【文章內(nèi)容簡介】 個集群的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行匯總，可以方便管理員快速定位當前整個IT架構(gòu)中是否存在熱點主機或者熱點虛擬機，特別有利于簡化大規(guī)模IT架構(gòu)、或者多站點場景下的日常管理任務. vCenter資源管理vCenter Server管理平臺體系結(jié)構(gòu)和組件：VMware vCenter Server是一款服務器和虛擬化云平臺管理軟件，提供一個用于管理 VMware vSpher環(huán)境的集中式平臺。 利用 vCenter Server，IT 管理員可以自動實施和交付虛擬基礎架構(gòu)。圖： vCenter Server管理拓撲vCenter Server 位于 vSphere 的管理層下。vCenter Server 對云數(shù)據(jù)中心進行便捷的單點控制。它運行于 Windows 64 位操作系統(tǒng)上，可提供許多基本的數(shù)據(jù)中心服務，例如：訪問控制、性能監(jiān)視以及配置。它可將各個計算服務器的資源整合起來，以供整個數(shù)據(jù)中心內(nèi)的虛擬機共享。實現(xiàn)方法為：根據(jù)系統(tǒng)管理員設定的策略，管理分配給計算服務器的虛擬機以及分配給特定計算服務器內(nèi)虛擬機的資源。vCenter Server Windows 實施的一個低成本備用方案是以 vCenter Server 設備（vCenter Server Appliance）的形式提供，這是一個運行在基于 Linux 預配置設備中的 vCenter Server 實施。從vSphere ，vCenter Server Appliance與vCenter Server Windows在配置指標上已經(jīng)沒有區(qū)別了。vCenter Server 提供了多種可供用戶選擇的界面，用以管理數(shù)據(jù)中心和訪問虛擬機。用戶可以選擇最符合自身需求的界面，如 vSphere Client 、vSphere Web Client、或終端服務（如 Windows Terminal Service 或 Xterm）。圖：vCenter Server用戶界面雖然 vCenter Server 可以在沒有擴展模塊和插件等附加組件的情況下正常運行，但大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心仍然包含了這些附加組件，以便簡化虛擬 IT 環(huán)境的管理。vCenter Server 組件包括用戶訪問控制、核心服務、分布式服務、vCenter Server 插件和 vCenter Server 接口：圖：vCenter Server組件u 借助“用戶訪問控制”組件，系統(tǒng)管理員可針對不同用戶創(chuàng)建不同級別的 vCenter Server 訪問權(quán)限并進行管理。u 核心服務是虛擬數(shù)據(jù)中心的基本管理服務。u “分布式服務”是一種解決方案，它將 vSphere 功能擴展到單一物理服務器之外。vMotion、Storage vMotion、DRS、VMware HA 和 FT 均為分布式服務，它們能夠為虛擬機實現(xiàn)高效的自動化資源管理和高可用性。u vCenter Server 插件通過提供更多的特性和功能擴展了 vCenter Server 的功能。u vCenter Server 接口可將 vCenter Server 與第三方產(chǎn)品和應用程序集成在一起。u VMware vCenter Server 是服務器管理軟件，可通過單一控制臺提供對 vSphere – 的集中可見性、主動管理和可延展性。. 方案優(yōu)勢使用聯(lián)想 HX虛擬化基礎架構(gòu)，在保證用戶數(shù)據(jù)的高速訪問和高可靠性同時，不再需要傳統(tǒng)的集中式存儲架構(gòu)，避免在今后運行過程中出現(xiàn)設計初期忽視的性能問題。按照服務器和存儲使用現(xiàn)狀，建議使用聯(lián)想 HX來支撐現(xiàn)有應用。在今后隨著業(yè)務發(fā)展，可以方便的按照節(jié)點進行擴容，避免建設初期一次性投資過大，后期卻發(fā)現(xiàn)性能問題，需要追加投資的問題出現(xiàn)。聯(lián)想 HX是部署廣泛、值得信賴的虛擬化基礎架構(gòu)平臺。聯(lián)想 HX適用于最重要的國防、醫(yī)療、教育等領域，可為數(shù)據(jù)中心虛擬化帶來橫向擴展架構(gòu)、高可用性和可靠性等優(yōu)勢。研究顯示，并非所有的企業(yè)數(shù)據(jù)中心項目真正做到了全面部署，很大一部分項目通常因為基礎設施的成本不斷攀升而束之高閣。傳統(tǒng)服務器和存儲陣列擴展成為企業(yè)數(shù)據(jù)中心項目成本高昂、過程復雜并且難于實施的主要因素。從諸多數(shù)據(jù)中心項目實施來看，在企業(yè)環(huán)境中，性能、可靠性、可擴展性是關(guān)鍵，因為最終用戶體驗直接來自于基礎設施的高性能和高可靠性。聯(lián)想 HX 將融合基礎設施、橫向擴展架構(gòu)和軟件定義存儲的各種優(yōu)勢結(jié)合在一起，可提供極佳的數(shù)據(jù)中心虛擬化體驗，而其成本僅為傳統(tǒng)服務器和存儲器的一小部分。HX完整集群是一種能夠橫向擴展的計算和存儲基礎設施，它使各組織機構(gòu)無需存儲網(wǎng)絡（SAN或NAS）即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心虛擬化。HX 專門為虛擬化而設計，能夠提供全面的計算和存儲能力，以及企業(yè)級的性能、可擴展性、可用性和數(shù)據(jù)管理功能。它采用英特爾芯片、固態(tài)硬盤等符合行業(yè)標準的硬件組件，以及市場領先的高級管理程序，以便提供開箱即用的解決方案，讓數(shù)據(jù)中心虛擬化變得極其簡單有效。聯(lián)想超融合HX系列的架構(gòu)優(yōu)勢1)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的分布式計算聯(lián)想 HX 架構(gòu)與Google的架構(gòu)相類似，是一種可以橫向擴展的計算存儲融合的基礎架構(gòu)，消除了對于集中式存儲對于網(wǎng)絡的依賴。并且在基于Google的架構(gòu)之上，提供了適合企業(yè)環(huán)境的解決方案。GFS是一種特定的解決方案為Google內(nèi)部的應用所使用（例如Gmail），而聯(lián)想 HX提供的是一種通用的虛擬化環(huán)境解決方案。另外,聯(lián)想 HX有更好的橫向擴展能力，提供更好的企業(yè)級數(shù)據(jù)管理特性，通常這些特性需要額外的網(wǎng)絡或者存儲硬件才能實現(xiàn)，例如，高可用性、備份、快照、災難恢復等。2) 專為虛擬化設計聯(lián)想 HX是針對虛擬化環(huán)境而設計的，因此可以很好的支持虛擬化環(huán)境中基于傳統(tǒng)存儲架構(gòu)所實現(xiàn)的功能，包括虛擬機的熱遷移和高可用性等。HX架構(gòu)是虛擬機感知型的，它克服可傳統(tǒng)架構(gòu)下解決方案的一些弊端，例如，當一個存儲設備（LUN）共享所有虛擬機使用時，很難使用在存儲上使用基于虛擬機的備份、復制和快照功能，并且當架構(gòu)越來越復雜時，很難診斷性能瓶頸, 而HX 這種架構(gòu)克服了這些限制。3) 存儲分層優(yōu)勢HX架構(gòu)充分發(fā)揮了存儲分層的SSD固態(tài)硬盤的優(yōu)勢，由于傳統(tǒng)存儲都是針對機械硬盤而設計的，而傳統(tǒng)的機械硬盤與SSD硬盤的數(shù)據(jù)訪問方式完全不同，機械硬盤需要旋轉(zhuǎn)和尋道，而SSD硬盤則完全沒有這些限制，因此不能指望針對機械硬盤設計的存儲軟件能充分發(fā)揮SSD硬盤的性能優(yōu)勢。HX架構(gòu)使用SSD來保存大量經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)，從虛擬機的元數(shù)據(jù)到業(yè)務數(shù)據(jù)都保存在分布式Cache中已提供極高的IO性能，并且保存在持久化的存儲中以便于存取。HX超融合一體機極高的IO吞吐性能是得益于使用SSD磁盤，包括：? 保留SSD用于IO敏感的操作；? 包含空間節(jié)省的技術(shù)，允許大量的邏輯數(shù)據(jù)被存儲在一個小的物理空間中；? 自動遷移“冷”數(shù)據(jù)（或者不常訪問的數(shù)據(jù)）到大容量SATA硬盤中，并且允許管理員指定低優(yōu)先級的虛擬機不使用SSD磁盤。. 橫向擴展優(yōu)勢HX超融合解決方案給虛擬化環(huán)境帶來的重要差異化因素之一就是，基礎設施在進行擴展時其性能仍然保持不變。在HX架構(gòu)中，在每個HX物理節(jié)點本地都運行一個虛擬存儲控制虛機（CVM）。CVM負責本地所有其他虛擬機的IO操作。當集群擴展時，新增加節(jié)點的同時也新增了CVM，保證了整個集群性能的橫向擴展。與傳統(tǒng)集中存儲不同，傳統(tǒng)架構(gòu)下集中存儲只有兩個存儲控制器，在集群擴展時，存儲控制器無法進行有效的擴展，從而必然成為整個架構(gòu)的瓶頸。 HX的橫向擴展架構(gòu)的優(yōu)勢。為了展示這種能力，聯(lián)想在國內(nèi)實施過一個巨型的VDI項目，模擬桌面啟動風暴，并且當基礎設施從300臺桌面擴展到3000臺時，其性能從最終用戶體驗的角度來看保持了一致。在大多數(shù)傳統(tǒng)的存儲環(huán)境中，最佳性能僅出現(xiàn)在第一天，因為應用程序或工作負載越來越多，導致性能隨著時間的推移不斷下降，直至需要進行叉車式升級，采用全新的存儲陣列。下圖說明了從300臺桌面擴展到3000臺時，應用響應時間保持不變：相對應用性能虛擬桌面數(shù)量與應用響應時間 HX不同VDI數(shù)量下的相應時間. 性能優(yōu)勢聯(lián)想 HX超融合解決方案在數(shù)據(jù)中心虛擬化環(huán)境中的主要優(yōu)勢之一就是性能，而性能優(yōu)勢是通過傳統(tǒng)的服務器和存儲架構(gòu)實現(xiàn)的。在傳統(tǒng)的架構(gòu)中，時延是因為每次訪問存儲都需要通過網(wǎng)絡而造成的。通過NFS和iSCSI等協(xié)議提供存儲本身沒有問題，但網(wǎng)絡會增加時延。聯(lián)想 HX超融合解決方案可提供NFS協(xié)議的優(yōu)勢及其易用性，而通過所謂的“無網(wǎng)絡NFS”消除了網(wǎng)絡時延。HX分布式文件系統(tǒng)直接對虛擬機進行檢測，然后將特定虛擬機的所有數(shù)據(jù)存放到本地物理服務器上。因此，虛擬機不是通過網(wǎng)絡、而是通過高速內(nèi)部總線訪問其數(shù)據(jù)。并且所有節(jié)點標配SSD磁盤，提供極高的IOPS以滿足虛擬化環(huán)境各種類型應用需求，無論是虛擬桌面還是服務器虛擬化場景。更為重要的是，每個節(jié)點的SSD磁盤并非有每個節(jié)點單獨使用，而是在整個集群范圍內(nèi)作為一個整體使用。言下之意，不會由于單個節(jié)點本地的SSD耗盡而導致其性能急劇下降。當出現(xiàn)這種極端情況時，節(jié)點會使用集群中其他節(jié)點的SSD空間。因為即使跨網(wǎng)絡訪問其他節(jié)點SSD磁盤也會比訪問本地SATA磁盤快很多。因此極端最差情況時性能也與使用傳統(tǒng)集中存儲架構(gòu)時服務器通過網(wǎng)絡訪問數(shù)據(jù)的場景相當。其實不會出現(xiàn)這種極端情況，因為當SSD利用率超過一定閾值后，HX的CVM會自動發(fā)現(xiàn)并將最少訪問的數(shù)據(jù)從SSD遷移到SATA上，以保證SSD有足夠容量滿足突發(fā)的IO請求。這一自動熱分層技術(shù)對虛擬化主機而言完全透明。用戶無需關(guān)心數(shù)據(jù)保存在哪里，這完全由CVM依據(jù)數(shù)據(jù)訪問頻度而自動調(diào)度。. 可靠性HX平臺使用復制因子（RF Replication Factor）和校驗和（checksum）來保證當節(jié)點或者磁盤失效時，數(shù)據(jù)的冗余度和可用性。當數(shù)據(jù)寫入SSD時，會被“同步”復制到另1個或者2個HX CVM的SSD之中（依賴RF設置為2或者3），當這個操作完成之后，此次寫操作才被確認（Ack）。這樣能確保數(shù)據(jù)至少存在于2個或者3個獨立的節(jié)點上，保證數(shù)據(jù)的冗余度。所有HX節(jié)點都參與數(shù)據(jù)的復制操作，這樣能消除“熱點節(jié)點”，并保證線性的性能擴展。當數(shù)據(jù)被寫入時，同時計算該數(shù)據(jù)塊的校驗和，并且作為數(shù)據(jù)塊元數(shù)據(jù)中的一部分進行存儲。隨后數(shù)據(jù)塊在保證滿足RF的前提下，被“異步”推送到HDD中。當發(fā)生節(jié)點或者磁盤失效，數(shù)據(jù)塊會重新在所有節(jié)點間進行復制以滿足復制因子的設置。任何時候，讀取數(shù)據(jù)塊并同時計算其校驗和以確保數(shù)據(jù)塊有效。當數(shù)據(jù)塊檢查結(jié)果不匹配校驗和時，副本數(shù)據(jù)將會覆蓋該無效數(shù)據(jù)塊。在HX分布式文件系統(tǒng)中（NDFS），我們使用了一些關(guān)鍵技術(shù)來確保：數(shù)據(jù)在100%時間內(nèi)都是可用的（即“強一致性”），并且保證NDFS擴展到超大規(guī)模數(shù)據(jù)量時依然可靠。這就是文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)強一致性的Paxos 算法。NDFS使用一種“環(huán)狀”的KeyValue結(jié)構(gòu)的分布式數(shù)據(jù)庫來保存重要的元數(shù)據(jù)。為了確保元數(shù)據(jù)的可用性和冗余度，也同樣引入了復制因子（RF）。一旦一條Metadata記錄被寫或者更新后，這條記錄將同時寫到“環(huán)”中的另一個節(jié)點，然后被復制到n個其他節(jié)點（n決定與集群的大小）。集群中大多數(shù)（majority）節(jié)點必須同意才能mit一條記錄，這就是強一致性的Paxos 算法。這確保了聯(lián)想 HX平臺數(shù)據(jù)的“可靠性”。. 易于部署聯(lián)想 HX開箱即用的部署方式，可以免去傳統(tǒng)集中存儲環(huán)境下存儲的規(guī)劃、連接、配置聯(lián)想 等復雜的管理操作，無需再配置Raid組、LUN、卷等。新設備安裝上架后只需要約20分鐘即可完成初始化配置，用戶可以馬上開始部署應用虛擬機。HX集群的擴展也非常方便，通過鼠標點擊即可掃描并自動發(fā)現(xiàn)新安裝的節(jié)點，按照提示完成IP地址配置之后，新節(jié)點即完成加入集群操作，新增資源也自動納入資源池統(tǒng)一調(diào)度管理。. 集中管理通過HX的Prism界面實現(xiàn)所有基礎架構(gòu)的管理操作，包括健康檢查、物理機管理、虛擬機管理、存儲管理、數(shù)據(jù)保護、告警監(jiān)控、報表分析等內(nèi)容。用戶不再需要通過不同界面進行各種管理任務，所有任務都在同一個界面中完成，極大減少的管理復雜程度。并且可以通過設置不同權(quán)限的用戶，支持AD整合，將域用戶和角色對應到HX的用戶和組，從而實現(xiàn)分級的運維管理。 HX統(tǒng)一管理界面Prism所有物理和虛擬管理對象均提供詳細的性能采集數(shù)據(jù)，包括CPU、內(nèi)存、磁盤容量、IOPS、吞吐、讀寫延遲等指標，不再依賴于專用的監(jiān)控工具和復雜的監(jiān)控腳本。自定義的報表工具可以靈活的將將不同監(jiān)控項進行組合和展示，減少日常維護的工作量。HX 自定義監(jiān)控指標另外，HX還提供Prism Central的管理組件，可以將多個Prism管理界面集中管理，不僅可以節(jié)省管理員在多個集群之間切換的繁瑣動作，更能夠?qū)⒍鄠€集群的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行匯總，可以方便管理員快速定位當前整個IT架構(gòu)中是否存在熱點主機或者熱點虛擬機，特別有利于簡化大規(guī)模IT架構(gòu)、或者多站點場景下的日常管理任務。. 自動故障恢復HX拋棄了傳統(tǒng)的Raid機制來保護硬件失效，采用全新的復制因子和校驗和技術(shù)來保證當節(jié)點或者磁盤失效時，數(shù)據(jù)的冗余度和可用性（ 可靠性）。當發(fā)生單點磁盤甚至是單個節(jié)點故障時，HX集群將自動發(fā)現(xiàn)這一故障，并立刻在后臺開始數(shù)據(jù)重建工作。整個重建過程非常簡單，假設復制因子是2，系統(tǒng)會自動發(fā)現(xiàn)只有1份副本的數(shù)據(jù)塊，并將其在另一個節(jié)點上復制第2份副本即可。最重要的是，這個數(shù)據(jù)重建過程是基于MapReduce的分布式框架實現(xiàn)的，集群中所有節(jié)點的CVM都可參與數(shù)據(jù)重建工作，并且依據(jù)負載情況動態(tài)調(diào)配，因此重建工作不會影響系統(tǒng)性能。與傳統(tǒng)的Raid數(shù)據(jù)重建不同的是，Raid重建過程會極大影響磁盤的正常操作，導致整個系統(tǒng)性能降級，并且由于磁盤容量越來越大，整個重建過程也將耗費更長時間，甚至超過20小時。另外，HX獨有的Availability Domain技術(shù)更能預防單個機箱（即整個Block）失效時數(shù)據(jù)依然可以訪問，實現(xiàn)原理即當用戶環(huán)境中有超過3個block，并且配置相近的節(jié)點數(shù)量時，HX CVM會自動將原始數(shù)據(jù)塊和副本數(shù)據(jù)塊放在不同的Block中的兩個節(jié)點上（缺省RF=2時，數(shù)據(jù)只是隨機放在兩個不同的節(jié)點上，有可能這兩個節(jié)點