虛擬化介紹移動云計算服務端技術

1、虛擬化技術2011年11月07為何虛擬化2內容存儲虛擬化網絡虛擬化服務器虛擬化3存儲虛擬化目標通過聚合服務而虛擬化的存儲資源，從而提高現(xiàn)有資產的回報率。不會增加配置和管理的復雜程度。能提高性能而不會成為擴展的瓶頸?？蓴U展性是指在添加新資源（一般是硬件）時，系統(tǒng)保持原有性能。安全的同時執(zhí)行多重任務，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誤的影響?？赏瑫r以相同方式虛擬化多廠商存儲，從而實現(xiàn)無縫管理。4單一設備訪問Direct Access Storage存儲設備只能被單一系統(tǒng)使用軟盤、光驅、內置硬盤、U盤文件系統(tǒng)建立在單個存儲設備上C盤、D盤、E盤Internal DASJBOD5

2、最初的存儲虛擬化 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)存儲區(qū)域網絡 (SAN) 是指：以一種將設備作為本地資源的方式，將分離

4、的存儲設備（如磁盤陣列、磁帶庫和光盤庫）與服務器連接在一起的結構。SAN / NASFC SANLAN8SAN架構的優(yōu)勢服務器可以同時訪問多個存儲設備單臺存儲設備可以服務多臺服務器存儲資源擴增可以通過增加SAN內存儲設備方式實現(xiàn)9SAN的缺點只有FC接口的設備才能夠使用SAN存儲SAN中的孤島問題10存儲虛擬化的三種方法基于服務器基于存儲網絡基于存儲控制器11服務器方式存儲虛擬化卷管理 LVM12服務器方式存儲虛擬化并行文件系統(tǒng)13基于存儲網絡 將異構供應商存儲產品池化到一個無縫訪問池中。 在不相似的設備之間執(zhí)行復制。 提供單一管理接口。14基于存儲控制器15內容存儲虛擬化網絡虛擬化服務器虛擬

5、化16網絡的演進主機主機網絡低速連接服務器WAN簡單連接1960s 1970s基于網絡的連接1970s 1980s網絡互聯(lián)1980s 17局域網絡時代18最早了解的網絡虛擬化 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21FCoE工作機制自有的封裝協(xié)議虛擬網卡設備FCoEFCCRCCRCCRCFC Payload22FCoE網絡連接23內容存儲虛擬化網絡虛擬化服務器虛擬化24服務器虛擬化目標虛擬化前虛擬化后未更改過的應用未更改過的OS虛擬硬件252022/10/126服務器虛擬化方式硬件自帶，無需安裝隔離性較強屏蔽硬件故障性能幾乎無影響26服務器虛擬化方式精簡系統(tǒng)需安裝或預置無法隔離硬件故障有較低性能影響27服務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幾種主流的服務器虛擬化技術29虛擬化的關鍵特征硬件獨立可以在其他服務器上不加修改的運行虛擬機兼容性虛擬機完全兼容標準的操作系統(tǒng)，以及在這些操作系統(tǒng)之上建立的硬件驅動和應用隔離每一個虛擬機都與同在一個服務器上的其他虛擬機相隔離 封裝 虛擬機將整個系統(tǒng)，包括硬件配置、操作系以及應用等封裝在文件里. . . .30例如：ESX Server依賴虛擬層內核代理和幫助應用的服務控制臺Vmware虛擬化實現(xiàn)方式例如：VM Server, Workstation, Player安裝和運行應用程序依賴于主機操作系統(tǒng)對設備的支持和物力資源的管理寄居架構（Hosted Architecture）高級架構 (“B

9、are Metal” Architecture)31虛擬架構的基本概念-VMotionVmotion的意義：通過VMotion可以實現(xiàn)在業(yè)務不中斷的前提下，動態(tài)遷移虛擬機動態(tài)遷移效果：零宕機時間: 進行有計劃的服務器維護和升級時，通過動態(tài)遷移虛擬機，保證零宕機保障服務器的業(yè)務連續(xù)性 支持Fibre Channel、iSCSI SAN環(huán)境以及NAS等中央存儲物理服務器ESX Server物理服務器ESX ServerVMotion遷移虛擬機中央存儲X32DRS 確保按需調整資源配置根據(jù)需要和優(yōu)先級壓縮和增加應用系統(tǒng)的資源動態(tài)的響應型負載平衡VMware vSphere操作系統(tǒng)應用程序操作系統(tǒng)應用

10、程序操作系統(tǒng)應用程序操作系統(tǒng)應用程序操作系統(tǒng)應用程序操作系統(tǒng)應用程序33虛擬架構的基本概念-HA功能當1臺服務器故障時，自動在其他服務器上重新啟動虛擬機優(yōu)勢不需要臨時增加或獨占新的服務器自動完成，無需人工干預經濟有效的提高應用程序的高可用性高可用的解決方案X34VMware Fault Tolerance在不同的主機上同步運行相同的虛擬機出現(xiàn)硬件故障時，所有虛擬機均可實現(xiàn)零宕機、零數(shù)據(jù)損失故障切換零宕機、零數(shù)據(jù)損失無需復雜的集群或專用硬件所有應用程序和操作系統(tǒng)通用的單一機制VMware vSphere操作系統(tǒng)應用程序操作系統(tǒng)應用程序操作系統(tǒng)應用程序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 A站點BRecovery SiteProtected SiteSRM Supports bi-directional Site protection36vApp 自我描述的應用系統(tǒng)提供了選擇的空間可用性安全