1 / 32

虚拟化技术在高校数字校园中的探索与应用

虚拟化技术在高校数字校园中的探索与应用. 西北工业大学 网络与教育技术中心 马明明 mmm@nwpu.edu.cn. 数字校园建设现状. 支撑数字校园的数据中心初具规模 新的业务系统不断上线 用户需求多样化 服务的持续性和稳定性要求越来越高. 西北工业大学数据中心. 数据中心简介 -- 现有硬件设备（小机、 PC 服务器、刀片、存储、带库等）共？？台，其中 X86 架构服务器 ？？台 -- 共部署门户、公共数据库、业务系统等各类应用？？个 -- 近年来，新增应用需求及新进服务器数量增长迅速

watson
Download Presentation

虚拟化技术在高校数字校园中的探索与应用

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 虚拟化技术在高校数字校园中的探索与应用 西北工业大学 网络与教育技术中心 马明明 mmm@nwpu.edu.cn

  2. 数字校园建设现状 • 支撑数字校园的数据中心初具规模 • 新的业务系统不断上线 • 用户需求多样化 • 服务的持续性和稳定性要求越来越高

  3. 西北工业大学数据中心 • 数据中心简介 --现有硬件设备（小机、PC服务器、刀片、存储、带库等）共？？台，其中X86架构服务器？？台 --共部署门户、公共数据库、业务系统等各类应用？？个 --近年来，新增应用需求及新进服务器数量增长迅速 （2012年计划上线的应用？？个、新采购服务器？？台）

  4. 西北工业大学数据中心 • 传统管理模式 --服务器随应用项目一同采购、一个应用一套设备 --向用户提供基本的机房 网络环境及主机托管服务 --数据中心管理人员3人

  5. ORB 传统的应用部署模式 迎新 离校 学工 教务 烟囱式架构 • 异构的技术 • 多种操作系统平台 • 支撑高峰时的容量 • 被动的响应式管理 • 庞大的应用体系 • 静态地部署 • 多种软件组合 • 点对点集成 • 独立的应用数据 Database Database Database Files Small server Big server Mainframe Cluster DAS NAS/SAN NAS/SAN DAS

  6. IT管理者面对的挑战 • 资源不能充分利用 • 一天当中负载峰值只有几个小时 • 高可用和容灾服务器基本处于闲置 • 过多的服务器数量 • 工作、备用、容灾、开发和QA服务器 • 静态的，不可调整的架构 • 花费数月的时间来协调电力、LAN、 SAN,OS、管理工具和应用，以实现系统上线 • 过多的宕机时间 • 增加了复杂性，降低了灵活性 • 为所有的应用部署HA/DR，成本巨大 • 十分占用人力资源的管理方式

  7. 我们的困扰 • 硬件资源制约 • 机房环境制约 • 管理复杂度高 • 服务中断风险越来越大 • 管理者压力越来越大 • 提供服务水平较低

  8. 选课 填报 查询 Internet WAN LAN HP 选课 填报 查询 虚拟化环境 • 可管理性高 • 灵活的基础架构 • 良好的投资回报 • 统一的采购 VHCI VPN Virtual Server Virtual Storage 传统IT系统需要彻底改变 非虚拟化环境 • 管理成本大 • 无灵活性 • 投资回报率低 • 众多分立的采购

  9. 虚拟 硬件 虚拟 硬件 虚拟 硬件 虚拟 硬件 虚拟 硬件 虚拟 硬件 什么是虚拟化? 计算、存储、网络等资源的一种逻辑表示，并不拘泥于这些资源的实现方式、物理包装和物理位置等限制 • 在一个单独的物理设备上创建多个虚拟资源 • 管理许多虚拟资源就象管理一台服务器一样 资源池 • 在整个基础架构上动态地调整计算资源

  10. 隔离 兼容性 虚拟机完全兼容标准的X86操作系统，以及在这些操作系统之上建立的硬件驱动和应用 每一个虚拟机都与同在一个服务器上的其他虚拟机相隔离 硬件独立 封装 …………. .. …… …………. .. …… …………. .. …… 虚拟机将整个系统，包括硬件配置、操作系以及应用等封装在文件里 可以在其他服务器上不加修改的运行虚拟机

  11. 服务器虚拟化的基本实现 未更改过的应用 未更改过的OS 虚拟硬件 • 软件必须与硬件相结合 • 每台机器上只有单一的操作系统镜像 • 每个操作系统只有一个应用程序负载 • 每台机器上有多个负载 • 软件相对于硬件独立

  12. 虚拟化的特点 在线迁移 按需部署

  13. 应用的高可用性 • 不需要完全一致的重复硬件 • 比传统的集群有更高的成本优势，同时易于使用和操作 X 资源池

  14. 动态、智能地分配硬件资源 • 跨资源池动态平衡计算资源 • 基于业务优先级分配IT资源 • 简化运行，大幅度提高系统管理员的生产率 • 动态添加硬件资源而避免在繁忙时段服务器的过载 业务需求 资源池

  15. 动态添加硬件 • 负载分配规则设定一次，永远有效，自动执行 • 易于添加更多的资源 资源池 CPU 36GHz, Mem 58GB 优先级：高 资源池 CPU 50 GHz, Mem 70GB 优先级：高

  16. 虚拟化效果展示 当工作量恢复正常时, 空置的服务器将自动加入 服务器电源启动来满足需求 达到低需求利用率界点，服务器进入维护状态 非工作时间: 整体应用需求降低 节省电能和冷却损耗直到应用需求恢复正常 7 1 资源池 – 当天的工作结束 ~40% 利用率 资源池 – 当天的工作开始 ~60% 利用率 资源池 – 当天的工作高峰期 ~80% 利用率 17

  17. 虚拟化层 虚拟化层 虚拟化层 虚拟化层 虚拟层 采用虚拟化技术的数据中心视图 传统数据中心视图 虚拟架构视图 File/Print Exchange Operating System Operating System Operating System Operating System CPU池 内存池 CRM VPN 存储池 Operating System Operating System Operating System Operating System 连接部件池

  18. CPU池 内存池 存储池 虚拟架构 连接部件池 采用虚拟化技术的数据中心视图

  19. VI Client Web 浏览器 图形终端 VM VM VM VM VM ESX/ESXi 基于虚拟化的数据中心结构 VirtualCenter 管理服务器 服务器群1 服务器群2 服务器群3 备份服务器 Fabric IP网络 FC交换机 FC存储阵列 iSCSI 存储阵列 NAS 存储阵列

  20. 部门A 部门 B 新数据中心的特点 集合不同的硬件资源形成统一的逻辑资源池 • 服务器故障意味着可用资源的减少而不是应用的故障 • 每个业务部门使用专用（虚拟）的架构; IT部门仍然集中控制着所有的硬件资源 业务部门 资源池 3 资源池 2 CPU 12GHz, Mem 22GB 优先级：低 CPU 36GHz, Mem 58GB 优先级：高 聚合资源 CPU 48 GHz, Mem 80GB 服务器, 存储设备, 网络

  21. 12 GHz 48 GB RAM Cluster Host 财务部资源池 RP 4 x 2 x 4GHz = 32 GHz 32 GB RAM 工资处理虚拟机 其它虚拟机 会计部门资源池 RP 4 GHz 16 GB RAM Cluster 8 GHz 32 GB RAM 虚拟世界 VM VM VM VM VM 8 x 4 x 2 x 4GHz = 256 GHz 8 x 32 = 256 GB RAM 物理世界 x86 Server 4 GHz 16 GB RAM x86 Server 4 GHz 16 GB RAM x86 Server 4 GHz 16 GB RAM 新数据中心的特点 4 GHz 16 GB RAM 4 GHz 16 GB RAM

  22. 宕机! 新数据中心的特点 确保了系统的高可用性 和业务的连续性 VirtualCenter SAN / NAS / iSCSI

  23. 应用程序 应用程序 操作系统 应用程序 操作系统 操作系统 新数据中心的特点 • 虚拟机磁盘存储独立迁移 • 无需虚拟机停机 • LUN 独立 • 支持光纤通道 SAN 无中断： • 刷新到新阵列 • 迁移到不同类别的存储器 • 升级到新文件系统格式 • 虚拟机粒度，LUN 独立

  24. SAP Citrix SQL Server Exch Server Oracle Apache DNS/DHCP 新数据中心的特点 动态资源调整 ESX Server 1 ESX Server 2 ESX Server 3 SAN存储

  25. 新数据中心的特点 • 负载分配规则设定一次，永远有效自动执行 • 按需分配容量 • 易于扩展 • 避免业务繁忙时段的过载 • 即插即用的服务器资源扩展 • 资源自动平衡

  26. 新数据中心的特点 • 群集需要的资源越少，就将工作负载整合到越少的服务器上 • 将不需要的服务器置于待机模式 • 工作负载需要增加时，再恢复服务器在线状态 业务需求 关闭 • 保证服务级别的同时减少电力消耗 • 虚拟机不中断、不停机 • 维护压力大大降低 资源池

  27. 新数据中心的特点 • 集中的单点管理所有的VMwrae服务器和虚拟机 • 完整的资源映射和拓扑图，实现拖放控制企业基础架构 • 通过你的服务器环境部署、启动和迁移虚拟机 • 监控 系统利用率和性能 • 自动 通知和email报警 • 通过强壮的访问控制确保环境安全，可以和活动目录或LDAP服务器集成 • 软件开发包支持和第三方的管理工具集成

  28. 虚拟化实践 • 采用虚拟化部署架构的服务器数量？？台 • 部署在虚拟化环境中的应用有 • 目前可提供的计算资源为

  29. 虚拟化带来的转变 • 硬件资源统一规划和采购 • 服务水平的提升 • 数据中心的核心业务

  30. 虚拟化：简单高效的IT管理模型（一） • 降低成本 • 管理成本、硬件成本、软件、基础设施建设成本、电力成本。 • 整合硬件设备 • 摆脱复杂混乱的硬件、电源、机位、网络、存储、IT管理员等。 • 改进IT管理架构兼容性 • 动态资源分配，每个应用程序可动态分配所需的资源； • 设备虚拟化管理，更好的评估系统容量。

  31. 虚拟化：简单高效的IT管理模型（二） • 改善可靠性 • 降低维护和补丁造成的宕机时间； • 在软件、硬件故障时候快速备份恢复系统； • 轻松部署HA高可靠性服务器集群。 • 确保了服务级别 • 自动化管理更加轻松 • 减少开通、配置、补丁、恢复的维护时间，增强安全性、隔离性； • 可允许自动管理维护更加人性化。 • 广泛的、成本合理的应用可用性和业务连续性

More Related