虛擬化介紹移動(dòng)云計(jì)算服務(wù)端技術(shù)

1、虛擬化技術(shù)2011年11月07為何虛擬化2內(nèi)容存儲(chǔ)虛擬化網(wǎng)絡(luò)虛擬化服務(wù)器虛擬化3存儲(chǔ)虛擬化目標(biāo)通過聚合服務(wù)而虛擬化的存儲(chǔ)資源，從而提高現(xiàn)有資產(chǎn)的回報(bào)率。不會(huì)增加配置和管理的復(fù)雜程度。能提高性能而不會(huì)成為擴(kuò)展的瓶頸?？蓴U(kuò)展性是指在添加新資源（一般是硬件）時(shí)，系統(tǒng)保持原有性能。安全的同時(shí)執(zhí)行多重任務(wù)，使用戶和數(shù)據(jù)可共享虛擬資源，而不受其它用戶不良行為或錯(cuò)誤的影響。可同時(shí)以相同方式虛擬化多廠商存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)無縫管理。4單一設(shè)備訪問Direct Access Storage存儲(chǔ)設(shè)備只能被單一系統(tǒng)使用軟盤、光驅(qū)、內(nèi)置硬盤、U盤文件系統(tǒng)建立在單個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上C盤、D盤、E盤Internal DASJBOD5

2、最初的存儲(chǔ)虛擬化 RaidIn 1987, Patterson, Gibson, and Katz at the University of California, Berkeley, published a paper titled “A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID).” Redundant Array of Independent Disk6Raid 類型0 Striped array with no fault tolerance1 Disk mirroring Nested RAID (i.e., 1 + 0

3、, 0 + 1, etc.) 3 Parallel access array with dedicated parity disk4 Striped array with independent disks and a dedicated parity disk5 Striped array with independent disks and distributed parity6 Striped array with independent disks and dual distributed parity7SAN的出現(xiàn)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (SAN) 是指：以一種將設(shè)備作為本地資源的方式，將分離

4、的存儲(chǔ)設(shè)備（如磁盤陣列、磁帶庫和光盤庫）與服務(wù)器連接在一起的結(jié)構(gòu)。SAN / NASFC SANLAN8SAN架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)服務(wù)器可以同時(shí)訪問多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備單臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備可以服務(wù)多臺(tái)服務(wù)器存儲(chǔ)資源擴(kuò)增可以通過增加SAN內(nèi)存儲(chǔ)設(shè)備方式實(shí)現(xiàn)9SAN的缺點(diǎn)只有FC接口的設(shè)備才能夠使用SAN存儲(chǔ)SAN中的孤島問題10存儲(chǔ)虛擬化的三種方法基于服務(wù)器基于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)基于存儲(chǔ)控制器11服務(wù)器方式存儲(chǔ)虛擬化卷管理 LVM12服務(wù)器方式存儲(chǔ)虛擬化并行文件系統(tǒng)13基于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò) 將異構(gòu)供應(yīng)商存儲(chǔ)產(chǎn)品池化到一個(gè)無縫訪問池中。 在不相似的設(shè)備之間執(zhí)行復(fù)制。 提供單一管理接口。14基于存儲(chǔ)控制器15內(nèi)容存儲(chǔ)虛擬化網(wǎng)絡(luò)虛擬化服務(wù)器虛擬

5、化16網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)主機(jī)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)低速連接服務(wù)器WAN簡單連接1960s 1970s基于網(wǎng)絡(luò)的連接1970s 1980s網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)1980s 17局域網(wǎng)絡(luò)時(shí)代18最早了解的網(wǎng)絡(luò)虛擬化 VLAN19什么是FCoE? Fibre Channel over Converged Enhanced EthernetA mechanism to carry Fibre Channel on top of Converged Enhanced EthernetEncapsulates FC frames over CEE Requires CEE or equivalent end to end; not just

6、 at the edge Path is only as strong as the weakest linkLeverages FC fabric services Name services, zoning, WWN structure, management, multipathingConverged server connectivity through one physical connection10 GigE PhysicalConverged Enhanced EthernetIP StackHPC StackFCoE StackMiddlewareApplicationCE

7、ELinkFCoE TrafficHPC (future)IP20FCOE組成Converged Network AdaptersFCoE交換機(jī)21FCoE工作機(jī)制自有的封裝協(xié)議虛擬網(wǎng)卡設(shè)備FCoEFCCRCCRCCRCFC Payload22FCoE網(wǎng)絡(luò)連接23內(nèi)容存儲(chǔ)虛擬化網(wǎng)絡(luò)虛擬化服務(wù)器虛擬化24服務(wù)器虛擬化目標(biāo)虛擬化前虛擬化后未更改過的應(yīng)用未更改過的OS虛擬硬件252022/10/126服務(wù)器虛擬化方式硬件自帶，無需安裝隔離性較強(qiáng)屏蔽硬件故障性能幾乎無影響26服務(wù)器虛擬化方式精簡系統(tǒng)需安裝或預(yù)置無法隔離硬件故障有較低性能影響27服務(wù)器虛擬化方式完整操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟件存在性能影響較大2

8、8幾種主流的服務(wù)器虛擬化技術(shù)29虛擬化的關(guān)鍵特征硬件獨(dú)立可以在其他服務(wù)器上不加修改的運(yùn)行虛擬機(jī)兼容性虛擬機(jī)完全兼容標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)，以及在這些操作系統(tǒng)之上建立的硬件驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用隔離每一個(gè)虛擬機(jī)都與同在一個(gè)服務(wù)器上的其他虛擬機(jī)相隔離 封裝 虛擬機(jī)將整個(gè)系統(tǒng)，包括硬件配置、操作系以及應(yīng)用等封裝在文件里. . . .30例如：ESX Server依賴虛擬層內(nèi)核代理和幫助應(yīng)用的服務(wù)控制臺(tái)Vmware虛擬化實(shí)現(xiàn)方式例如：VM Server, Workstation, Player安裝和運(yùn)行應(yīng)用程序依賴于主機(jī)操作系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的支持和物力資源的管理寄居架構(gòu)（Hosted Architecture）高級(jí)架構(gòu) (“B

9、are Metal” Architecture)31虛擬架構(gòu)的基本概念-VMotionVmotion的意義：通過VMotion可以實(shí)現(xiàn)在業(yè)務(wù)不中斷的前提下，動(dòng)態(tài)遷移虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移效果：零宕機(jī)時(shí)間: 進(jìn)行有計(jì)劃的服務(wù)器維護(hù)和升級(jí)時(shí)，通過動(dòng)態(tài)遷移虛擬機(jī)，保證零宕機(jī)保障服務(wù)器的業(yè)務(wù)連續(xù)性 支持Fibre Channel、iSCSI SAN環(huán)境以及NAS等中央存儲(chǔ)物理服務(wù)器ESX Server物理服務(wù)器ESX ServerVMotion遷移虛擬機(jī)中央存儲(chǔ)X32DRS 確保按需調(diào)整資源配置根據(jù)需要和優(yōu)先級(jí)壓縮和增加應(yīng)用系統(tǒng)的資源動(dòng)態(tài)的響應(yīng)型負(fù)載平衡VMware vSphere操作系統(tǒng)應(yīng)用程序操作系統(tǒng)應(yīng)用

10、程序操作系統(tǒng)應(yīng)用程序操作系統(tǒng)應(yīng)用程序操作系統(tǒng)應(yīng)用程序操作系統(tǒng)應(yīng)用程序33虛擬架構(gòu)的基本概念-HA功能當(dāng)1臺(tái)服務(wù)器故障時(shí)，自動(dòng)在其他服務(wù)器上重新啟動(dòng)虛擬機(jī)優(yōu)勢(shì)不需要臨時(shí)增加或獨(dú)占新的服務(wù)器自動(dòng)完成，無需人工干預(yù)經(jīng)濟(jì)有效的提高應(yīng)用程序的高可用性高可用的解決方案X34VMware Fault Tolerance在不同的主機(jī)上同步運(yùn)行相同的虛擬機(jī)出現(xiàn)硬件故障時(shí)，所有虛擬機(jī)均可實(shí)現(xiàn)零宕機(jī)、零數(shù)據(jù)損失故障切換零宕機(jī)、零數(shù)據(jù)損失無需復(fù)雜的集群或?qū)Ｓ糜布袘?yīng)用程序和操作系統(tǒng)通用的單一機(jī)制VMware vSphere操作系統(tǒng)應(yīng)用程序操作系統(tǒng)應(yīng)用程序操作系統(tǒng)應(yīng)用程序X可用性35Protected SiteRec

11、overy SiteVirtualCenterSite Recovery ManagerVirtualCenterSite Recovery ManagerDatastore GroupsArray ReplicationDatastore GroupsXSite Recovery Manager Protected VMsProtected VMs powered onbecome unavailable online in Protected Site offline站點(diǎn) A站點(diǎn)BRecovery SiteProtected SiteSRM Supports bi-directional Site protection36vApp 自我描述的應(yīng)用系統(tǒng)提供了選擇的空間可用性安全