摘要:目前,虚拟化已经成为IT业最热门的技术之一。随着越来越多的IT厂商加入到虚拟化的潮流中来,以及用户逐渐认识到虚拟化技术对于企业IT体系的贡献,虚拟化已经走向实用,并逐渐成为IT基础架构的主流技术。 |
随着IT技术的不断发展,企业IT基础架构逐步向虚拟化IT环境演变,目前,虚拟化已经成为IT业最热门的技术之一。随着越来越多的IT厂商加入到虚拟化的潮流中来,以及用户逐渐认识到虚拟化技术对于企业IT体系的贡献,虚拟化已经走向实用,并逐渐成为IT基础架构的主流技术。
对于企业IT系统来说,一直面临着两个最主要的挑战:一是IT系统如何适应业务的需要和变化,体现IT价值;二是如何降低成本、提高IT效率。目前,企业业务应用的复杂化与传统的IT基础设施模式矛盾不断激化。在传统的IT资源固定分配模式下,资源利用效率低、投资回报差、IT适应性不强。企业对IT系统更强大功能的不断需求、以及随之上升的成本压力使得虚拟化技术的优势得到体现。
设计目标
1、利用虚拟化技术实现服务器整合,从而建设一个灵活、可靠且具有良好扩展能力的虚拟化平台,提高IT资源利用率。
2、增强系统可靠性,提供应用系统的HA、数据库系统负载均衡和指定RAID级别的数据保护能力。
三、总体设计
1、IT系统架构设计
IT系统基础平台由网络层、主机层、存储层构成,网络层提供数据通讯,虚拟化平台上所有虚拟机要同其他非虚拟化服务器进行通讯,都是通过网络进行的。虚拟化平台内各个物理服务器之间实现相互通讯、HA、以及虚拟机的在线迁移功能都是通过物理网络来实现的。
主机层构成虚拟化平台的服务器是由PCSERVER安装了VMWARE虚拟化软件组成的。
存储系统采用SAN架构,为虚拟化平台提供存储空间的同时还可以为其他的主机提供其需要的存储空间。
虚拟化平台上可以根据应用系统需要,生成虚拟机。对于应用系统来说,每个虚拟机都和一个物理机一样,可以安装操作系统和应用软件,并对外提供服务。
2、系统拓扑图
3、拓扑说明
虚拟化平台中,物理服务器主要有两类:一是ESXSERVER服务器,这是安装了虚拟化软件ESXSERVRE的物理服务器,通过虚拟化软件,此物理服务器的硬件资源被虚拟化后提供给虚拟机使用,ESXSERVER服务器是承载虚拟机的硬件平台;二是Visualcenter服务器,这是安装了虚拟化管理软件Visualcenter的物理服务器,通过虚拟化管理软件,实现虚拟化平台资源的统一调配和管理。
服务器通过HBA卡,连接到FCSAN交换机,并通过FCSAN交换机和磁盘阵列系统相连。FCSAN交换机和磁盘阵列系统构成的FCSAN网络扩展十分方便。
磁盘阵列根据需要为ESXSERVER服务器提供存储空间,此空间由ESXSERVER服务器共享,所有的虚拟机都应该保存在磁盘阵列上。同时磁盘阵列还可以为数据库服务器分配其需要的存储空间,并为数据库服务器提供共享存储。
四、虚拟化平台设计
1虚拟化平台软件设计
1.1ESXSERVER4虚拟化平台
ESXServer4是VMware虚拟架构套件的基础组成部分,是动态、自我优化的IT基础结构的基础。ESXServer4是一个强健、经过生产验证的虚拟层,它直接安装在物理服务器的裸机上,将物理服务器上的处理器、内存、存储器和网络资源抽象到多个虚拟机中。通过跨大量虚拟机共享硬件资源提高了硬件利用率并大大降低了资金和运营成本。通过高级资源管理、高可用性和安全功能提高了服务级别。
根据统计,对于传统的服务器应用方式,通常服务器的平均利用率在5-15%之间,而采用虚拟架构整合后,服务器的平均利用率可达到60%-80%。我们完全可以通过在4台高配置的双路四核服务器上创建多达18个虚拟服务器的方式,来完成传统方式需要60多台的低配置的服务器才能完成的工作,用户在降低成本的方式,还大大减少了环境的复杂性,降低了对机房环境的需求,同时具有更灵活稳定的管理特性。
每一台虚拟服务器都可以利用VMware虚拟对称式多重处理(SMP)技术,通过使单个虚拟机能够同时使用多个物理处理器,增强了虚拟机性能。作为一项独特的VMware功能,VirtualSMP支持虚拟化需要多处理器和密集资源的企业应用程序(如数据库、企业资源计划和客户关系管理)。
1.2vCenter对虚拟环境的监控和管理
为了对服务器虚拟架构进行有效的管理和监控,配置Windows2003服务器来做为vCenter服务器。vCenter服务器为虚拟化环境提供了集中化管理、操作自动化、资源优化和高可用性。基于虚拟化的分布式服务为数据中心提供了前所未有的响应能力、可维护性、效率和可靠性级别。
2虚拟化平台服务器设计
2.1ESXSERVER服务器
ESXSERVER服务器为虚拟化平台提供CPU资源、内存资源。虚拟化软件ESXSERVER也需要安装在物理服务器的本地硬盘上。VMwareESX主机的主要任务通过自身的虚拟层承载上层Guest虚拟机。同时执行vCenter下发的策略任务。
•设计原则:
•ESXSERVER服务器尽可能选择统一的品牌型号
每个ESX主机都标准硬件环境,这样可以增加ESX主机的可管理性及消除了变异故障。例如:一致的PCI卡插槽位置,同一DataCenter中的ESX主机的网络控制器为同一主机插槽。选用同一品牌同一批次的硬件配件。
•依据vSphere硬件兼容性列表来选定ESX的主机硬件,确保硬件兼容性。
2.2vCenter服务器
VMwarevCenter服务器是整个VMwarevSphere系统架构的核心。用户需要首先通过vCenter来管理和控制VMware系统架构。VMwarevSphere架构的所有高级服务都依赖于vCenter的管理控制。
3虚拟化平台存储设计
虚拟化存储采用SAN集中存储方式,使用存储系统提供虚拟化所需要的存储空间。划分足够的LUN并挂接到ESXSERVER服务器上,并设置ESXSERVER共享分配的LUN。这样可以将每个虚拟机的文件系统创建在共享的SAN集中存储阵列上,VMwareVMFS虚拟机文件系统,是一种高性能的集群文件系统,允许多个ESXServer安装同时访问同一虚拟机存储。
SAN集中存储下的虚拟服务器文件共享支持通过VMwareVirtualCenter、VMwareVMotion?技术、VMwareDRS和VMwareHA提供的基于虚拟化的分布式基础结构服务。由于VMware的虚拟架构系统中的虚拟机实际上是被封装成了一个档案文件和若干相关环境配置文件,通过将这些文件放在SAN存储阵列上的VMFS文件系统中,可以让不同服务器上的虚拟机都可以访问到该文件,从而消除了单点故障。
4虚拟化平台网络设计
VMwarevSphere的虚拟网络与是虚拟机正常处理业务流量的必要途径。关于虚拟网络与物理网络的衔接问题是直接影响最终虚拟化项目实施的效果。
VMwarevSphere架构的网络设计原则分为两部分:
1逻辑网络架构设计原则
•对于vSphereManage管理,虚拟机业务连接,VMotion通讯和容错(FT)通讯都必须采用独立的网络。
•如果采用StorageOverIP(如:iSCSI结构或者NFS存储),必须创建独立的网络。
•使用虚拟交换机隔离业务流量的一般性原则如下:
•VMotion流量、FT流量、Storage流量与业务流量分离传输
•VMotion流量使用独立虚拟交换机
•相同的业务组织虚拟机,使用同一PortGroups的VLAN