使用 VMware View构建企业桌面虚拟化环境
VMware vCenter 可以将所有 VMware ESX 主机及其虚拟机组织到群集和资源池中,从而大大简化了资源管理工作。群集是虚拟基础架构管理中的一个新概念,它不仅具有多个主机服务器的强大功能,还可以方便地管理单个实体。由多台独立主机聚合形成的群集将资源集中在一起,具有内在的高可用性,可显著降低管理工作的复杂性。现在,虚拟机部署可从单个 VMware ESX 主机扩大到群集范围,这样虚拟机便可使用群集中的所有资源。vCenter 可以为虚拟机选择最适合的主机,并可以在情况发生变化时在群集内部移动虚拟机。
由于虚拟机现在是运行在群集上,而不是独立的 VMware ESX 主机上,因此 VMware 群集具有内在的高可用性。如果某个 VMware 主机出现故障,则可以在群集中的其他主机上重新启动该主机上的虚拟机。当在群集中添加或删除了主机时,群集中可供虚拟机使用的资源就会随之动态地增多或减少。
资源池通过将独立主机或群集的资源细分到更小的池中,进一步简化了虚拟基础架构的管理工作并提高了灵活性。资源池是用来容纳虚拟机的容器,池中配置有一组 CPU 和内存资源,供该资源池中运行的虚拟机共享。资源池的一般用法是,将对一组精确指定的资源的控制权委派给一个或一组用户,但不授予他们对底层物理环境的访问权。 资源池是一种理想的解决方案,适合用来为用户授予创建和管理其虚拟机的权限,同时限制他们对资源的使用。例如,可以为需要管理虚拟机的开发团队提供一个如图所示的资源池,该资源池共有 12 GHz 的 CPU 容量和 12 GB 的内存。然后,开发团队可以创建和控制自己的虚拟机,但无论启动多少个虚拟机,资源消耗量绝不会超过资源池的容量。资源池可以进一步细分,可以将 12 GHz 的大型开发资源池进一步划分成更小的资源池,供各开发人员单独使用。这样,资源池就简化了虚拟基础架构的管理,即无需在部署虚拟机时单独为虚拟机预先配置资源配额。为充分利用共享的虚拟基础架构,可以对资源池进行配置,以允许它们在活动高峰期“爆发”,以使用群集上邻近资源池中任何可用的浮动容量甚至闲置资源。
资源池的资源分配也可以动态变更,这一特性对工作负载不断发生波动的企业应用程序来说非常有利。例如,可以将一个多层 SAP 安装包配置为单个资源池中的若干联网虚拟机。如果预计将出现 SAP 活动高峰期,系统管理员只需为 SAP 资源池分配更多的 CPU 和内存即可,而不必逐个调整每个 SAP 虚拟机的资源分配。借助资源池灵活的分层结构,用户可以在业务部门之间轻松协调可用的 IT 资源。各业务部门可以接收专用的基础架构,同时仍然能够受益于资源池的高效性。
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VMware VMotion
VMware VMotion 可用于在主机之间实时迁移虚拟机。作为实现动态、自动化并自我优化的数据中心的一个关键组件,VMware VMotion 支持在物理服务器之间实时迁移运行中的虚拟机,同时又可以避免停机、确保连续的服务供应以及事务处理的完整性。虚拟机实时迁移的出现,使公司可以在执行硬件维护时无需安排停机时间及中断业务操作。VMotion 还可以使资源池内的虚拟机持续进行自动优化,最大程度地提高硬件的利用率、灵活性和可用性。使用 VMotion 在物理服务器之间实时迁移虚拟机是通过三项底层技术实现的。
首先,虚拟机的完整状态封装于共享存储设备上的一组文件之中,这样的共享存储设备可以是 Fibre Channel、iSCSI 存储区域网络 (SAN) 或网络连接存储 (NAS)。通过 VMware 的群集虚拟机文件系统 (VMFS),多个 VMware ESX 可同时访问相同的虚拟机文件。
第二,虚拟机的内存映像和精确执行状态可通过高速网络在各 VMware ESX 主机之间快速传输。VMotion 通过位图跟踪当前的内存事务处理过程,用户在传输期间不会察觉到性能变化。一旦整个内存和系统状态被复制到目标 VMware ESX 之后,VMotion 就会挂起源虚拟机的运行,将位图复制到目标 VMware ESX,并在目标 VMware ESX 上继续运行该虚拟机。在千兆位以太网中,整个过程只需不到两秒钟的时间。
第三,底层的 VMware ESX 对虚拟机使用的网络也进行了虚拟化,这样就可以确保即使在迁移之后,虚拟机的网络标识和网络连接也能保留下来。VMotion 会在此过程中管理虚拟 MAC 地址。一旦目标虚拟机被激活,VMotion 就会对网络路由器执行 ping 指令,以确保它知道该虚拟 MAC 地址的新物理位置。由于使用 VMotion 进行虚拟机迁移可保留精确的执行状况、网络标识和活动的网络连接,因此可以实现零停机效果,而不会对用户造成干扰。
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VMware Storage VMotion
使用 VMware Storage VMotion 可以跨存储阵列实时迁移虚拟机磁盘文件。VMware Storage VMotion 建立在经验证具有重要价值的 VMware VMotion 之上,使您可以跨共享存储位置和在共享存储位置之间重新分配虚拟机磁盘文件,同时保证连续的服务供应和事务处理的完整性。利用这些功能可以:
? 执行主动的无中断存储迁移 ? 简化阵列更新/退出过程 ? 消除虚拟机存储的 I/O 瓶颈 ? 节省宝贵的存储容量
VMware Storage VMotion 是一套一流的解决方案,使您能够跨异构存储阵列实时迁移虚拟机磁盘文件,同时保证事务处理的完整性,且关键应用程序不会发生服务中断。
通过在虚拟基础架构中实施 VMware Storage Vmotion,可以获得如下功能:主动执行存储迁移、简化阵列补充/淘汰过程、提高虚拟机的存储性能,以及释放数据中心宝贵的存储容量。 简化阵列迁移和存储升级
购买新的存储设备和阵列,租赁或维护合同即将到期,这些情况通常都会导致繁琐、耗时且有中断发生的迁移。Storage VMotion 可将虚拟机磁盘文件从现有存储位置实时、自动地迁移到新的目标位置,从而帮助您解决服务中断的问题。将虚拟机磁盘文件无中断地迁移到不同种类的存储设备的做法,提供了一种基于分层存储策略中的使用率和优先级策略,来经济高效地管理虚拟机磁盘的方式。
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动态优化 I/O 存储性能
用以支持动态虚拟机环境的存储 LUN 分配管理是一个非常耗时的过程,它需要在应用程序所有者、虚拟机所有者和存储管理员之间进行多方协调,因此经常会造成关键应用程序发生停机。为了解决异常活跃的虚拟机 I/O 或配置不当的 LUN 所造成的 I/O 瓶颈,IT 部门经常被迫超额分配宝贵的存储资源。为此,Storage VMotion 提供了一种更好的优化 I/O 存储性能的方法,这种方法可以将虚拟机磁盘文件无中断地移动到设计更好的其他 LUN 中,从而提供所需的性能。
更有效地管理存储容量
为虚拟机分配的存储容量不足可能会导致应用程序性能问题,但迄今为止,还没有回收未使用或“闲置”存储容量的有效方法。此外,增加或减少存储分配需要手动执行多个步骤,这会导致长时间的服务停机。
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VMware Distributed Resource Scheduler
VMware DRS 可达到 80% 的利用率,同时能够保证较高的服务级别。VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) 与 VMware Infrastructure 配合使用,可以在虚拟基础架构的同一群集中不断自动平衡各虚拟机之间的工作负载。在群集中首次启动某个虚拟机时,VMware DRS 会自动选择具备足够资源的 VMware ESX 主机来运行该虚拟机。如果所选主机的情况发生变化(例如,其他虚拟机的活动量增加,使得某个虚拟机无法获得最低资源分配保障)VMware DRS 将会监测到这一情况,并在群集上搜索能够满足该虚拟机资源分配需求的其他 VMware ESX 主机。然后,VMware DRS 会使用 VMotion 自动将虚拟机迁移到新主机上,用户操作和应用程序均不会受到任何影响。这样,在虚拟基础架构中,所有服务器工作负载便可实现持续平衡。VMware DRS 通过 VMware ESX Local Scheduler 和 vCenter Global Scheduler 实现其功能。Vmware ESX Local Scheduler 可根据当前的工作负载来决定将主机中的哪些处理器用于虚拟机的执行,只要发现其他的主机处理器能够提供更强的运算能力,便会对虚拟机进行重新定位,也许每隔几毫秒便会重新定位一次。而 vCenter Global Scheduler 则会在 VMware ESX 主机所在的整个群集内不断地评估虚拟机的最佳位置。
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vCenter Global Scheduler 会决定由哪个 VMware ESX 运行新启动的虚拟机。如果其他 VMware ESX 主机能够提供更适合的资源集,Global Scheduler 就会使用 DRS 对虚拟机进行重新定位。
VMware DRS 可以配置为以自动或手动模式运行。在自动模式中,VMware DRS 会自动将虚拟机迁移到群集中最合适的主机上,无需进行任何人工操作。在手动模式中,VMware DRS 会就虚拟机的最佳位置提出建议,然后让系统管理员决定是否进行迁移。借助 VMware DRS,可以将新的虚拟机放置到群集上,而不是特定的主机服务器上。对于放置的位置以及启动的时间,VMware DRS 会做出明智的决定。VMware DRS 还支持在特定使用情况下应用关联性和反关联性规则。例如,反关联性规则可使群集中各虚拟机始终在不同的物理服务器上运行,以便实现硬件冗余。相反,关联性规则可使两个具有内部联网要求的虚拟机始终位于同一物理主机上。迁移虚拟机后,VMware DRS 将会保留已分配的全部资源。该组件能认识到:如果在具有 3 GHz 处理器的八路主机上,虚拟机分配到 10% 的 CPU 资源,则迁移到处理器速度较慢的双路主机上以后,该虚拟机就需要获得更高比例的主机资源。在向群集中添加新的 VMware ESX 主机时,VMware DRS 会立即做出响应。通过在 vCenter 内进行简单的拖放就可以进行添加。新的主机将会扩展群集中可供虚拟机使用的资源池,而 VMware DRS 会适当地将虚拟机迁移到新的主机上,以重新平衡工作负载。同样,从群集中删除主机时,VMware DRS 也会做出响应,将该主机上的虚拟机迁移到群集中的其他主机上。VMware DRS 最终将实现一个运行可靠的数据中心,不仅资源利用率可保持在 80% 以上,还能确保所有应用程序的服务级别。有了 VMware DRS,您只需进行很少的容量规划工作,便可从 x86 服务器的投资中获取更高的投资回报。
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VMware High Availability
VMware High Availability (HA) 为虚拟机中运行的应用程序提供了简单易用、经济高效的高可用性功能。硬件故障导致的 VMware ESX 主机停机不会再造成灾难性的后果,而仅仅会使群集可用的资源池缩减。在这种情况下,HA 会在群集中的其他 VMware ESX 主机上为故障主机上的虚拟机重新分配资源并重新启动这些虚拟机,vCenter Global Scheduler 则会决定放置这些虚拟机的最佳位置以满足其资源需求。
通常可以借助故障切换群集产品(例如 Microsoft Cluster Services 或 Veritas Cluster Services)来实现应用程序的高可用性,但这些产品不仅价格昂贵,而且难以配置和管理。故障切换群集需要企业支付不菲的费用来升级操作系统或购买第三方软件,并且要保护的应用程序本身还必须支持群集。
故障切换群集还会消耗大量的资源,因为待机状态下的群集节点需要独享硬件,即便它们处于非活动状态时也是 如此。
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使用 VMware View构建企业桌面虚拟化环境
VMware HA 无需进行任何配置即可实现高可用性。只要为群集或主机选择 VMware HA 选项,其中所有的虚拟机均会得到保护,使虚拟机在主机发生故障之后可以自动重启。VMware HA 与故障切换群集的不同之处在于,重新启动虚拟机时会有一小段停机时间,但对于大多数应用程序而言,这种极其短暂的中断是可以接受的;而且 VMware HA 可以避免故障切换群集所引起的不必要的费用和复杂性。需要注意的一点是,在受 VMware HA 保护的群集中,vCenter Management Server 不会发生单点故障。在每台服务器上安装的 VMware HA 代理会不断向资源池中的其他服务器发出“心跳”信号,一旦“心跳”信号丢失,所有受影响的虚拟机都会立即在其他服务器上重新启动。由于 VMFS 群集文件系统允许多个 VMware ESX 同时对相同的虚拟机文件进行读写操作,这样,虚拟机重启才得以实现。VMware HA 可确保资源池中始终有充足的资源,以便当某台服务器出现故障时,能够在其他物理服务器上重新启动虚拟机。
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VMware Update Manager
作为 VMware ESX 主机和选定的 Microsoft 和 Linux 虚拟机的自动化修补管理解决方案,VMware Update Manager 为所有 IT 部门解决了一个最令人头疼的难题:跟踪修补程序级别及应用安全/错误修补程序。 保护数据中心免遭漏洞威胁
使用 VMware Update Manager,您可以自动管理修补过程,还能免除手动跟踪和修补 VMware ESX 主机和虚拟机的麻烦。VMware Update Manager 会扫描 VMware ESX 物理主机以及选定的客户操作系统的状态,将它们与管理员设置的基准进行比较,然后应用更新和修补程序,以严格遵照要求的修补标准。此项功能极大地简化了修补的管理过程,同时还能协助您保护数据中心,使其免遭程序错误和安全漏洞的威胁。 降低与虚拟机修补相关的风险
VMware Update Manager 可提供相应的选项,在修补应用程序之前拍摄虚拟机的快照,并允许在用户定义的时段存储快照。这样,如果修补的应用对虚拟机工作负载造成了未知的负面影响,管理员就可以将虚拟机回滚到已知状态,从而降低与虚拟机修补失败相关的风险。
VMware Update Manager 可以安全地修补离线虚拟机,避免将其暴露在网络上,从而降低了生产环境中非兼容虚拟机造成安全问题的风险。离线虚拟机只能在虚拟环境中修补,因为与物理环境相比,它对修补标准的遵从性有更高级别的要求。
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