1 服務(wù)器和應(yīng)用實施虛擬化的相關(guān)條件
虛擬化帶來很多好處,但是,這并不意味著虛擬化是任何服務(wù)器或應(yīng)用的最好解決方案。從實踐經(jīng)驗來看,服務(wù)器或應(yīng)用的硬件情況、軟件兼容、軟件許可以及實際業(yè)務(wù)需要和應(yīng)用環(huán)境將直接決定著該服務(wù)器或應(yīng)用是否適合虛擬化應(yīng)用。
1.1 硬件情況
在考慮是否要對已有的服務(wù)器和應(yīng)用環(huán)境進行虛擬化的時候,硬件要求是首要考慮因素。通過檢查硬件要求,可以迅速地決定虛擬化是否可行。
對于服務(wù)器來說,目前市場上的虛擬化技術(shù)大多對于服務(wù)器的CPU和內(nèi)存等硬件有著硬性要求。例如,Citrix、Microsoft以及RedHat的最新版本虛擬化軟件都要求服務(wù)器的處理器必須支持Intel或者AMD的硬件虛擬化技術(shù)。因此,對于這些虛擬化技術(shù)而言,早期的一些服務(wù)器基本上就被排除在考慮范圍之外了。
對于應(yīng)用而言,是否適合于進行虛擬化的因素在于該應(yīng)用對硬件的要求,具體包括CPU和內(nèi)存等資源需求以及磁盤存儲和網(wǎng)絡(luò)等方面的要求。例如,一些應(yīng)用是CPU密集型的,一些應(yīng)用是I/O密集型的,對于計算資源要求較高的應(yīng)用一般是不建議建設(shè)在虛擬化環(huán)境中的。另外,有特殊的硬件或驅(qū)動程序要求的應(yīng)用和服務(wù)一般不是很適合虛擬化。例如,基于3-D加速硬件的定制視頻驅(qū)動程序,大多數(shù)虛擬平臺都不支持它。
1.2 軟件兼容
目前各類業(yè)務(wù)軟件紛繁復(fù)雜,從初級的可執(zhí)行文件到分布式多層次部署。所以一定要考慮軟件間的兼容性問題,確定虛擬化支撐平臺能夠運行相應(yīng)的操作系統(tǒng)和軟件。
1.3 軟件許可
在實際應(yīng)用中,軟件許可證的相關(guān)費用可能比軟件運行所需的硬件費用高得多。軟件許可證問題涉及兩方面。
(1)選用的虛擬化軟件的許可證費用問題:不同的虛擬化軟件平臺的收費基準不同(例如,VMware虛擬化軟件是基于CPU收費的),相應(yīng)附帶的售后服務(wù)也不同(例如有些廠家是不提供售后維護和升級服務(wù)的)。虛擬化部署企業(yè)要與廠商提前溝通好這些細節(jié);盡量采用已經(jīng)捆綁相應(yīng)應(yīng)用和操作系統(tǒng)的廠商,力爭將虛擬化費用降到最低。
(2)虛擬化平臺上運行的客戶機操作系統(tǒng)許可證費用問題:客戶機操作系統(tǒng)的費用也會占據(jù)整體花費的很大一部分,一般的虛擬化廠商都是不承擔(dān)這部分費用的。另外,在這一點上,廠商之間得到競爭策略也會帶來不同的結(jié)果。這一點可以了解一下微軟的虛擬化軟件以及操作系統(tǒng)定價策略。
1.4業(yè)務(wù)需要
應(yīng)該根據(jù)企業(yè)自身的業(yè)務(wù)需要來決定是否進行虛擬化部署或應(yīng)用,而且最好能夠在完成虛擬化部署后,將大大提升企業(yè)的收益或降低生產(chǎn)運營成本。
1.5應(yīng)用環(huán)境
應(yīng)用性能是決定是否進行虛擬化部署、如何進行虛擬化部署的重要因素。所有能夠利用的性能數(shù)據(jù)都是非常有用的。對于一般的服務(wù)器和應(yīng)用環(huán)境,都會有相應(yīng)的性能監(jiān)控基準,其中包括CPU、內(nèi)存、磁盤和網(wǎng)絡(luò)使用數(shù)據(jù)。他們可以成為確定虛擬設(shè)備運行指標的重要依據(jù)。所以在部署虛擬化以前,應(yīng)當對虛擬化的性能和物理環(huán)境的性能有一個對比了解和前期測試。
2 虛擬化環(huán)境的部署與實施
任何一個IT環(huán)境的部署和實施都是一個系統(tǒng)工程,包括目標制定、前期規(guī)劃、計劃設(shè)計、初期試點、規(guī)模化部署和后期擴展等一系列環(huán)節(jié),虛擬化環(huán)境的部署也是如此。但是,虛擬化環(huán)境又有其自身的特點,在服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)等方面與物理環(huán)境有很大的不同。
在服務(wù)器方面,無論是刀片服務(wù)器,還是機架式服務(wù)器,虛擬化應(yīng)用對其的影響主要體現(xiàn)在:處理器性能、內(nèi)存容量、I/O、磁盤讀寫速度以及綠色節(jié)能等五個方面。其中,在選擇服務(wù)器時有三個方面是需要認真考慮的:第一,CPU的主頻、核數(shù),服務(wù)器的CPU主頻、核數(shù)決定不同的服務(wù)器整合比;第二,內(nèi)存總量、使用率,內(nèi)存總量越大,使用率越低的服務(wù)器可虛擬化程度越高;第三,I/O(設(shè)備)吞吐量,服務(wù)器支持的I/O吞吐量越高,服務(wù)器整合時成為瓶頸的可能性越小。
在存儲設(shè)備方面,應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用需求來選擇合適的系統(tǒng)設(shè)備。而存儲系統(tǒng)需要可靠性高、擴展性好、運行性能高,同時能夠滿足應(yīng)用過程中對存儲空間的動態(tài)增長需要和快速訪問速率的要求,能夠提供完備安全的存儲服務(wù)。同時,存儲設(shè)備負載均衡、性能監(jiān)控的運行狀況也是云存儲系統(tǒng)的指標。存儲設(shè)備一般分為本地存儲設(shè)備(如SAS、SATA等)和共享存儲設(shè)備(如FC-SAN和NFS等)兩類。
在網(wǎng)絡(luò)配置方面,因為有來自多個虛擬機(VM)中的數(shù)據(jù)通過物理鏈路傳輸,所以經(jīng)過交換機和物理服務(wù)器之間的鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量要比非虛擬化環(huán)境時高得多、復(fù)雜得多。并且,除了這些業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量之外,虛擬機(VM)運行時所需要的系統(tǒng)流量也通過物理鏈路傳輸,而這些流量是常規(guī)環(huán)境中所沒有。為了滿足整體的通信需要,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)需要進行虛擬化改造,同時需要延伸到服務(wù)器內(nèi)部,所以就有了虛擬交換機(vSwitch)。各個虛機(OS)可以在虛擬服務(wù)器和物理網(wǎng)絡(luò)之間,實現(xiàn)無縫連接;并且對虛擬機的感知,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置與虛擬機共同遷移都是虛擬化網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)。
根據(jù)以上特點,具體到各個環(huán)節(jié)的工作如下。
(1)在目標制定階段,應(yīng)對現(xiàn)有軟硬件環(huán)境進行評估和測試,對各大虛擬化產(chǎn)品以及服務(wù)器、存儲等硬件設(shè)備進行功能性能的詳細對比,在評測和對比的基礎(chǔ)上,根據(jù)將來可能的應(yīng)用情況和企業(yè)的投資預(yù)算,選擇合適的虛擬化技術(shù)和產(chǎn)品,并制定虛擬化部署的目標。具體的目標包括整個虛擬化環(huán)境所要運行的應(yīng)用服務(wù),這些應(yīng)用服務(wù)所需的虛擬機、存儲、網(wǎng)絡(luò)、管理平臺的規(guī)模和配置等。
(2)前期規(guī)劃階段,應(yīng)根據(jù)虛擬環(huán)境的目標來進行具體建設(shè)規(guī)劃,包括服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)等硬件環(huán)境的具體配置;根據(jù)現(xiàn)有環(huán)境、未來功能需求和費用預(yù)算來確定所選的具體虛擬化技術(shù)和平臺,選擇具體虛擬化軟件;明確相應(yīng)的風(fēng)險系數(shù)和可能面對的挑戰(zhàn)。
(3)在具體設(shè)計階段,對虛擬化環(huán)境的功能實現(xiàn)和應(yīng)用的選擇進行具體的設(shè)計,包括部署、遷移、監(jiān)控等功能設(shè)計,同時還要對虛擬化架構(gòu)的功能和應(yīng)用進行驗證。
(4)在初期試點、全面部署和后期擴展的過程中,則要依據(jù)一定的標準與政策,合理地進行規(guī);\作,對虛擬化環(huán)境進行標準化測試,并維持一個可持續(xù)的管理。這里要考慮如下問題。
①虛擬環(huán)境的建立:詳細閱讀文檔,注意各功能組件的安裝次序,需要時還可以練習(xí)安裝并進行相應(yīng)測試。
②虛擬環(huán)境的配置:包括虛擬化配置、網(wǎng)絡(luò)配置、存儲配置等,配置過程中應(yīng)確保正確地了解配置需求和配置選項。
③虛擬環(huán)境的安全:了解虛擬化環(huán)境與傳統(tǒng)環(huán)境的不同安全特性和需求,最初合理應(yīng)對。
④虛擬環(huán)境的監(jiān)控:監(jiān)控對于虛擬環(huán)境的正常運轉(zhuǎn)相當重要,在虛擬化環(huán)境中,再小的問題都有可能帶來致命的影響。因此,虛擬化環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)必不可少。監(jiān)控的具體內(nèi)容包括服務(wù)器硬件、虛擬化軟件、虛擬機性能等的報警和事件。
(5)虛擬環(huán)境的維護:包括為虛擬機打補丁并更新,對虛擬化環(huán)境的定期巡查等。
(6)虛擬環(huán)境的備份:傳統(tǒng)物理環(huán)境的備份方法同樣適用于虛擬環(huán)境,同時虛擬化環(huán)境的架構(gòu)和快照等功能能夠使備份更加簡便快捷,同時,虛擬化環(huán)境的各份策略應(yīng)當根據(jù)不同的災(zāi)備需求來進行規(guī)劃。
(7)總體環(huán)境的再評估:定期對虛擬化環(huán)境進行評估,有利于系統(tǒng)優(yōu)化,同時,這也是下一階段整體環(huán)境擴展的新的開始。
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本文標題:虛擬化環(huán)境相關(guān)問題探討與實踐
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