服務(wù)器虛擬化方案

服務(wù)器虛擬化方案

設(shè)計(jì)為了保證虛擬化環(huán)境的穩(wěn)定性和可靠性，我們采用了雙機(jī)房雙活架構(gòu)，并使用了網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，將物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D轉(zhuǎn)化為虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)中，我們將服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、交換機(jī)等設(shè)備進(jìn)行了合理的布局和連接，確保了網(wǎng)絡(luò)的高可用性和高性能。2.3存儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)為了滿足虛擬化環(huán)境對(duì)存儲(chǔ)的高性能、高可靠性和高可擴(kuò)展性的要求，我們采用了分布式存儲(chǔ)技術(shù)，并使用了多個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和容錯(cuò)。同時(shí)，我們還采用了SSD硬盤和高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高了存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能和響應(yīng)速度。2.4安全方案設(shè)計(jì)為了保障虛擬化環(huán)境的安全性，我們采用了多層次的安全措施，包括物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)安全等方面。在物理安全方面，我們采用了雙機(jī)房雙活架構(gòu)，確保了服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備的物理安全。在網(wǎng)絡(luò)安全方面，我們采用了防火墻、入侵檢測(cè)等技術(shù)，保障了網(wǎng)絡(luò)的安全性。在系統(tǒng)安全方面，我們采用了安全加固、權(quán)限控制等技術(shù)，確保了系統(tǒng)的安全性。在數(shù)據(jù)安全方面，我們采用了數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)加密等技術(shù)，保障了數(shù)據(jù)的安全性。2.5性能測(cè)試方案設(shè)計(jì)為了驗(yàn)證虛擬化環(huán)境的性能和穩(wěn)定性，我們采用了多種性能測(cè)試工具，對(duì)虛擬化環(huán)境進(jìn)行了全面的性能測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容包括CPU性能、內(nèi)存性能、存儲(chǔ)性能、網(wǎng)絡(luò)性能等方面。通過性能測(cè)試，我們可以了解虛擬化環(huán)境的性能瓶頸和優(yōu)化方向，為后續(xù)的優(yōu)化提供參考。本文介紹了使用VMware虛擬化技術(shù)來提高資源利用率、降低成本、增強(qiáng)系統(tǒng)和應(yīng)用的可用性，以及提高系統(tǒng)的靈活性和快速響應(yīng)的方案。通過在3臺(tái)物理服務(wù)器上安裝ESXServer5軟件，可以生成多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)等同于傳統(tǒng)的單臺(tái)物理服務(wù)器，在每個(gè)虛擬機(jī)上安裝配置Windows、Linux等操作系統(tǒng)，進(jìn)而再安裝應(yīng)用軟件，從而大大提高資源利用率，降低成本，增強(qiáng)了系統(tǒng)和應(yīng)用的可用性，提高系統(tǒng)的靈活性和快速響應(yīng)，完美的實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器虛擬架構(gòu)的整合。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、集中備份以及充分利用VMware虛擬架構(gòu)方案中，虛擬機(jī)與硬件平臺(tái)無(wú)關(guān)的特性，方便將虛擬機(jī)在不同服務(wù)器硬件平臺(tái)上的遷移，同時(shí)配置冗余的光纖交換機(jī)，組成標(biāo)準(zhǔn)的SAN集中存儲(chǔ)架構(gòu)，由VMware虛擬化服務(wù)器創(chuàng)建出來的虛擬機(jī)的封裝文件都存放在浪潮存儲(chǔ)陣列上。通過共享的SAN存儲(chǔ)架構(gòu)，可以最大化的發(fā)揮虛擬架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，如在vmwarevspere虛擬化方案下，可進(jìn)行在線地遷移正在運(yùn)行的虛擬機(jī)（VMwareVMotion），高可用性（HA），容錯(cuò)（FT）。而且為以后的容災(zāi)提供擴(kuò)展性和打下基礎(chǔ)。為了集中管理和監(jiān)控虛擬機(jī)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以及簡(jiǎn)化資源調(diào)配，建議每個(gè)數(shù)據(jù)中心都配置相應(yīng)的服務(wù)器安裝Window系統(tǒng)，用于安裝vmware的統(tǒng)一管理軟件——VCenter管理中心，對(duì)所有用于虛擬化整合的物理服務(wù)器及其上的虛擬機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的管理。本方案的主體部分既是安裝了VMwareESXServer5軟件的服務(wù)器，在3臺(tái)浪潮PCserver物理服務(wù)器上，安裝ESXServer5軟件，通過VCenter標(biāo)準(zhǔn)版管理中心進(jìn)行統(tǒng)一管理，將多臺(tái)物理服務(wù)器建立虛擬化高可用集群，即VMwareHA，VMwarevSphereHA高可用，防止出現(xiàn)非計(jì)劃停機(jī)，并迅速?gòu)臄嚯娂坝布收现谢謴?fù)。VMwareHA通過在主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)重新啟動(dòng)虛擬機(jī)來為虛擬機(jī)提供基本級(jí)別的保護(hù)。可以采用VMwarevSphereFT容錯(cuò)技術(shù)來提高關(guān)鍵業(yè)務(wù)的可用性。該技術(shù)可以保護(hù)任何虛擬機(jī)，防止數(shù)據(jù)、事務(wù)或連接丟失等故障。容錯(cuò)使用ESX/ESXi主機(jī)平臺(tái)上的VMwarevLockstep技術(shù)，確保主虛擬機(jī)和輔助虛擬機(jī)的狀態(tài)在虛擬機(jī)的指令執(zhí)行的任何時(shí)間點(diǎn)均相同。主虛擬機(jī)捕獲所有輸入和事件，并在輔助虛擬機(jī)上進(jìn)行重放。使用透明故障切換，不會(huì)有數(shù)據(jù)損失，并且可以維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連接。在發(fā)生透明故障切換之后，將自動(dòng)重新生成新的輔助虛擬機(jī)，并將重新建立冗余。平臺(tái)管理應(yīng)提供高可用解決方案，如HA、FT容錯(cuò)功能，以確保虛擬機(jī)的可用性。應(yīng)用程序的安全性應(yīng)包括盡量壓縮Hypervisor本身的代碼、提供Hypervisor級(jí)的病毒防范接口、提供動(dòng)態(tài)安全防火墻等措施。NIC/HBA卡的Teaming也是服務(wù)器虛擬化的基本需求，可以通過多網(wǎng)卡和多HBA卡實(shí)現(xiàn)冗余性。備份和恢復(fù)也需要考慮，要兼容傳統(tǒng)的備份和容災(zāi)方案，如VERITAS、Legato、IBM、HP、CA、Commvault等的備份方案。虛擬化架構(gòu)的硬件支持方案應(yīng)該充分考慮，以確保其穩(wěn)定性和可靠性。建議方案中，我們建議用戶使用原有的HPPCserver服務(wù)器，并在實(shí)踐建設(shè)虛擬化架構(gòu)時(shí)，將服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)存滿配。每臺(tái)支持VMware虛擬化架構(gòu)的硬件服務(wù)器至少需要3塊千兆網(wǎng)卡，以提供足夠的帶寬和透明故障恢復(fù)機(jī)制給虛擬機(jī)和ESX。為了保證VMware虛擬化功能的最優(yōu)運(yùn)行，選擇的所有服務(wù)器必須支持CPU虛擬化技術(shù)，以保證虛擬機(jī)能夠運(yùn)行64位操作系統(tǒng)。考慮到客戶現(xiàn)有的CPU數(shù)量，我們建議每個(gè)服務(wù)器使用雙路雙核來滿足現(xiàn)有業(yè)務(wù)的需求。ESX是多個(gè)虛擬機(jī)的宿主，它提供虛擬交換機(jī)與虛擬Port給虛擬機(jī)使用，并把ESX物理機(jī)上的所有物理網(wǎng)卡轉(zhuǎn)換成共享的數(shù)據(jù)通道，提供透明故障恢復(fù)和NICTeaming級(jí)別的負(fù)載均衡。因此，我們建議每臺(tái)服務(wù)器至少需要3個(gè)1000M網(wǎng)口，以保證業(yè)務(wù)的流量帶寬和故障冗余。同時(shí)，為了保證ESX的HA功能的正常運(yùn)行，建議將ESX管理網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)隔離，避免相互干擾。VMwareESX的虛擬頁(yè)面共享機(jī)制可以讓ESX內(nèi)多個(gè)虛擬機(jī)使用同一份內(nèi)存副本，從而大大提高內(nèi)存的利用率?；谶@個(gè)功能，我們建議將Windows與Linux虛擬機(jī)盡量分別布署在相同ESX上。對(duì)于主體部分VMwareESXServer配置說明，本方案的主體部分是多臺(tái)安裝了VMwareESXServer軟件的HPPCserverx86服務(wù)器。ESXServer是VMwarevSphere的基礎(chǔ)組成部分，是動(dòng)態(tài)、自我優(yōu)化的IT基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。它直接安裝在物理服務(wù)器的裸機(jī)上，將物理服務(wù)器上的處理器、內(nèi)存、存儲(chǔ)器和網(wǎng)絡(luò)資源抽象到多個(gè)虛擬機(jī)中，通過跨大量虛擬機(jī)共享硬件資源提高了硬件利用率并大大降低了資金和運(yùn)營(yíng)成本。同時(shí)，通過高級(jí)資源管理、高可用性和安全功能提高了服務(wù)級(jí)別，對(duì)于資源密集型的應(yīng)用程序也不例外。最后，我們建議采用集中存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)虛擬服務(wù)器的文件共享。為了提升虛擬化系統(tǒng)的性能，需要減少資源消耗。vStorage是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要技術(shù)之一，它包括集群文件系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)成長(zhǎng)的卷、StorageVMotion和精簡(jiǎn)配置等。集群文件系統(tǒng)可以確保虛擬環(huán)境交叉訪問時(shí)數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，動(dòng)態(tài)成長(zhǎng)的卷可以在線擴(kuò)展磁盤卷，提供強(qiáng)大的存儲(chǔ)虛擬支持能力。StorageVMotion可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)遷移時(shí)應(yīng)用不需要停機(jī)，成為服務(wù)器虛擬化的標(biāo)準(zhǔn)配置功能。精簡(jiǎn)配置可以提高存儲(chǔ)的利用率，降低存儲(chǔ)的成本超過50％。vNetwork也是虛擬化系統(tǒng)的重要技術(shù)，它包括虛擬網(wǎng)卡、虛擬交換機(jī)和分布式交換機(jī)等。虛擬網(wǎng)卡是為了滿足同一服務(wù)器上多個(gè)虛擬機(jī)而建立的，虛擬交換機(jī)可以在虛擬機(jī)和物理機(jī)之間提供第2層連接性，分布式交換機(jī)可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化虛擬化環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)管理。這些技術(shù)可以大大減少整體環(huán)境中對(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件接口的數(shù)量要求，降低了機(jī)房?jī)?nèi)網(wǎng)絡(luò)連接的復(fù)雜性，提供了更好的安全性和可靠性。建議采用VLAN技術(shù)，將不同應(yīng)用類型的虛擬機(jī)劃分在不同的VLAN上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全隔離和對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的更好控制。為實(shí)現(xiàn)虛擬服務(wù)器的文件共享，可以采用SAN集中存儲(chǔ)技術(shù)。這種技術(shù)可以讓多個(gè)虛擬機(jī)共享同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，提高存儲(chǔ)的利用率和可靠性。為了實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境的高可用性和集中管理，我們建議采用Netapp6040存儲(chǔ)器SAN集中存儲(chǔ)方式。這種方式可以將每個(gè)虛擬機(jī)的文件系統(tǒng)創(chuàng)建在共享的SAN集中存儲(chǔ)陣列上。VMwareVMFS虛擬機(jī)文件系統(tǒng)是一種高性能的群集文件系統(tǒng)，支持多個(gè)ESXServer同時(shí)訪問同一虛擬機(jī)存儲(chǔ)。通過VMwareVCenter、VMwareVMotion?技術(shù)和VMwareHA，我們可以提供基于虛擬化的分布式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)。將虛擬機(jī)的檔案文件和相關(guān)環(huán)境配置文件放在SAN存儲(chǔ)陣列上的VMFS文件系統(tǒng)中，不同服務(wù)器上的虛擬機(jī)都可以訪問該文件，從而消除了單點(diǎn)故障。為了有效管理和監(jiān)控服務(wù)器虛擬架構(gòu)，我們建議配置獨(dú)立的Windows2003（或更高）服務(wù)器作為Vmware中的VCenter服務(wù)器。VCenter服務(wù)器為IT環(huán)境提供了集中化管理、操作自動(dòng)化、資源優(yōu)化和高可用性。基于虛擬化的分布式服務(wù)為數(shù)據(jù)中心提供了前所未有的響應(yīng)能力、可維護(hù)性、效率和可靠性級(jí)別。使用VMotion?遷移運(yùn)行中的虛擬機(jī)和執(zhí)行無(wú)中斷的IT環(huán)境維護(hù)，使用VMwareHA實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效、獨(dú)立于硬件和操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序可用性。VCenter提供了管理任意規(guī)模的虛擬IT環(huán)境所需的最高級(jí)別的簡(jiǎn)便性、效率、安全性和可靠性。使用VMware軟件可以為重要應(yīng)用程序提供更高級(jí)別的可用性，并且操作更簡(jiǎn)單、成本更低。使用vSphere，用戶可以輕松提高為所有應(yīng)用程序提供的基準(zhǔn)級(jí)別，并且以更低成本和更簡(jiǎn)單的操作來實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的可用性。獨(dú)立于硬件、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序提供更高可用性，消除常見維護(hù)操作的計(jì)劃停機(jī)時(shí)間，并在發(fā)生故障時(shí)提供自動(dòng)重新啟動(dòng)。這些優(yōu)勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性和最小化停機(jī)時(shí)間，減少成本。VMware容錯(cuò)提供了連續(xù)可用性，可為關(guān)鍵應(yīng)用程序提供零停機(jī)時(shí)間。VMware容錯(cuò)使用虛擬對(duì)等體技術(shù)，將主虛擬機(jī)和輔助虛擬機(jī)配對(duì)，以實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)保護(hù)。當(dāng)主虛擬機(jī)發(fā)生故障時(shí)，輔助虛擬機(jī)立即接管，確保應(yīng)用程序無(wú)縫繼續(xù)運(yùn)行。與VMwareHA不同，VMware容錯(cuò)對(duì)虛擬機(jī)的支持有以下限制：每個(gè)主虛擬機(jī)只能有一個(gè)輔助虛擬機(jī)。虛擬機(jī)必須具有單個(gè)vCPU，并且不能使用某些高級(jí)功能，如內(nèi)存超額分配和大內(nèi)存頁(yè)面。虛擬機(jī)必須在特定的ESXi主機(jī)上運(yùn)行，并且必須使用VMwarevSphereEnterprisePlus版。雖然VMware容錯(cuò)的支持有限，但它提供了最高級(jí)別的保護(hù)，可確保關(guān)鍵應(yīng)用程序的連續(xù)可用性。務(wù)器，可以通過VMware容錯(cuò)來實(shí)現(xiàn)高可用性，為將來的集中網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)提供可能。VMware容錯(cuò)使用vLockstep技術(shù)來確保主虛擬機(jī)和輔助虛擬機(jī)的狀態(tài)始終一致，從而提供連續(xù)可用性。在發(fā)生硬件故障時(shí)，透明故障切換可以實(shí)現(xiàn)零宕機(jī)時(shí)間和零數(shù)據(jù)損失，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連接。通過服務(wù)器整合，可以控制和減少物理服務(wù)器的數(shù)量，降低硬件成本和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。提高運(yùn)營(yíng)效率，加快新服務(wù)器和應(yīng)用的部署，主動(dòng)規(guī)劃資源增長(zhǎng)，快速進(jìn)行硬件維護(hù)和升級(jí)。幫助企業(yè)建立業(yè)務(wù)和IT資源之間的關(guān)系，統(tǒng)一管理所有服務(wù)器，并按需進(jìn)行資源調(diào)配。VMware容錯(cuò)還可以保護(hù)舊硬件和操作系統(tǒng)的投資，為將來的集中網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)提供可能。本文介紹了虛擬化技術(shù)的實(shí)施方案。通過虛擬化技術(shù)，可以將多臺(tái)物理服務(wù)器整合成為一臺(tái)虛擬服務(wù)器，從而節(jié)省物理服務(wù)器數(shù)量。同時(shí)，虛擬化技術(shù)還可以將分散的數(shù)據(jù)集中管理備份，為服務(wù)器和應(yīng)用的容災(zāi)打下基礎(chǔ)。在實(shí)施虛擬化技術(shù)時(shí)，需要考慮主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和虛擬化環(huán)境管理等方面的問題。主機(jī)方面，建議采用預(yù)安裝ESXi版本5.5，并使用RAID1+Hotspare保證硬盤的冗余。網(wǎng)絡(luò)方面，需要建立VM網(wǎng)絡(luò)、VMkernel網(wǎng)絡(luò)和ServiceConsole網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將每臺(tái)物理主機(jī)的4個(gè)網(wǎng)卡設(shè)為冗余，并在虛擬交換機(jī)上將網(wǎng)絡(luò)劃分為不同的vlan。存儲(chǔ)方面，建議采用外置共享磁盤陣列存放虛擬機(jī)文件，并使用精簡(jiǎn)分配。虛擬化環(huán)境管理方面，建議將vCenterServer部署在一臺(tái)物理服務(wù)器上，并使用WindowsServer2008R2系統(tǒng)和MicrosoftSQLServer2008數(shù)據(jù)庫(kù)。為提高系統(tǒng)可靠性，建議將同一個(gè)虛擬交換機(jī)上的不同物理網(wǎng)卡連接到不同的物理交換機(jī)上，避免單點(diǎn)故障。同時(shí)，建議使用vmxnet3網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，以提高系統(tǒng)的性能。在硬件配置方面，建議使用4~8核CPU和4~8GB內(nèi)存的服務(wù)器來部署vCenterServer。vCenterServer是VMware的一個(gè)管理平臺(tái)，需要兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)卡和20~200GB的硬盤。網(wǎng)絡(luò)配置包括服務(wù)器名稱、網(wǎng)絡(luò)類型、VlanID、IP、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)。vSphereClient需要2~4核的CPU、2~4GB的內(nèi)存、網(wǎng)卡X2和20~200GB的硬盤。網(wǎng)絡(luò)配置需要服務(wù)器名稱和VlanID。虛擬機(jī)列表包括服務(wù)器名稱、IP和硬件配置，如vCPUX8、32G內(nèi)存、150GB硬盤和2網(wǎng)卡。建議在新服務(wù)器上安裝VMware虛擬化環(huán)境并創(chuàng)建兩臺(tái)虛擬機(jī)，在測(cè)試使用1周后再進(jìn)行虛擬化改造。高可用性和HA規(guī)劃配置包括啟用主機(jī)監(jiān)控、接入控制策略、群集默認(rèn)設(shè)置、虛擬機(jī)選項(xiàng)和虛擬機(jī)設(shè)置。群集允許的主機(jī)故障數(shù)目為1，虛擬機(jī)重新啟動(dòng)優(yōu)先級(jí)為中等，主機(jī)隔離響應(yīng)為關(guān)機(jī)。已禁用虛擬機(jī)監(jiān)控敏感度，故障時(shí)間間隔為30秒，最短正常運(yùn)行時(shí)間為120秒，每個(gè)虛擬機(jī)的最大重置次數(shù)為5，最大重置時(shí)間段為1小時(shí)。備份和恢復(fù)可以通過vCenterServer的虛擬機(jī)快照功能實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可以配置VMwareDataRecovery進(jìn)行自動(dòng)備份。備份可以將整個(gè)虛擬機(jī)備份到IPSAN存儲(chǔ)上?？傊陨弦?guī)劃和配置可以幫助實(shí)現(xiàn)虛擬化環(huán)境的高可用性和備份恢復(fù)。VMwarevSphere是業(yè)界最可靠的數(shù)據(jù)中心虛擬化平臺(tái)，可以提供最高級(jí)別的可用性和響應(yīng)速度，優(yōu)化IT服務(wù)的交付，降低總體成本。通過將關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用程序與底層硬件分離，實(shí)現(xiàn)前所未有的可靠性和靈活性，使每種應(yīng)用程序工作負(fù)載都能夠履行最高級(jí)別的應(yīng)用程序服務(wù)協(xié)議。VMwarevSphere還將云計(jì)算的最大功能引入IT基礎(chǔ)架構(gòu)，成為私有云和公共云的基礎(chǔ)，創(chuàng)建一種可響應(yīng)不斷變化的業(yè)