vmware數據中心基礎架構虛擬化整合項目方案書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 于傳統的服務器應用方式，通常服務器的平均利用率在515%之間，而采用虛擬架構整合后，服務器的平均利用率可達到60%80%。我們完全可以通過在雙路服務器上創建多個虛擬服務器的方式，來完成傳統方式需要更多服務器才能完成的工作，用戶在降低成本的方式，還大大減少了環境的復雜性，降低了對機房環境的需求，同時具有更靈活穩定的管理特性。采用VMware虛擬架構相比于傳統單臺服務器部署單一應用方式的另外一個好處是，可以充分滿足不同應用對系統資源的不同要求， GHz CPU，512MB的內存就可以很好的運行，而有的高訪問率、高吞吐量的應用則需要2個甚至是4個雙核的CPU，8GB的內存才能保證穩定的運行，在傳統方式下，往往不可能針對每一種應用來采購服務器，而是用一種或幾種標準配置的服務器來統一采購，這樣，勢必會造成某些應用資源富裕，而另一些應用面臨資源緊張的情況，且應用之間不能互相調配資源。采用虛擬架構后，由于每個虛擬機所需使用的系統資源都是由虛擬架構軟件統一調配，這種調配可以在虛擬機運行過程中在線的發揮作用，使得任何一個應用都可以有充分保證的資源來穩定運行，同時，該應用在此時用不到的資源又可以被其他更需要資源的應用臨時借用過去，最大限度的提高了整體系統的資源利用率。. VMware vCenter配置為了對服務器虛擬架構進行有效的管理和監控，方案中建議采用虛擬機（VMware vCenter Appliance）的方式配置vCenter 5，或者配置一臺獨立的Windows 2008 R2服務器來做為vSphere套件中的vCenter服務器。vCenter服務器為 IT 環境提供了集中化管理、操作自動化、資源優化和高可用性。基于虛擬化的分布式服務為數據中心提供了前所未有的響應能力、可維護性、效率和可靠性級別。. VMware vSphere 功能說明通過VMware vCenter的管理，使vSphere具有了資源優化和高可用性特征。. vSphere Vmotion使用 VMotion? 遷移運行中的虛擬機和執行無中斷的 IT 環境維護。vMotion；平臺管理模塊要能提供VMotion功能，可以方便的時間虛擬機不停機的從一臺PC服務器遷移到另外一臺，從而避免“多個雞蛋放到一個籃子”可能造成的顧慮，同時現在支持通過較高延遲的網絡鏈路進行虛擬機遷移。下面的圖示大概描述了vMotion功能實現；圖表vMotion實現原理. vSphere HA平臺管理要能提供高可用解決方案，如HA、FT容錯功能，確保虛擬機的可用性。下面圖示了HA和FT功能機理；圖表VMware HA功能示意圖使用 VMware HA 實現經濟高效、獨立于硬件和操作系統的應用程序可用性。. vSphere Fault Tolerance（FT容錯）圖表VMware Fault Tolerance 容錯技術功能示意圖使用VMware Fault Tolerance（容錯技術）可以實現完整的業務連續性，當有硬件發生故障之時，可以保障業務系統的連續運行，而不需要中斷應用系統。VMware Fault Tolerance（容錯技術）提供了迄今為止，最高級別的業務連續性保障，可以花費最小的代價得到最高的可靠性要求。NIC/HBA卡的Teaming也是服務器虛擬化的最基本需求，就是通過多網卡和多HBA卡，保證網絡和存儲訪問的冗余性，一旦任何網卡或者HBA卡故障，都不會引起虛擬機的服務中斷；. VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) ；動態地實現服務器資源負載平衡，以根據業務優先級向正確的應用程序提供正確的資源，從而讓應用程序可以根據需要壓縮或增長。. vSphere DataRecovery（備份）當然，虛擬平臺的備份和恢復也是需要考慮的，要能兼容傳統的備份和容災方案，包括VERITAS、Legato、IBM、HP、CA、Commvault等的備份方案等。VMware Data Recovery 為小型環境中的虛擬機提供簡單、經濟高效、無代理的備份和恢復。圖表VMware Data Recovery 備份機制VMware Data Recovery 備份模塊具有以下一些特性：l 虛擬機的無代理、基于磁盤的備份和恢復 ；l 虛擬機或文件級別的恢復；l 增量備份和消除重復數據以節約磁盤空間；l 為虛擬機提供快速、簡單和完整的數據保護 ；l 通過 vCenter 實現集中式管理 ；l 經濟高效的存儲管理 。. vSphere擴展性應用程序的可擴展性包括：CPU、內存的熱添加和磁盤、網絡等設備的熱添加和刪除，從而確保整個虛擬化平臺具有足夠的彈性。這也成為虛擬化平臺靈活性的重要指標，許多應用場景都可以從這個特性中獲益。圖表 虛擬機的可擴展性. vSphere ESXi聚合 vSphere 在 ESXi 虛擬化管理程序體系結構之上實現聚合。ESXi是虛擬化管理程序的黃金級標準,它使vSphere 用戶能夠利用更精簡的體系結構、更安全的占用空間和簡化的修補及設置模型。. vSphere 自動部署自動部署是針對運行 ESXi 虛擬化管理程 序的新 vSphere 主機的新部署和修補模型。數分鐘即可部署 更多 vSphere 主機,而且更新也變得空前高效。. vSphere 存儲 DRS 通過分組、放置和平衡改進管理并實現更高效的存儲資源利用。. vsphere配置文件驅動的存儲 根據服務級別確定要用于給定虛擬機的適當存儲。這樣就簡化了選擇正確的存儲并確保提供該存儲的方法。. VMware 存儲/網絡 I/O 控制利用 VMware 存儲/網絡 I/O 控制功能，您可以配置規則和策略來指定每個虛擬機的業務優先級。檢測到 I/O 擁塞時，存儲/網絡 I/O 控制會根據規則向虛擬機動態分配可用 I/O 資源，從而使您能夠：l 提高關鍵應用程序的服務級別 l 虛擬化更多類型的工作負載，包括占用大量 I/O 的關鍵業務應用程序 l 確保每個云計算租戶獲得公平的 I/O 資源份額 l 減少所需的活動性能管理工作量，提高管理員的工作效率 l 減少單一應用程序所需的專用存儲卷，提高基礎架構的靈活性和敏捷性 . ESXi 防火墻 新的面向服務且無狀態的防火墻引擎可以按IP 地址或子網限制對特定服務的訪問。這對于需要網絡訪問 的第三方組件特別有用。以上僅羅列了部分VMware vSphere的基本功能，更多的特性，可以根據業務要求酌情使用。VMware vSphere{0}0{v 提供了管理任意規模的虛擬 IT 環境所需的最高級別的簡便性、效率、安全性和可靠性。0}3. 虛擬化平臺容災解決方案（存儲級別）. 方案拓撲結構下圖只是舉例說明，具體情況要以最后所使用服務器情況來定。生產環境組成部分描述：生產環境2臺或3臺高配IBM3850X5物理服務器安裝VMware vSphere ，做成一個群集，目前在線共運行約15個VM（虛擬機），最終保護20個以內VM.每臺物理服務器本地硬盤安裝VMware的VMware vSphere ，ESX Server上創建的虛擬機VM則放在共享的IBM DS5020光纖存儲上。VC/SRM容災服務器可以采用虛擬機方式使用，或用原有X3850 M2服務器。每臺服務器內存在4GB8GB推薦災備中心環境組成部分描述：2臺或3臺IBM3850M2物理服務器（利舊）安裝VMware vSphere ，做成一個群集，可由客戶決定虛擬機的運行數量。數據存儲額外使用一臺DS5020. 容災過程描述在生產環境，裝在ESX server上的每個虛擬機運行各自的操作系統、應用程序以及數據庫。對于虛擬機的Virtual Center來看，每個虛擬機即是一個打包的文件，如下圖所示。這個文件會隨著每天的運行而逐漸變大。Physical Server.nvram.vmx.vmdkVirtual Machine由于所有備份工作及相應的由vSphere Replication模塊功承擔，備份站點存放保護應用OS，因此備份和恢復工作均可以在低峰時段工作，不會影響到業務。本方案中我們選用IBM DS5020全光纖存儲，利用LUN的同步或異步數據復制功能實現生產站點和容災站點的數據一致性，同步與異步復制的描述如下圖所示：他們的最大區別是如果采用同步復制，虛擬機寫一個IO給主存儲后，主存儲立即通過Mirror view的同步功能將這個IO寫到災備存儲，災備存儲寫完后再發確認信息給主存儲，主存儲收到確認信息后告知虛擬機，這樣一個IO才完成。因此使用同步復制的方式，兩個存儲的數據始終保持一致。而使用異步復制時，虛擬機寫一個IO給主存儲后，主存儲寫完后立即發確認信息給虛擬機，而與災備中心之間的數據在后續由Mirror view完成。因此兩個存儲數據是無法做到時刻保持一致的。同步方式雖然RPO為零，即兩個存儲數據始終保持一致，然而由于完成一個IO的操作需要很多個動作，因此對兩個存儲間的數據鏈路穩定性及帶寬提出了很高的要求，否則會影響到整個系統的性能。而異步復制雖然無法保證數據的時刻同步，但是它對兩個存儲間的數據鏈路并沒有很高的要求。如果兩個站點的網絡條件好的話推薦采用同步數據復制的模式。不管使用同步復制還是異步復制，仍然需要對存儲或者虛擬機進行備份。整個容災切換的流程由SRM來負責，一鍵式觸發，全自動切換流程。4. 方案總結. 方案優勢降低總體擁有成本（TCO）、提高投資回報率（ROI）l 通過服務器整合，控制和減少物理服務器的數量，明顯提高每個物理服務器及其CPU的資源利用率， 從而降低硬件成本。l 降低運營和維護成本， 包括數據中心空間、機柜、網線，耗電量，冷氣空調和人力成本等。提高運營效率l 加快新服務器和應用的部署，大大降低服務器重建和應用加載時間。l 主動地提前規劃資源增長，這樣對客戶和應用的需求響應快速，不需要象以前那樣，需要長時間的采購流程，然后進行嘗試。l 不需要象以前那樣，硬件維護需要數天/周的變更管理準備和1 3小時維護窗口，現在可以進行快速的硬件維護和升級。系統安全性l 由于采用了虛擬化技術的高級功能，使業務系統脫離了單臺物理硬件的束縛，可以實現更高級別的業務連續性要求，提升了系統安全性、可靠性。l 通過虛擬化技術，降低了物理硬件的故障影響力，減少了硬件的安全隱患。l 通過虛擬化整合，減少了設備的接入數量，安全防范的范圍能夠得到更有效地控制。提高服務水平l 幫助您的企業建立業務和IT資源之間的關系，使IT和業務優先級對應。l 將所有服務器作為統一資源池進行管理，并按需進行資源調配，快速響應業務部門提出的系統資源需求。陳舊硬件和操作系統的投資保護l 虛擬化平臺具有更廣泛的操作系統（OS）兼容性，不再擔心舊系統的無法使用，并且通過自動更新功能實現維護和升級等一系列問題。為將來的集中網絡存儲提供可能l 對于由于成本或者其他原因沒有接入到存儲網絡（SAN, iSCSi和NAS）的服務器，整合后物理服務器數量減少，可以考慮接入到存儲網絡, 這樣充分利用網絡存儲的優勢，將這些分散的數據集中管理備份，為這些服務器和應用的以后的容災打下基礎。同時，通過虛擬機的特有功能和網絡存儲的有效結合， 提高了這些應用的可用性，移動性和靈活性。云計算基礎環境準備l “虛擬化是云計算的基礎”，這已經是一個毋庸置疑的話題。通過vSphere的搭建，可以為將來向云計算過渡，提供一個穩定、可靠、易于擴展的基礎平臺。l vSphere是一個基礎平臺，同時也是一個“友好”的平臺，可以容納第三方產品與vSphere的結合。構建以虛擬化為核