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形形色色话虚拟之IBM产品及技术解析(3)

  【IT168 专稿】 (接上篇12)服务器虚拟化,就是把服务器所拥有的物理资源(如CPU、内存、磁盘和网络资源等)共享,通过虚拟化技术映射成虚拟资源。而这些虚拟资源,从操作系统的使用和应用的使用上是相对独立的。在配合其他诸如工作负载管理(Workload Management)等技术,就可以在同一台物理计算机上,运行多个独立的操作系统及相互独立的应用。

  (一)IBM大型主机虚拟化

  IBM早在60 年代开发 System/360 Model 67 大型机时就认识到了虚拟化的重要性。Model 67 通过 VMM(Virtual Machine Monitor)对所有的硬件接口都进行了虚拟化。z/VM是 System z 上的操作系统 hypervisor。其核心是 Control Program(CP),它为客户操作系统,包括 Linux,提供了物理资源的虚拟化。这样,多个处理器和其他资源就可以在多个客户操作系统上被虚拟化。

  1.  逻辑层虚拟化技术

  1) 逻辑分区

  Processor Resource/Systems Manager(PR/SM) 是 System z 的 Hypervisor 技术,它允许在同一个处理器上运行多个不同的逻辑分区(LPAR)。IBM System z 主机服务器支持 60个这样的逻辑分区。逻辑分区分为独占式和共享式两类。

  2) 内部网络

  Hiper Sockets 是一台物理主机中逻辑分区之间通信的技术,数据交换的速率达到内存访问级的速度。利用 Hiper Sockets 可以节省网络设备,如路由器、交换机、Hub、网线等,最终达到节省成本的目的。此外,HiperSockets 还保证内部通信的安全性,由于数据不会经过服务器外部的网络。

  3) I/O 通道

  System z 主机服务器经过通道子系统和 I/O 设备相连接;物理通道子系统又可划分为多个不同的逻辑通道子系统(Logic Channel Subsystem Image)供不同的逻辑分区使用;整个设计方案使得不同的 LPAR 可以共享地使用物理 I/O 设备。

  2.  操作系统虚拟化技术

  z/VM 是 Mainframe 在软件层次虚拟化的代表。z/VM 的虚拟化技术有能力让客户在一台 Mainframe 上运行成百上千个Linux 服务器集群,同时也可以和其他的操作系统交互,比如 z/OS。z/VM 还支持其他的客座操作系统 (Guest System),比如 z/OS、z/VSE、z/TPF 甚至 z/VM 本身。z/VM 实现主机各类硬件资源的虚拟化,包括处理器、内存、 I/O 设备和网络设备(如局域网、交换机)等的虚拟化。(图1)

 

  (二)IBM Power System服务器虚拟化

  去年,IBM 将System p 和 System i 两个系列的主机整合为--IBM Power System。意味着小型机产品进行一次更加全面的整合和升级。推出的 PowerVM 最新代替原有 AVP(Advanced POWER Virtualisation)技术的全新虚拟化平台。除了提供原有 System p 和 System i 支持虚拟化以外,它还增加了如PowerVM Lx86,Live Partition Mobility,System Planning Tool的一些新技术。

  1、Power VM 的主要组成部分

  最新的 Power VM 是在基于 IBM POWER 处理器的硬件平台上,提供的具有行业领先水平的虚拟化技术家族。它是 IBM Power System 虚拟化技术全新和统一的品牌,包括逻辑分区,微分区,Hypervisor,虚拟 I/O 服务器,APV,Power VM Lx86,Live Partition Mobility。Power VM 有三个版本,分别是 Power VM Express Edition,Power VM Standard Edition,Power VM Enterprise Edition。对于 Power6,Power VM 新支持 Multiple Shared Processor Pools 和 Live Partition Mobility 功能。

  2、Power VM 特性和优势 (图2)

 

  (三)IBM x系列服务器虚拟化

  IBM x系列服务器可以通过 VMware 实现逻辑分区的功能,即通过 VMware 在单一的 x86 架构的硬件平台上同时、并发地运行多个操作系统,如 Win(95, 98,XP,NT,2K,2003)、Linux(RedHat, SuSE)、Novell Netware、Sun Solaris、Free BSD 等。通过这一功能可以将不同的应用运行在同一服务器平台的不同操作系统下,并且相互安全隔离,不受病毒或者某个应用引起的系统崩溃的影响。这样即可以实现将众多中小应用进行整合,实现统一管理。又可以充分均衡硬件资源,实现资源的非常好的优化。(图3)

 

  在x86 平台的服务中,常用到VMware DRS和VMware HA。

  VMware Distributed Resource Scheduler(DRS)分布式资源调度解决方案,可以将一组硬件资源重新组织为逻辑的计算能力资源池(resource pool),进而实现动态均衡分配这些计算资源。VMware DRS 可根据业务需求和业务重要性预先定义相应的资源分配原则,并持续监控资源池的使用率,智能地为相关虚拟机分配资源。当一个虚拟机遇到负载的增加时,DRS 通过为资源池中的物理服务器重新分配虚拟机的方式,为其分配更多的资源。(图4)

 

  VMware 高可用性(HA)解决方案有效的解决了目前其它高可用性解决方案面临的问题。当运行 VMware ESX 的物理服务器宕机时,所有运行于该服务器的虚拟机可以自动切换到其它的 VMware 服务器上。

  (四)存储虚拟化

  所谓虚拟存储,就是把多个存储介质模块(如硬盘、RAID)通过一定的手段集中管理起来,所有的存储模块在一个存储池(Storage Pool)中得到统一管理,从主机和工作站的角度,看到就不是多个硬盘,而是一个分区或者卷,就像是一个超大容量的硬盘。这种可以将多种、多个存储设备统一管理起来,为使用者提供大容量、高数据传输性能的存储系统,就称之为虚拟存储。(图5)

 

  1、IBM System Storage SAN 卷控制器

  IBM推出的增强型存储虚拟化软件 IBM System Storage SAN 卷控制器(SVC),目前最新的是4.3 版。内置有大量功能强大的新技术。

  它的增强内容包括:长距离全球镜像-- IBM SVC 4.1 版具有全球镜像(Global Mirror)功能,该功能的设计目的在于,针对业务连续性和灾难恢复,提供几乎不受距离限制的长距离异步远程复制能力;支持 4 Gbps存储架构,具有很强的基础架构简化的能力;支持更多的磁盘和服务器系统,已经将 SVC 4.1 的能力扩展到新的磁盘型号和服务器操作系统,包括 Hitachi TagmaStore 和 OpenVMS;集群不间断式升级,作为 SVC 的一项独特功能,不间断式升级是保证客户在不中断对数据访问的前提下更换现有的 SVC 引擎。(图6

  2、软件集群存储系统 -- IBM TotalStorage 生产力中心

  IBM Total Storage Productivity Center (TPC),可以简化和虚拟SAN环境管理,TPC已发展成一个开放的存储基础结构管理解决方案。它的产品包括:TotalStorage Productivity Center for Data、TotalStorage Productivity Center for Fabric、TotalStorage Productivity Center for Disk、TotalStorage Productivity Center for Replication。

  最新版本的IBM TotalStorage Productivity Center (TPC) for Replication V3.4 包括增强功能有:

  为 SAN Volume Controller (SVC) 提供异步镜像(全局镜像);

  具有包括故障转移和故障恢复在内的高级复制会话的两站点式复制管理功能;

  对城域镜像和全局镜像配置提供"演练模式";

  显示 SVC 集群信息的设备概述页面;

  背景复制速率更高的 Flash Copy 会话;

  如果目标卷联机,那么标记城域镜像和全局复制会话失败。

  结语:

  通过对IBM在服务器和存储上的虚拟化的介绍,可以看到,在虚拟化领域中,IBM绝非是停留在某一个产品或技术平台上,而是整体的虚拟化。未来的目标,IBM将把整个结构变成一个巨大的逻辑资源池,几乎可以虚拟一切。

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