云时代数据中心虚拟化管理探讨.doc

云时代数据中心虚拟化管理探讨.doc:..云时代数据中心虚拟化管理探讨虚拟化技术山于其在提高基础设施可靠性和提升资源利用效率等方面的冃大优势,应用越來越广泛。同时,虚拟化技术木身也在快速发展,虚拟网络接入领域,、,虚拟服务器高可用方面,HA、FT、DRS、DPS、vMotion等技术也在不断演进。相应的虚拟化管理技术必须同步发展,才能解决虚拟化带來的需求。一、,虚拟化技术H前仍处于快速发展的阶段,IDC统计数据表明,VMware和Hyper-V处于领导者地位。KVM阵营山于Redhat的加入,将成为第三支最有力最的参与者(如图1所示)。■Vmw^reMSHyper-VPacalleH|CtrliXen■奠他图1虚拟化产品市场份额从技术发展方向來看,服务器虚拟化的有四种分类(如表1所示),其中完金虚拟化技术是H前使用最为•普遍的技术,-、XEN等产品均己支持该技术。技术分类硬件虚拟化架构产品技术特点Appt•♦•GuetlOSGuestOSGuestOSHarWVMAKarcfwareVMBQEMU(开源)完全虚拟化AppSGu«»<OSGuestOS•••MgmtHypervisor(VMM)HarowareVMware:ESXMS:Hyper-VKVM(RedHat)在宿主上创建i个硬件VM来仿真所想要的硬件。独立性、可靠性强。速度非常慢(每条指令都必须在底层硬件上进行仿真)。底眞硬件由GuestOS通过hypervisor共亨。不需修改GuestOSo良好的性能、动态调配资源。可以在同超虚拟化-半虚拟化ApptAWMocK«dGuBOSMcxM«dGuwtOS•••MgmtHypervisor(VMM)HardwareXen(Citrix):(注其最新版本已支持完全虚拟化)User-Mode-Linux(开源)需要为hypervisor修改客户操作系统,提供了与未虚拟化的系统札I接近的匕匕厶冃6WPrivate•••SystemH・(VirtuozzoContainer)Linux-vServer(开源)在操作系统本身之上实现服务器的虚拟化。要求对操作系统的内核进行一些修改。其优点是可以获得原始性能。表1虚拟化技术分类2•虚拟化对管理的影响因素之一:vSwitch服务器虚拟化引入J'虎拟网络交换机(vSwitch)的概念,如图2所示,使用虚拟化软件技术仿真出來的二层交换机,位于物理服务器中。vSwitch创建虚拟的网络接口(vNIC)链接VM・并使用物理网卡连接外部的物理交换机。。(vnc) jMACvnrtVlANTM*图片来源:vSwtich结构vSwitch的出现,对传统的网络管理方式产生J'巨大的影响,主要体现在以下儿点。1)从网络管理的范用來看,不仅要覆盖物理网络设备(交换机、路山器、防火墙等),还要延伸到服务器内的网络交换功能,因此需要育不同于SNMP/CLI等传统的管理T•段來管理实现对vSwitch的管理。2) 从网络的可视性來看,山于虚拟服务器和物理网络之间多了…层vSwitch,使得传统的基于网络设备的网络可视化管理T•段失效(比如流量无法全部感知影响流量分析管理、终端接入无法感知爆响网络拓扑分析)3) 从网络的可控性來看,山于一个物理网络接IIF面将连接一个复杂的网络结构,接入层的管控能力从原來针对一个终端扩展成针对一个网络(包含多个VM终端),需要有于段区分每个VM终端來达到接入层的控制(而不仅仅是区分接入接口,因为接入接I】下移到服务器内部的vSwitch±了)。:迁移为提供VM系统的町靠性,服务器虚拟化技术提供了VM迁移、高町用性(HA)、热备容错、资源池调度等特性,这些特性都会影响VM的物理部署位蚩不仅使虚拟服务器在数据中心网络中的物理位置的可视性变得困难,并且使得服务器接入物理网络设备需要一定的网络资源配置,其接入位置的动态性就要求物理网络配置能提供随需而动的管理能力。以下以VMware举例,介绍这几种特性及对网络管理的影响和需求。1)VM迁移一vMotionvMotion有几种实现,目前对VM服务中断影响最小、迁移性能最佳的实现方式是在线迁移(LiveMigration),如图3所示。一般物理机之间要采用SAN或NAS之类的集中式共亨外存设备,同时考虑操作系统内存执行状态的迁移[注:主流的内存迁移技术是预拷贝技术,通过多个轮次的增量拷贝,直金内存不再更新。不在此详述],停机时间非常短暂。图3vMtoion示意图2)高可用性HA有两种