微軟服務器虛擬化項目解決方案建議書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 系統可以由桌面計算機或瘦客戶端訪問。 4 微軟建議方案 建議方案邏輯拓撲環境圖 建議方案物理拓撲環境圖 方案組成功能描述上面的兩個例圖展示了微軟為企業提供的虛擬化解決方案的系統環境邏輯組成。下面分別對圖中的不同模塊功能進行描述：l 用戶身份認證虛擬化系統環境需要通過不同的用戶賬戶確定其所擁有的操作權限。例如哪些人是整個虛擬化系統環境的管理員，擁有對整個環境的管理權限；哪些人是某個服務器的用戶，只能登錄被授權的虛擬機進行相關操作；哪些人是某個應用系統環境維護人員，負責對管理維護分配給自己所屬應用系統虛擬機的運行狀態。所有人員必須經過準確的身份驗證才能確定其獲得哪種權限，用戶身份認證模塊就是用來實現有關身份驗證方面的工作。微軟是使用活動目錄(Active Directory)來實現的。l 虛擬機管理自服務門戶網站虛擬環境的使用者通過使用虛擬機管理自服務門戶網站來直接管理被分配的虛擬機實例。如開/關虛擬機，暫停虛擬機，進行虛擬機快照等操作。同時可以通過此門戶網站提供的ActiveX控件直接連接到特定的虛擬機實例上，從而在虛擬機環境中進行任意的操作。除此之外，用戶可以通過打開虛擬機的遠程桌面功能，然后通過terminal方式連接到服務器上進行操作。l 低性能需求虛機服務器群組在設計本模塊時基于如下假設：企業中存在2種級別的應用系統環境。有些應用系統部署規模小，使用壓力很低，允許短時間停止對外提供服務，進行離線維護處理。而另一些應用系統，組成系統的服務器環境較為復雜，平時使用壓力較高，必須要確保全天侯的在線服務，無法忍受離線維護造成的應用服務的中斷。依據上述假設，我們為企業設計了兩種配置的服務器群組，用于適應上述的2種不同級別的應用系統環境。而本模塊中提供的虛擬機服務器環境是用來滿足那種規模小，壓力很低的應用系統環境。例如：DNS, DHCP, Print服務器。本模塊中的虛擬機宿主服務器上可以提供更多數量的虛擬機運行實例。換句話說，就是為更多的應用系統環境提供服務。由于每個虛擬機實例對宿主服務器造成的壓力不大，因此虛擬機實例對應的虛擬機硬盤文件將會直接保存在服務器本地自帶硬盤中，以節省硬件成本。從另一個角度上描述：本模塊中的每個宿主服務器彼此獨立，相互不存在依存關系。如果虛擬機出現宕機情況，允許維護人員進行手工恢復工作。l 高性能需求虛機服務器集群本模塊同樣是依據于對企業應用系統環境規模的劃分假設。本模塊中的宿主服務器將會構建出一個更加可靠的、高效的物理資源環境，用以承載對物理資源要求更多，更加重大的應用系統環境。本模塊中的宿主服務器間將會構建成一個高可用群集環境，為部署在其上每個虛擬機實例提供良好的高可用基礎環境。換句話說，即使因為某種原因宿主服務器出現宕機現象時，運行在其上的虛擬機實例也會自動、迅速的漂移到高可用群集的其它正常運行的宿主服務器上。為了給每個虛擬機運行實例提供更多的物理資源，本模塊中的宿主服務器上運行的虛擬機實例數量相對較少。同時為了提供更高的存盤性能，所有的虛擬機硬盤文件將對統一保存在更加高效的SAN網絡存儲之上。l 運行狀態監控虛擬機中開發測試環境的運行狀態是否健康？宿主服務器的自身狀態是否出現了問題？出現的問題是否會影響應用系統環境的正常運行？… 上述的一系列問題都是虛擬化解決方案必須要正確面對的。本模塊就是通過使用微軟的System Center Operations Manager 2007實現對虛擬化解決方案中，虛擬機運行狀態和宿主物理服務器運行狀態的統一監控和維護管理。通過本模塊可以輕松監控成千上萬臺服務器（包括宿主服務器與虛擬機）、應用程序和客戶端，它提供了一個 IT 環境運行狀況的完整視圖，能夠快速對破壞活動做出反應。 計算環境包含很多不同的組件：客戶端和服務器計算機、操作系統、數據庫、郵件服務器等等。Operations Manager 依賴于管理包 (MP) 處理這種多樣性。每個 MP 都包含有關如何管理特定組件的知識。通過安裝相應的 MP，組織可以利用創建者的知識更有效地管理其環境。 Operations Manager 依賴于在其管理的每臺計算機上運行的代理，因此每臺計算機（物理機或虛擬機）都有一個 Operations Manager。從 Operations Manager 控制臺操作員的角度來看，查看和管理虛擬機和物理機的方式相同，都使用相同的用戶界面和相同的 MP。Operations Manager 還包含用于管理虛擬化技術的特定 MP。例如，用于虛擬機的 MP 允許操作員枚舉在特定物理機上運行的虛擬機、監控這些虛擬機的狀態等等。 通過使用SCOM，管理員可以實現使用統一的管理手段同時管理物理機和虛擬機環境。本模塊可以對虛擬化環境中的虛擬機進行性能與資源的自動優化，性能與資源優化（PRO）是SCVMM（虛擬機管理的微軟實現工具）的一個功能，可以動態的對失效情況或配置不當的模塊進行響應。PRO可以對不健康的系統或應用程序狀態向管理員發送警報并提供建議和更正行動，也可以創建系統響應以自動修復。PRO中提供了更多細化的級別，PRO可以對更廣泛的硬件、操作系統或應用程序采取糾正行動。l 環境配置不管是虛擬機中的開發測試環境還是宿主服務器，在運行了一段時間后，都會要對其進行相應的補丁安裝工作。當然對于虛擬機中的開發測試環境還會存在軟件的安裝、升級工作。本模塊使用了微軟的SCCM(Configuration Manager簡稱) 為宿主服務器和虛擬機進行自動化的升級，管理員通過SCCM可以監控到包括該升級程序是如何安裝到所管理的系統，在安裝后，在每臺宿主服務器上維護正確的配置（包括任何必要的更新或修補程序），管理員能夠跟蹤每個系統上安裝的軟件。Configuration Manager 服務器與運行在每臺所管理宿主服務器/虛擬機上的Configuration Manager代理通信。服務器依賴一個包含策略的數據庫。這些策略被下載到 Configuration Manager 代理，用于控制每個被管理的系統的與配置相關的行為。為了更好地組織它們與代理和人之間的交互，Configuration Manager 服務器實現了若干個不同的邏輯角色，包括“管理點”、“分發點”、“報告點”等。在所管理的系統上部署和更新軟件是 Configuration Manager 最基本的職責。安裝軟件之后，Configuration Manager 就可以應用修補程序和其它類型的更新。所安裝和更新的軟件可以從 Microsoft 獲得許可、由其它軟件供應商提供或在組織內部創建。部署和軟件更新的基本過程依賴于管理點 (MP)、分發點 (DP) 和策略。Configuration Manager 代理從某個 MP 獲得一個或多個策略，然后基于那些策略與該 MP 交互。此機制可以在被管理的系統的 CPU 繁忙時暫停，然后在 CPU 不忙時全速運行，從而努力避免干擾使用目標系統的用戶。Configuration Manager 還包括一個稱為“LAN 喚醒”(Wake on LAN) 的選項，允許休眠甚至關閉的系統通電啟動，完成更新，然后恢復其先前狀態。通過這種方式，使得在夜間關閉的計算機仍然可以對它們應用新的軟件更新，這樣做可以幫助組織節省資金，并減少管理員在宿主服務器方面的維護工作量。l 備份為各項目組提供的開發測試用虛擬機中保存著項目相關的大量有用信息，如果一旦丟失后果不堪設想。因此虛擬化解決方案中的備份方案是整個解決方案的一個重要環節。本模塊中使用微軟的System Center Data Protection Manager 2007來實現對宿主服務器和虛擬機的系統、數據的備份。使用 Integration Services HyperV VSS使得 DPM 備份數據而無需暫停或中斷用戶連接。Data Protection Manager 在文件更改時捕獲每個更改。這些更改存儲在本地文件服務器上，然后由 Data Protection Manager 代理按照管理員定義的計劃發送到 Data Protection Manager 服務器，例如每小時一次。此方法有時稱為“半連續數據保護”(nearcontinuous data protection)。管理員還可以配置 Data Protection Manager 以其它間隔備份文件。對于長期的備份數據存儲，可以將 Data Protection Manager 本身連接到磁帶備份系統。DPM也可備份群集， 并且支持VMM的快速遷移。l 虛擬機管理為了能夠更加有效的管理整個虛擬化解決方案中的所有虛擬機實例，管理員最需要通過一個統一的界面，對所有虛擬機進行集中化管理。本模塊中使用了微軟的System Center Virtual Machine Manager 2008實現集中化的管理所有虛擬機實例。Virtual Machine Manager用于對虛擬機的規劃、部署、管理和優化虛擬基礎結構。它可以幫助管理人員確定主要的整合項目，同時通過成熟的算法改進了虛擬機工作負載的調配，還可以快速可靠的進行物理機到虛擬機的轉換 (P2V)，這些特性大大簡化了整合多個物理服務器過程中的管理任務。尤其對目前已經存在的開發測試用物理PC機，P2V功能能夠大大節省遷移工作量。System Center VirtualMachine Manager為 IT 管理員提供了高效的管理工具，包括 Windows PowerShell 腳本、管理控制臺、虛擬機資產集中庫等，并能夠讓獲得授權的最終用戶能夠自助的、快速的配置虛擬機，進而使得虛擬數據中心更加易于管理。 軟硬件配置計算規則 宿主機配置計算規則l 物理服務器整合總資源需求使用如下計算公式匯總所有需要整合的服務器總資源量。總CPU 需求=Candidate 1Candidate n 內核數量* CPU速度 (MHz)* CPU 利用率 (%)總內存需求=Candidate 1Candidate n(全部內存 MB*內存使用率 %)+ 32 MB總網絡I/O需求=Candidate 1Candidate nNIC 1NIC n每秒平均接收字節+每秒平均發送字節總磁盤I/O需求=Candidate 1Candidate n平均磁盤讀/sec+ 平均磁盤寫/secl 宿主機服務器可提供資源每臺宿主服務器能夠提供給虛擬機使用的物理資源計算公式：為虛擬機提供的宿主機服務器 CPU 能力=( CPU數量* 每 CPU內核數 1)*85%為虛擬機提供的宿主機服務器內存=宿主機服務器總內存 GB 2 GB為虛擬機提供的宿主機服務器磁盤 IO能力=宿主機 IO 每秒基準* .85為虛擬機提供的宿主機網絡 IO能力 =宿主機 IO 每秒基準平均字節* .85l 宿主服務器能提供虛擬機數量宿主機可支撐的虛擬機數量 = 宿主機服務器可提供資源 / 虛擬機分配資源分別用CPU、內存、磁盤IO、網卡IO算得4個宿主機可支持的虛擬機數量數值，其中數值最小的就是宿主服務器最終能夠支持的虛擬機數量。 數據備份服務器配置計算規則整個方案中所需數據備份服務器總量是和整個方案的系統規模和需要達到的備份服務目標（如：多長時間備份一次，備份多少次為一個周期等）有著緊密的關系。換句話說，要支撐更大規模的虛擬機數量和多長時間必須完成備份任務等，就需要更多的備份服務器來并行處理，從而提高備份效率。5 微軟的技術特點 虛擬化基礎技術 64位高性能體系結構支持 全新的64位微內核Hypervisor架構使HyperV可以提供更廣泛的設備支持方法，如對大容量內存的支持等，以及增強的性能和提升安全性，并能夠承載更多的虛擬機運行實例。 廣泛的操作系統支持為了更好的滿足企業的IT現有環境及未來的IT發展趨勢，HyperV廣泛支持在虛擬化環境中同時運行不同類型的操作系統，包括32位和64位的多種不同服務器平臺操作系統，例如Windows、Linux等操作系統。 對稱多處理器（SMP）支持面對當今以對稱多處理器為主流的服務器，HyperV可在一個虛擬機環境中最多支持四個虛擬處理器，使您可以在虛擬機中感受到多線程應用程序的性能優勢。 虛擬VLAN的支持為了更好的滿足企業環境中的網絡環境的定制，并且保證虛擬機間信息的相互隔離，確保信息安全，在HyperV中，管理員可以通過虛擬機設置對虛擬化環境中的虛擬機劃分VLAN，以保證虛擬機間信息的相互隔離，確保信息安全。 網絡負載均衡 HyperV中包含了全新的虛擬交換功能，這意味著虛擬機可用簡單的方法配置運行Windows網絡負載均衡（NLB）服務，以對不同服務器上的多個虛擬機的負載進行均衡。HyperV可在 NLB 群集中跨多個服務器為網絡客戶端與服務器應用分配負載。NLB 對確保無狀態應用（如在 Internet 信息服務 (IIS) 上運行的基于 Web 的應用）在工作負載增加時通過添加額外的服務器對其擴展尤為有用。在負載增加時，NLB 允許添加額外的服務器來實現可擴展性。此外，NLB 還允許用戶輕松替換故障服務器來實現可靠性。 豐富的性能監控指標為了更好的監控虛擬化平臺中的宿主服務器和其上運行的虛擬機實例的性能狀態，通過HyperV與SCOM相結合，管理員不僅對宿主服務器可以進行全方位的性能監控，并且可以同樣高效的細致的監控虛擬機的各方面性能。在減少管理員工作量的同時，高效的監控系統運行狀況。 完整、開放的虛擬化擴展架構為了企業未來的發展，HyperV提供了良好的擴展開發框架和API，以便企業能夠將自行特有的硬件設備融入到虛擬化平臺中，為虛擬機提供虛擬化服務。HyperV中包含的基于標準的Windows管理架構（WMI）接口以及API接口使得軟件供應商和開發人員可以快速創建自定義的工具、程序，并對虛擬化的平臺進行改善。 虛擬機管理 虛擬機內容的離線管理為了保證離線的