電子工業(yè)出版社云計算二版配套課件.ppt

電子工業(yè)出版社云計算(第二版)配套課件,解放軍理工大學 劉鵬 教授主編 華東交通大學 劉鵬 制作,第5章 VMware云計算,云計算（第二版）購買網(wǎng)址： 當當網(wǎng) 京東商城,姊妹力作實戰(zhàn)Hadoop購買網(wǎng)址： 當當網(wǎng) 京東商城,提 綱, VMware云產(chǎn)品簡介 云管理平臺 vCenter 云架構服務提供平臺vCloud Service Director VMware的網(wǎng)絡和存儲虛擬化,虛擬化是云計算中的關鍵技術，指在一臺共享計算機上聚集多個操作系統(tǒng)和應用程序，以便更好地利用服務器 VMware提供云基礎架構及管理、云應用平臺和終端用戶計算等多個層次上的解決方案，主要支持企業(yè)級組織機構利用服務器虛擬化技術，實現(xiàn)從目前的數(shù)據(jù)中心向云計算環(huán)境轉變,VMware云戰(zhàn)略三層架構,1.云基礎架構及管理層（IaaS） 云基礎架構及管理層由數(shù)據(jù)中心與云基礎架構、安全產(chǎn)品、基礎架構和運營管理三大部分組成。數(shù)據(jù)中心和基礎架構是VMware云計算解決方案的基石 這一層的主要產(chǎn)品包括VMware vSphere和VMware Server，其他產(chǎn)品還包括VMware vCenter Product Family、VMware vCloud Service Director等,VMware云戰(zhàn)略三層架構,2.云應用平臺層（PaaS） VMware的云應用平臺以SpringSource應用和VMware vSphere為基礎，采用高級消息隊列協(xié)議AMQP，具有無縫擴展的彈性數(shù)據(jù)管理技術和跨物理/虛擬環(huán)境可見性的性能監(jiān)控和應用管理機制，并能實現(xiàn)私有云和公有云之間的遷移,VMware云戰(zhàn)略三層架構,3.桌面虛擬化產(chǎn)品（SaaS） 主要是基于桌面和應用程序虛擬化，提供了VMware ThinApp、VMware Workstation、VMware Fusion、Zimbra、VMware Player、WMware移動虛擬平臺（MVP）及VMware ACE等產(chǎn)品,VMware云戰(zhàn)略三層架構,VMware vSphere架構,虛擬化從結構上可以分為寄居架構和裸金屬架構 寄居架構：在操作系統(tǒng)的層面之上進行虛擬機實現(xiàn)，如VMware Workstation 裸金屬架構：在計算機硬件上直接進行虛擬化，是架設在計算機硬件和操作系統(tǒng)之間的虛擬化 ，如ESX Server ESX Server直接安裝在服務器硬件上，在硬件和操作系統(tǒng)之間插入了一個穩(wěn)固的虛擬化層；將一個物理服務器劃分為多個安全、可移植的虛擬機，這些虛擬機在同一物理服務器上運行。每個虛擬機都呈現(xiàn)為一個完整的系統(tǒng)（具有處理器、內存、網(wǎng)絡、存儲器和BIOS）,VMware ESX 4主要功能體現(xiàn) （1）基礎架構服務 （2）增強型的基礎架構服務 （3）應用程序服務,云操作系統(tǒng)vSphere,VMware vSphere包括兩部分 虛擬化管理器VMM部分，VMware ESX 4 vSphere的底層就是虛擬機ESX Server。通過ESX虛擬化數(shù)據(jù)中心服務器，將數(shù)據(jù)中心轉換為云計算基礎架構 整合和管理VMM的VMware vCenter vCenter作為管理節(jié)點控制和整合屬于其域的vSphere主機，既可以安裝在物理機的操作系統(tǒng)上，也可以安裝在虛擬機的操作系統(tǒng)上（官方推薦）,云操作系統(tǒng)vSphere,基本功能,高級功能,資源和虛擬機的清單管理 任務調度 日志管理 警告和事件管理 虛擬機部署 主機和虛擬機的設置,動態(tài)遷移 資源優(yōu)化 安全方面 容錯 高可用性 備份 應用部署,底層架構服務vCloud Service Director,VMware vCloud Director使IT部門能夠通過基于Web的門戶向用戶開放虛擬數(shù)據(jù)中心，并定義和開放能部署在虛擬數(shù)據(jù)中心的IT服務目錄 vCloud Service Director 具有數(shù)據(jù)庫與管理資源池的服務總線通信的功能 利用基于VMware vCloud Director提供云服務的VMware服務提供商體系，可以將數(shù)據(jù)中心容量擴展到安全、兼容的公共云中，并像管理企業(yè)的私有云一樣方便地管理它,虛擬桌面產(chǎn)品VMware View,VMware View是VMware桌面虛擬化產(chǎn)品，通過VMware View能夠在一臺普通的物理服務器上虛擬出很多臺虛擬桌面（Virtual Desktop）供遠端的用戶使用,主要部件,View Connection Server,View Manager Security Server,View Administrator Interface,View代理,View Client,View Client with Offline Desktop,View Composer,提 綱, VMware云產(chǎn)品簡介 云管理平臺 vCenter 云架構服務提供平臺vCloud Service Director VMware的網(wǎng)絡和存儲虛擬化,vCenter組件結構,虛擬機遷移工具,1. VMotion 虛擬機的遷移是指把源主機上的操作系統(tǒng)和應用程序移動到目的主機，并且能夠在目的主機上正常運行。VMotion是VMware用于在數(shù)據(jù)中心的服務器之間進行虛擬機遷移的技術 VMotion可以在不停機、不中斷業(yè)務的情況下自動維護硬件，并行地將多個任意操作系統(tǒng)的虛擬機從運行不正常的服務器中遷出，實時提供遷移向導 虛擬機遷移過程三項技術：將虛擬機狀態(tài)信息壓縮存儲在共享存儲器的文件中；將虛擬機的動態(tài)內存和執(zhí)行狀態(tài)通過高速網(wǎng)絡在源ESX服務器和目標ESX服務器之間快速傳輸；虛擬化網(wǎng)絡以確保在遷移后虛擬機的網(wǎng)絡身份和連接能保留,虛擬機遷移工具,2.VMware Storage VMotion 用于實時遷移虛擬機磁盤文件，以便滿足對虛擬機磁盤文件升級、維護和備份,1.Storage VMotion 將虛擬機的“主目錄”移到新的位置,2.Storage VMotion 會針對要移轉的每個虛擬機磁盤建立“子磁盤”,3.將“父磁盤”或原始虛擬磁盤從舊的儲存裝置復制到新的儲存裝置,4.“父磁盤”傳輸完畢，最后將子磁盤整合到目的父磁盤上,虛擬機數(shù)據(jù)備份恢復工具,1. VMware Consolidated Backup (VCB) 備份代理，本身沒有備份功能，需要第三方備份軟件來配合 2. VMware Data Recovery vSphere新提供的數(shù)據(jù)備份功能，與VCB共存，不替代VCB，是一種基于磁盤的數(shù)據(jù)備份方式，不支持以磁帶為目標的備份 1）備份過程 選擇要保護的虛擬機、備份作業(yè)計劃、數(shù)據(jù)保留策略以及目標磁盤，之后，作業(yè)被分派給VMware Data Recovery虛擬工具以啟動受保護虛擬機的快照，然后開始備份 2）恢復過程 在整個虛擬機的恢復過程中，VMware Data Recovery將顯示每個虛擬機的時間還原點。一旦選定了所需的還原點，VMware Data Recovery通過檢索特定的數(shù)據(jù)塊，將虛擬機還原到目標主機或資源池,虛擬機安全工具,VMware vShieldVMware開發(fā)的用于云環(huán)境安全的產(chǎn)品，對于各種規(guī)模的組織機構而言，VMware vShield提供了敏捷、動態(tài)、經(jīng)濟高效的安全性，確保平滑地實現(xiàn)云部署，并獲得云計算的實際好處 VMware vShield Product Family包括VMware vShield App、VMware vShield Edge、VMware vShield Endpoint,可靠性組件FT和HA,2. VMware High Availabiltiy HA支持集群內主機發(fā)生故障時的虛擬機自動遷移到其他主機恢復運行 利用 VMware HA，可以將一組ESX Server主機合并為一個具有共享資源池的集群,1. VMware Fault Tolerance 一種針對關鍵應用的雙機熱備份機制，基本原理是利用虛擬化原理，讓兩個完全一樣的VM在內存之間相互備份，做到CPU命令級和內存比特級的完全克隆 FT機制延長了數(shù)據(jù)中心的正常運行時間，消除了傳統(tǒng)硬件或軟件集群解決方案的成本和復雜性，但目前只支持單CPU的虛擬機,提 綱, VMware云產(chǎn)品簡介 云管理平臺 vCenter 云架構服務提供平臺vCloud Service Director VMware的網(wǎng)絡和存儲虛擬化,創(chuàng)建虛擬數(shù)據(jù)中心和組織,vCloud Director在設計上支持資源隔離和多租戶機制。兩個非常核心的概念：一是用于對資源進行隔離的虛擬數(shù)據(jù)中心（VDC）；二是用于支持多租戶機制的組織,VDC兩個類別供應商級和組織級。管理員先創(chuàng)建多個供應商級VDC（如圖示Gold VDC和Silver VDC等）。之后，管理員在供應商VDC的基礎上為組織創(chuàng)建新的組織級VDC（如圖示Org 1 Gold VDC）注意，一個組織級VDC能夠和創(chuàng)建其供應商級VDC一樣大，并且一個組織可以擁有多個組織級VDC,供應商級VDC創(chuàng)建 按需使用 預留池機制 分配池機制,網(wǎng)絡的設計,網(wǎng)絡方面，vCloud Director主要有兩大類機制 外部網(wǎng)絡機制 網(wǎng)絡池機制 網(wǎng)絡池是一系列隔離的第2層物理網(wǎng)段，是用來創(chuàng)建組織和虛擬機網(wǎng)絡的基石，主要用于組織內部虛擬機之間的通信，并且它也確保網(wǎng)絡能夠在云中自動地被使用和部署 網(wǎng)絡池主要技術支持 基于VLAN 依賴 Director自己的網(wǎng)絡隔離技術VCDNI 使用Portgroup,目錄管理,目錄主要用于存儲各種資源的容器。一個目錄隸屬于一個組織，并主要由這個組織的管理員負責創(chuàng)建，并且可根據(jù)需要來設置這個目錄的共享設置 主要存儲的東西包括兩大類 vApp，它是基于OVF格式的虛擬器件，通過部署vApp快速搭建一個包含多個虛擬機的應用 一些諸如ISO格式和floppy格式的鏡像和介質，可用于在虛擬機上安裝操作系統(tǒng)或者傳遞數(shù)據(jù)給虛擬機,計費功能,Chargeback主要用來進行準確的成本測算、分析和報告，以實現(xiàn)成本透明和責任落實，并使用戶能夠將IT成本與業(yè)務單位、成本中心或外部客戶對應起來 通過與Chargeback的整合，使得Director可以對多種云資源的使用情況進行計費，比如存儲資源、網(wǎng)絡資源和vShield服務所消耗的資源等，而且可以為不同的組織生成不同的報表,提 綱, VMware云產(chǎn)品簡介 云管理平臺 vCenter 云架構服務提供平臺vCloud Service Director VMware的網(wǎng)絡和存儲虛擬化,網(wǎng)絡虛擬化,vNetwork的組件主要包括虛擬網(wǎng)絡接口卡vNIC、vNetwork標準交換機vSwitch和vNetwork分布式交換機dvSwitch 1）虛擬網(wǎng)絡接口卡 每個虛擬機都可以配置一個或者多個虛擬網(wǎng)絡接口卡vNIC，vNIC擁有獨立的MAC地址以及一個或多個IP地址，且遵守標準的以太網(wǎng)協(xié)議 2）虛擬交換機vSwitch 虛擬交換機用來滿足不同的虛擬機和管理界面進行互聯(lián)。虛擬交換機的工作原理與以太網(wǎng)中的第2層物理交換機一樣,網(wǎng)絡虛擬化,3）分布式交換機 dvSwitch將原來分布在一臺ESX主機上的交換機進行集成，成為一個單一的管理界面，在所有關聯(lián)主機之間作為單個虛擬交換機使用。這使得虛擬機可在跨多個主機進行遷移時確保其網(wǎng)絡配置保持一致 4）端口組 端口組是一種策略設置機制，這些策略用于管理與端口組相連的網(wǎng)絡 5）VLAN VLAN支持將虛擬網(wǎng)絡與物理網(wǎng)絡VLAN集成,存儲虛擬化,vSphere支持多種不同的本地存儲和網(wǎng)絡存儲，包括SCSI、SAS和SATA磁盤及基于網(wǎng)絡的iSCSI、NFS協(xié)議的存儲設備和光纖通道（FC）數(shù)據(jù)存儲 vSphere提出的高性能集群文件系統(tǒng)，叫做虛擬機文件系統(tǒng)（Virtual Machine File System，VMFS），允許來自多個不同主機服務器的并發(fā)訪問，即允許多個物理主機同時讀寫同一存儲器。功能主要包括 （1）磁盤鎖定技術 （2）故障一致性和恢復機制 （3）裸機映射（RDM）,存儲虛擬化,VMware vSphere存儲架構由各種抽象層組成，這些抽象層隱藏并管理物理存儲子系統(tǒng)之間的復雜性和差異 對于每個虛擬機內的應用程序和客戶機操作系統(tǒng)，存儲子系統(tǒng)顯示為與一個或多個虛擬SCSI磁盤相連的虛擬SCSI控制器 每個虛擬機被作為一組文件存儲在數(shù)據(jù)存儲的目錄中,1.VMware云產(chǎn)品包括哪些最主要的產(chǎn)品？各個產(chǎn)品在云架構和實現(xiàn)中的作用是什么？ 2.vSphere產(chǎn)品與VMware原來的Workstation產(chǎn)品相比有哪些不同？ 3.VMware虛擬化技術在企業(yè)私有云或公有云實現(xiàn)的過程中的核心思想是什么？,習題,閱讀精選,1 Cloud Computing Solutions with VMware Cloud Virtualization /solutions/cloud-computing/index.html 2 VMware vCloud /products/vcloud/overview.html 3 VMware and Cloud Computing /files/pdf/cloud/VMware-and-Cloud-Computing-BR-EN.pdf 4 The design