虚拟化的关键技术

1. 虚拟化的关键技术

2. 虚拟化的关键技术 • 虚拟化技术给数据中心管理带来的优势： • 提升基础设施利用率，减少运营开销成本 • 通过整合应用栈和即时应用镜像部署来实现业务管理的高效敏捷 • 虚拟化三个重要阶段：

3. 3.1 创建虚拟化解决方案 • 虚拟化解决方案的创建由服务提供商和服务集成商完成 • 虚拟化解决方案是由一系列虚拟镜像或虚拟器件组成

4. 3.1.1 创建基本虚拟镜像 基本概念 最基本的虚拟镜像的流程

5. 3.1.2 创建虚拟机器件镜像 • 计算机器件和虚拟器件

6. 3.1.2 创建虚拟器件镜像 • 虚拟器件创建流程图

7. 3.1.2 创建虚拟器件镜像：分析调研 • 开始调研、分析解决方案的模块组成 • 例：LAMP解决方案、IHS-WAS-DB2解决方案

8. 3.1.2 创建虚拟器件镜像：测试和验证 • 编写配置脚本并进行测试 • 单元测试 • 检验单个脚本的正确性 • 集成测试 • 模拟脚本执行的顺序来逐一测试脚本

9. 3.1.2 创建虚拟器件镜像：制作虚拟器件

10. 3.1.3 发布虚拟器件镜像 • DMTF（Distributed Management Task Force） 制定了开放虚拟化格式（Open Virtualization Format , OVF） • 三类关键格式 • 虚拟器件模板 • 由虚拟器件组成的解决方案模板的OVF描述文件 • 虚拟器件的发布格式OVF包（OVF Package） • 虚拟器件的部署配置文件（OVF Environment）

11. 3.1.3 发布虚拟器件镜像 • 每个虚拟化解决方案都能通过一个OVF文件来描述 • OVF描述文件的实例结构

12. 3.1.3 发布虚拟器件镜像 • OVF包是虚拟器件最终发布的打包格式

13. 3.1.3 发布虚拟器件镜像 • 以OVF包的方式发布虚拟器件需要以下步骤：

14. 3.1.4 管理虚拟器件镜像 • 镜像文件管理目标： • 保证镜像文件能够被快速检测到 • 尽量减小公共仓库的磁盘使用量 • 能够对镜像镜像版本控制 • 解决方法： • 对镜像文件的元数据信息和文件内容分别存储 • 元数据包括文件的大小、文件名、创建日期、修改日期、读写权限、指向文件内容的指针等

15. 3.1.5 迁移到虚拟化环境 • 虚拟化的辅助技术P2V（Physical to Virtual） • P2V就是物理到虚拟，它是指将操作系统、应用程序和数据从物理计算机的运行环境迁移到虚拟环境中

16. 3.2 部署虚拟化解决方案3.2.1 规划部署环境 • 构建虚拟化环境的三个步骤：

17. 3.2.2 部署虚拟器件 • 部署虚拟器件 • 虚拟机实例化的阶段 • 部署虚拟器件的流程：

18. 3.2.2 部署虚拟器件 • 选择虚拟器件并定制化 • 用户选择需要部署的虚拟器件，并输入配置参数 • 保存定制化参数文件 • 定制化文件保存为两个文件 • 一个文件保存虚拟机的硬件配置信息，用于被虚拟化平台调用来启动虚拟机 • 另一个文件保存的是对于虚拟器件内的软件进行定制的信息

19. 3.2.2 部署虚拟器件 • 选择部署的目标物理机服务器 • 目标机满足：网络畅通、足够的磁盘空间、物理资源满足虚拟机硬件资源需求、平台与器件的格式兼容 • 拷贝虚拟器件的相关文件 • 虚拟器件镜像较大，部署时间的瓶颈在于传输所消耗的时间 • 镜像流技术 • 快照技术

20. 3.2.2 部署虚拟器件 • 在目标机上启动部署后的虚拟器件

21. 3.2.3 激活虚拟器件 • 虚拟器件的激活 • 在虚拟器件内部读取OVF Environment文件的信息，根据这些信息对虚拟器件内的软件进行定制 • 激活方式： • 安全手动激活 • 基于脚本的激活 • 单个虚拟器件的自动激活 • 组成解决方案的多个虚拟器件的协同激活

22. 3.3 管理虚拟化解决方案 • 数据中心的调度需要资源的自动化调度和与业务相关的智能 • 需要单个业务能够自治管理 • 也需要负责全局控制和协调的中心节点对数据中心的业务和资源进行统一监控、管理和调度 • 虚拟化器件管理阶段的关键技术 • 集中监控、快捷管理、动态优化、高效备份

23. 3.3.1 集中监控 • 数据中心的管理平台在监控方面做到： • 能够集中监控数据中心的所有资源 • 监控各资源的使用情况、性能等 • 监控各个物理机上的虚拟机的拓扑结构图 • 能够集中监控所有虚拟器件上运行的解决方案的状态和流程 • 让用户实时跟踪解决方案在部署运行期间的状态和流程的实时情况

24. 3.3.2 快捷管理 • 管理指令主要针对三种类型的实体： • 基础设施、虚拟机、虚拟器件内的应用 • 简化管理 • 物理机和虚拟机的简化管理 • 能够与各种物理机、虚拟机平台进行通信，发出指令 • 虚拟器件内部应用的简化管理 • 借助于虚拟器件内部的管理模块

25. 3.3.3 动态优化 • 动态资源优化 • 在虚拟化环境中，根据应用、服务负载的变化为其所在的虚拟机及其所在的虚拟机及时、有效地分配虚拟化环境中的资源 • 保证既不会因为资源缺乏而影响业务系统运行，也不会造成严重的资源浪费

26. 3.3.3 动态优化 • 动态优化技术 • 两只“眼睛” • 从虚拟化平台的角度进行资源监测，了解虚拟环境下各资源总数量和剩余数量 • 从应用、服务的角度进行监测，了解各资源的使用情况 • 一个“大脑” • 具备性能分析预测、进行资源动态规划和输出调度结果的算法 • 两只“手” • 宏观调整：打开或关闭服务器或利用实时迁移技术移动虚拟机 • 微观调整：负责调整某个服务、应用所在部分或全部虚拟机的计算资源

27. 3.3.3 动态优化 • 动态优化“大脑”采取的调度书法 • 在决策空间中的搜索算法 • 需要考虑的因素 • 服务级别协定(SLA) • 负载的变化规律 • …

28. 3.3.4 高效备份 • 虚拟化平台下数据备份的问题： • 大量具备高度相似内容的虚拟机镜像并存 • 有些虚拟化平台才有私有的文件系统格式 • 需要考虑虚拟平台的异构性和多样性 • 多个虚拟器件才能承载单一解决方案

29. 3.3.4 高效备份 • 虚拟化平台下，主流的备份机制： • 虚拟机上的备份 • 沿袭传统备份方法 • 优点：最大限度兼容传统的备份机制，减少为升级备份而投入的初期成本 • 缺点：备份冗余度高，增加了后期存储备份数据设施的开销 • 虚拟机外的备份 • 利用虚拟机管理器提供的备份应用接口 • 简化数据备份和数据恢复的工作，提高备份效率

30. 3.4 小结 • 虚拟器件生命周期的三个阶段 • 服务器虚拟化的关键技术