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利用VMware Infrastructure构建虚拟化企业

    【IT168 厂商白皮书】在所有通过虚拟化技术对IT环境进行优化和管理的软件中,VMware Infrastructure得到了最为广泛的应用,从桌面环境到数据中心均有涉及。VMware于1999年首次将虚拟化技术引入x86计算平台。到目前为止,已经为20,000家客户节省了数十亿的资本成本和运营成本。VMware Infrastructure将操作系统从运行它的底层硬件中抽离出来,并为操作系统及其应用程序提供标准化的虚拟硬件,从而使得多台虚拟机能够在一台或者多台共享处理器上同时独立运行。借助虚拟化技术,客户可以轻松将多台不同服务器的工作负载整合到更为可靠并且性能更高的硬件平台上。

    VMware Infrastructure可以将标准的x86服务器,包括其现有的处理器、内存、磁盘以及网络设备,转换到一个逻辑运算资源池中。操作系统及其应用程序被隔离到安全、可移动的虚拟机中。随后,系统资源会根据需求和优先级动态地分配给每台虚拟机,这种对服务器资源的利用和控制可与大型机相媲美。由于虚拟机可以在资源池中的任一物理服务器上运行,并且无需宕机便可在这些服务器之间无缝地转移。因此,就可以将虚拟机动态、自动地分配给资源池中最合适的主机,从而保障应用程序的服务级别。通过将硬件资源聚合到资源池,IT环境可得到优化,进而满足不断变化的业务需求,同时确保灵活性以及硬件资源的高效利用。

    VMware Infrastructure提供了一系列功能,这些功能可使整个IT环境比单独的物理硬件具有更高的适用性、可用性和效率。以前,公司不得不结合使用各种操作系统或特定于应用程序的解决方案来实现高可用性、资源优化和安全性。而现在,虚拟化层成为了直接安装在裸机上的第一个软件,因此VMwareInfrastructure就可以始终如一地为所有虚拟机提供这些功能。利用连贯的、基于虚拟化技术的分布式服务,可以实现整个IT环境的标准化,这就如同创建了一条IT装配生产线,从而使可靠性、可预测性和效率均得到保障。

    为了更好地理解VMware Infrastructure的工作原理,我们来了解一下虚拟机的定义和功能。虚拟机与物理服务器类似,他们主要的区别在于虚拟机并不是由电子元件组成的,而是由一组文件构成的。每台虚拟机都是一个完整的系统,它具有处理器、内存、网络设备、存储设备和BIOS,因此操作系统和应用程序在虚拟机中的运行方式,与它们在物理服务器上的运行方式没有什么区别。用户无需对这些操作系统和应用程序进行任何修改。

    右图显示了每台虚拟机都包括的标准虚拟组件,这些虚拟组件与物理服务器的硬件配置无关。基于固有的分区、隔离和封装等特性,虚拟机与物理服务器相比具有很多优势。虚拟机的优势包括:

    在标准的x86物理服务器上运行

    可访问物理服务器的所有资源(如CPU、内存、磁盘、网络设备和外围设备),因此任何应用程序都可以在虚拟机中运行

    完全隔离,从而实现安全的数据处理、网络连接和数据存储

    可与其他虚拟机同时运行,从而充分利用硬件资源

    封装于文件之中,因此通过简单的文件复制便可实现部署、备份以及还原

    可移动,可以便捷地将整个系统(包括虚拟硬件、操作系统和配置好的应用程序)在不同的物理服务器之间进行迁移,甚至还可以在虚拟机正在运行的情况下进行迁移

    可将分布式资源管理与高可用性结合到一起,从而为应用程序提供比静态物理基础架构更高的服务级别

    可作为即插即用的虚拟工具(包含整套虚拟硬件、操作系统和配置好的应用程序)进行构建和分发,从而实现快速部署

    VMware Infrastructure套件中的组件

    VMware Infrastructure包括以下几个产品:

    ESX Server3,其中包含VMware VMFS和Virtual SMP

    Virtual Center2,其中包含VMotion、VMware DRS和VMware HA

    Conso lidated Backup

    VMware ESX Server是VMware Infrastructure最基本的构建模块

    ESXS erver直接安装在服务器的硬件(裸机)之上,每台服务器都向虚拟基础架构提供资源。ESX Server提供了一个稳固的虚拟化层,这个虚拟化层使得每台服务器上都可以运行多台安全、可移动的虚拟机,而这些虚拟机可同时在一台物理服务器上运行。基于这样的裸机架构,ESXServer可以完全控制服务器资源,并将其分配给虚拟机。运行于ESX Server之上的虚拟机具有接近物理机的性能,并且有着企业级的可扩展性。

    一个ESXServer之上可同时运行多达128台虚拟机。在工作负载适中的情况下,每个主机处理器通常支持约10台虚拟机同时运行。利用VMware Virtual Symmetric Multi-Processing(SMP),可以将每台虚拟机配置为最多使用16GB内存和4个处理器。在多台虚拟机之间共享物理服务器的资源可以大大提高硬件的利用率并有效地降低资本成本。

    ESXServer提供细致入微的资源管理方式,利用这种资源管理方式,ESXServer可以将物理服务器的资源在多台正在运行的虚拟机之间共享,从而最大限度地利用服务器资源,同时确保虚拟机的隔离。虚拟化技术可以让现有的资源成倍地虚拟增长。利用虚拟化技术,可以让一台拥有32GB内存的4路服务器启动存储区域网络中的32台虚拟机。这就相当于用户最终获得了64GB内存、32个虚拟磁盘和64个虚拟网卡。

    在IT环境中,经常存在下列情况,工作负载有时完全闲置;不同的应用程序通常受制于不同的硬件资源(例如,有些应用程序受制于内存资源,有些应用程序受制于CPU资源);不同类型工作负载的峰值通常发生在不同的时间。而IT管理员恰恰可以利用这些实际情况,对资源进行合理配置。可以通过设定最小值、最大值或者按照比例为虚拟机分配CPU、内存、磁盘和网络带宽等资源。这样,应用程序就可以动态地、安全地使用更充足的物理资源,而无需对物理资源进行恒定的分配。

    如果与VirtualCenter一同部署,ESX Server能够实现企业数据中心级的可管理性。虚拟机具有与生俱来的高可用性、资源可管理性以及高安全性,这些特点使得虚拟机可以为应用程序提供比静态物理环境更高的服务级别。

    VMware Infrastructure可以在各种经认证的硬件平台上运行:从具有多个双核处理器和高端光纤通道SAN存储阵列的超大型x86数据中心系统,到采用低成本NAS和iSCSI存储设备的入门级白牌(White Box)服务器。

 

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