【正文】 地和功能的質(zhì)檢工程師單一實體平臺上配置開發(fā)環(huán)境現(xiàn)代企業(yè)軟件應用從屬于協(xié)議設計，系統(tǒng)環(huán)境，版本沖突和硬件依賴的各種變化。如果所有都不是多層應用的話，大多數(shù)需要能在產(chǎn)品和開發(fā)下，帶分布式連通和配置的多個主機，這樣必將導致大量的基于X86平臺上的開發(fā)和測試應用，例如網(wǎng)頁服務器，應用服務器或者數(shù)據(jù)庫難于管理。這些經(jīng)常被限定在一個固定的操作系統(tǒng)和軟件版本上，這樣使得他們得占據(jù)一個很大的空間。 vmware虛擬化方案設計 需求分析為了提高X86架構(gòu)服務器上的信息系統(tǒng)高可用性，保證信息系統(tǒng)的業(yè)務連續(xù)性，保證后臺數(shù)據(jù)的安全性，我們應用VMware vSphere?部署全新的虛擬化架構(gòu)。VMware vSphere? 是業(yè)界首款云計算操作系統(tǒng)，它利用虛擬化的強大能力將數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)換為顯著簡化的云計算基礎(chǔ)架構(gòu)，使 IT 組織能夠利用內(nèi)部和外部資源，安全和低風險地提供新一代靈活可靠的 IT 服務。VMware vSphere? 顯著降低了資本和運營成本，在加強 IT 服務交付控制的同時，還保留了在任何類型的操作系統(tǒng)、應用程序和硬件、使用內(nèi)部托管或外部資源之間選擇的靈活性。有了為內(nèi)部和外部云計算提供基礎(chǔ)的 VMware vSphere?，并使用聯(lián)邦和標準來連接內(nèi)部和外部云計算基礎(chǔ)架構(gòu)，各種規(guī)模的組織都能實現(xiàn)云計算的全部優(yōu)勢圖表 1 虛擬化云平臺的設計結(jié)構(gòu)作為成熟的虛擬化技術(shù)，VMware vSphere?對整體應用體系架構(gòu)設計的改變很大，單從虛擬架構(gòu)角度來看，可以大致分為基礎(chǔ)架構(gòu)服務層、應用程序服務層和虛擬應用程序?qū)?。但從管理運維的角度來看，又可以分為基礎(chǔ)架構(gòu)管理層、虛擬資源管理層和自動化服務管理層 方案拓撲圖表 2 邏輯架構(gòu)圖 方案構(gòu)成詳細說明 軟件需求軟件名稱版本描述數(shù)量 硬件需求品牌型號數(shù)量描述 方案結(jié)構(gòu)描述 基礎(chǔ)架構(gòu)服務層基礎(chǔ)架構(gòu)服務層是整個虛擬架構(gòu)的重要支撐，主要是將物理的資源，包括計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡資源進行虛擬化，提供一些虛擬化的基本單元，為整個架構(gòu)的虛擬化做好鋪墊，一般稱為：vCompute、vStorage和vNetwork。這部分的要點如下：對于vCompute，主要包括：216。 計算資源的分配粒度；包括內(nèi)存和CPU的分配方式。能夠進行分配的粒度越細，往往效率越高，所以，內(nèi)存可以分配細化到MB，CPU分配可以細化到MHz216。 計算資源的動態(tài)調(diào)度；包括DRS和DPM。DRS（Distributed Resource Scheduler）就是分布式資源調(diào)度，虛擬機能夠在不同的物理服務器之間根據(jù)負載的均衡進行自動調(diào)度，這是資源（CPU和內(nèi)存）動態(tài)調(diào)度的重要指標。DPM(Distributed Power Manager)是電源的動態(tài)管理模塊，也是最近虛擬化領(lǐng)域的重要技術(shù)。DPM可以讓服務器在負載較低的時候進行進一步的動態(tài)整合，從而大量節(jié)能。216。 Hypervisor是服務器虛擬化的基石；目前，瘦Hypervisor已經(jīng)成為虛擬化行業(yè)的重要趨勢，通過Hypervisor的瘦化，可以降低虛擬化本身的超載，降低虛擬化本身的資源消耗，從而提升整個虛擬化系統(tǒng)的性能。對于vStorage，主要包括：216。 VMware vStorage Virtual Machine File System (VMFS)；虛擬化平臺中集群文件系統(tǒng)是構(gòu)建虛擬化高可用的重要基礎(chǔ)技術(shù)，通過虛擬化集群文件系統(tǒng)，可以確保進行虛擬環(huán)境交叉訪問時，保證數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。216。 卷增長；卷的動態(tài)成長可以實現(xiàn)磁盤卷的在線擴展，為服務器虛擬化提供強大的存儲虛擬支持能力，滿足存儲卷的按需擴展。216。 Storage vMotion；可以實現(xiàn)存儲遷移時應用不需要停機，這是存儲虛擬化和服務器虛擬化結(jié)合的范例，成為服務器虛擬化的標準配置功能。216。 Thin Provisioning ；（vStorage精簡配置）的具體實現(xiàn)見下圖，最大的好處是提高存儲的利用率，降低存儲的成本超過50％。圖表 3 vStorage 精簡配置示意圖對于vNetwork，主要包括：216。 虛擬網(wǎng)卡；是為了滿足同一服務器上多個虛擬機而建立的，是服務器虛擬化的重要基石，今天市場上的虛擬化軟件都可以提供這個能力。216。 vNetwork虛擬交換機；可以在虛擬機和物理機之間提供第 2 層連接性，其功能包括：n 虛擬局域網(wǎng)分段（有助于簡化網(wǎng)絡）、流量隔離以及改進的可管理性 n 內(nèi)置的網(wǎng)卡綁定（有助于提高可用性）以及物理網(wǎng)絡資源的負載平衡 n 流速限制，有助于增強對物理網(wǎng)絡流量的控制216。 vNetwork分布式交換機；主要是進一步簡化虛擬化環(huán)境中的網(wǎng)絡管理而實現(xiàn)的，可在數(shù)據(jù)中心級別提供集中和聚合的虛擬網(wǎng)絡，從而簡化并增強虛擬機網(wǎng)絡。 應用程序服務層應用程序服務器層是為虛擬化平臺上應用系統(tǒng)的可用性、安全性和可擴展性進行服務的，是整個虛擬化架構(gòu)中最為重要的組成部分之一。因此，這個層次的服務也相當豐富，也需要相當成熟的經(jīng)驗才能保證整個虛擬化的成功；換句話說，只有虛擬化平臺足夠強壯，才能夠作為云計算的基礎(chǔ)架構(gòu)平臺。應用程序的可用性主要包括：216。 vMotion；平臺管理模塊要能提供VMotion功能，可以方便的時間虛擬機不停機的從一臺PC服務器遷移到另外一臺，從而避免“多個雞蛋放到一個籃子”可能造成的顧慮。下面的圖示大概描述了vMotion功能實現(xiàn)；圖表 4 vMotion實現(xiàn)原理216。 平臺管理要能提供高可用解決方案，如HA、FT容錯功能，確保虛擬機的可用性。下面圖示了HA和FT功能機理；圖表 5 VMware HA功能示意圖使用 VMware HA 實現(xiàn)經(jīng)濟高效、獨立于硬件和操作系統(tǒng)的應用程序可用性。圖表 6 VMware Fault Tolerance 容錯技術(shù)功能示意圖使用VMware Fault Tolerance（容錯技術(shù)）可以實現(xiàn)完整的業(yè)務連續(xù)性，當有硬件發(fā)生故障之時，可以保障業(yè)務系統(tǒng)的連續(xù)運行，而不需要中斷應用系統(tǒng)。VMware Fault Tolerance（容錯技術(shù)）提供了迄今為止，最高級別的業(yè)務連續(xù)性保障，可以花費最小的代價得到最高的可靠性要求。216。 NIC/HBA卡的Teaming也是服務器虛擬化的最基本需求，就是通過多網(wǎng)卡和多HBA卡，保證網(wǎng)絡和存儲訪問的冗余性，一旦任何網(wǎng)卡或者HBA卡故障，都不會引起虛擬機的服務中斷；216。 當然，虛擬平臺的備份和恢復也是需要考慮的，要能兼容傳統(tǒng)的備份和容災方案，包括VERITAS、Legato、IBM、HP、CA、Commvault等的備份方案等。應用程序的安全性包括：216。 盡量壓縮Hypervisor本身的代碼，容量降低到50MB以下，以降低Hypervisor本身受攻擊的可能性；216。 VMsafe；提供Hypervisor級的病毒防范接口，允許第三方廠商進行開發(fā)接口，從底層直接進行病毒的防范和截殺。下圖示例了VMsafe API的方式提供第三方安全接口的示例；圖表 7 VMsafe實現(xiàn)機理示意圖216。 vSheild Zone；提供動態(tài)安全防火墻，確保系統(tǒng)在虛擬化平臺上遷移時，安全策略能夠動態(tài)遷移，確保系統(tǒng)安全的靈活性。下圖是動態(tài)防火墻vSheild Zone的實現(xiàn)機理示意。圖表 8 vSheild Zone實現(xiàn)機理示意圖216。 VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) ；動態(tài)地實現(xiàn)服務器資源負載平衡，以根據(jù)業(yè)務優(yōu)先級向正確的應用程序提供正確的資源，從而讓應用程序可以根據(jù)需要壓縮或增長。圖表 9 VMware DRS動態(tài)資源調(diào)配示意圖216。 VMware Data Recovery 為小型環(huán)境中的虛擬機提供簡單、經(jīng)濟高效、無代理的備份和恢復。圖表 10 VMware Data Recovery 備份機制VMware Data Recovery 備份模塊具有以下一些特性：n 虛擬機的無代理、基于磁盤的備份和恢復 ；n 虛擬機或文件級別的恢復；n 增量備份和消除重復數(shù)據(jù)以節(jié)約磁盤空間；n 為虛擬機提供快速、簡單和完整的數(shù)據(jù)保護 ；n 通過 vCenter 實現(xiàn)集中式管理 ；n 經(jīng)濟高效的存儲管理 。216。 應用程序的可擴展性包括：CPU、內(nèi)存的熱添加和磁盤、網(wǎng)絡等設備的熱添加和刪除，從而確保整個虛擬化平臺具有足夠的彈性。這也成為虛擬化平臺靈活性的重要指標，許多應用場景都可以從這個特性中獲益。圖表 11 虛擬機的可擴展性 虛擬應用程序?qū)覸Mware vSphere? 包括對 vApp 的支持，vApp 是包含一個或多個虛擬機的邏輯實體，它使用行業(yè)標準開放虛擬化格式來指定和封裝多層應用程序的所有組件，以及與該應用程序相關(guān)聯(lián)的操作策略和服務級別。圖表 2 vApp 功能示意圖虛擬應用程序?qū)又饕菓玫拇虬Ｊ降淖兏?，傳統(tǒng)的應用必須要進行安裝才可以使用，通過VMware虛擬化技術(shù)，用戶可以更為便捷的部署應用，比如將應用系統(tǒng)當作文件的方式進行訪問。這實際上有兩個趨勢，一是應用本身的虛擬化，二是應用虛擬設備化。應用的虛擬化就是讓任何應用都能通過單個或一組文件進行封裝，便于應用的遷移和快速部署；應用的設備虛擬化就是將應用開發(fā)限制到某一特點環(huán)境，完成的應用通過虛擬機的方式提供給用戶，方便了用戶的快速部署使用，減少了用戶安裝過程出現(xiàn)的問題。當然，并不是要求應用都必須進行這兩種改造才可以運行在虛擬化平臺上，實際上應用可以和原來的應用方式完全一樣運行在虛擬平臺上，應用的用戶甚至都不知道該應用是運行在實體服務器還是虛擬機里面。只所以要進行應用虛擬化，就是想進一步簡化應用的運行維護 VMware異地容災技術(shù)（可選部分）當前基于容災的設計是以業(yè)務連續(xù)性為目標的, 這就意味著如果某一套系統(tǒng)發(fā)生災難, 容災中心需要能夠自動的啟動并且連續(xù)工作, VMware平臺上的應用都是包含操作系統(tǒng)整體，并且是以文件形式存在且脫離具體硬件的, 所以容災的設計和實現(xiàn)并不需要類似以往的復雜的物理環(huán)境搭建。不論是各生產(chǎn)系統(tǒng)還是容災中心，只要是具備虛擬化能力的數(shù)據(jù)中心，都可以方便的部署異地虛擬化容災。以下就介紹VMware的容災技術(shù)。VMWARE容災系統(tǒng)與傳統(tǒng)的容災系統(tǒng)一樣也是涉及到兩個關(guān)鍵的參數(shù)：RPO和RTO1. RTO，Recover Time Object，恢復時間指標，是指當災難發(fā)生后，生產(chǎn)系統(tǒng)需要多長時間能夠恢復生產(chǎn)，它是衡量企業(yè)在災難發(fā)生后多長時間能重新開始運轉(zhuǎn)的指標。2. RPO，Recover Point Object，恢復點指標，是指災難發(fā)生后，容災系統(tǒng)能把數(shù)據(jù)恢復到災難發(fā)生前的哪一個時間點的數(shù)據(jù)，它是衡量企業(yè)在災難發(fā)生后會丟失多少生產(chǎn)數(shù)據(jù)的指標。據(jù)國際標準SHARE 78的定義，災難恢復解決方案可根據(jù)以上的主要問題所達到的程度而分為七級，即從低到高有七種不同層次的災難恢復解決方案，具體可根據(jù)企業(yè)數(shù)據(jù)的重要性以及需要恢復的速度和程度 ，來設計選擇并實現(xiàn)災難恢復計劃。一個完善的容災系統(tǒng)主要包括三個層次：數(shù)據(jù)容災，應用容災和網(wǎng)絡容災；兩個級別：本地高可用性（HA、Fault Tolerance或者備份），異地容災。1. 數(shù)據(jù)容災就是指建立一個異地的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是本地關(guān)鍵應用數(shù)據(jù)的一個同步或異步復制。 2. 應用容災是在數(shù)據(jù)容災的基礎(chǔ)上，在異地建立一套完整的與本地生產(chǎn)系統(tǒng)相當?shù)膫浞輵孟到y(tǒng)（可以是互為備份），在災難情況下，遠程系統(tǒng)迅速接管業(yè)務運行。3. 網(wǎng)絡容災是指在災難發(fā)生后，當應用系統(tǒng)完成正確的遷移后，將訪問應用系統(tǒng)的網(wǎng)絡流量正確的導向遠程的容災系統(tǒng)。4. 本地高可用性可通過高可靠性的集中存儲，高可靠性的虛擬計算體系為客戶提供本地高可用性。應用級別的容災可通過VMWARE體系實現(xiàn)，具有如下特點：n 對物理主機及虛擬機的完整保護 ；n 與VMware ESX Server完全集成 ；n 724小時備份及可用性，集成VMware ESX Server提供持續(xù)可用性 ；n 通過最新的完整備份，從虛擬機恢復系統(tǒng)及服務 ；n 利用VMware Converter為不同規(guī)格的服務器提供快速恢復 ；n 三個簡單步驟，10分鐘完成物理主機到虛擬機（P2V）轉(zhuǎn)換，可實現(xiàn)在線P2V轉(zhuǎn)換，立即啟動備份服務器直接升級到遠程容災機制 ；n 直接將完整VMware系統(tǒng)及數(shù)據(jù)復制到災備中心 ,有效利用硬件資源；n 利用VMware SRM快速實現(xiàn)站點間的切換 ；n 利用存儲的Snapmirror技術(shù)最大化網(wǎng)絡效率，實現(xiàn)存儲級別的硬件級數(shù)據(jù)傳輸。VMware實現(xiàn)異地數(shù)據(jù)中心容災的解決方案主要是提供 Site Recovery Manager（SRM）產(chǎn)品，Site Recovery Manager可自動執(zhí)行并簡化災難恢復計劃的管理和執(zhí)行工作，幫助您擺脫傳統(tǒng)災難恢復中的