目錄TOC\o"1-3"\h\u217311概述 5189371.1項(xiàng)目背景 516101.2現(xiàn)狀分析 6114072XX公司服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案概述 17241362.1服務(wù)器虛擬化解決方案 19309612.2虛擬化環(huán)境下的運(yùn)維管理解決方案 212922.3版本比較 26268673服務(wù)器虛擬化解決方案 29218883.1vSphere體系架構(gòu) 29297883.1.1基于vSphere的虛擬數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu) 29145743.1.2ESXi體系結(jié)構(gòu) 32234813.1.3資源分配方式 39261113.2計(jì)算功能特性 42252603.2.1虛擬機(jī)計(jì)算性能 42327323.2.2虛擬機(jī)性能 53321513.2.3關(guān)鍵應(yīng)用虛擬化 5460683.2.4虛擬機(jī)遷移 5656013.2.5向大數(shù)據(jù)擴(kuò)展 63252143.2.6CPU和內(nèi)存的熱添加和磁盤(pán)的熱擴(kuò)展 64248713.2.7分布式資源調(diào)度DRS 65189123.2.8分布式電源管理DPM 69274033.2.9NVIDIAGRIDvGPU 7064573.3網(wǎng)絡(luò)和安全功能特性 71119173.3.1vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)（VSS） 74205193.3.2vSphere分布式交換機(jī)（VDS） 75171623.3.3網(wǎng)絡(luò)I/O控制(NIOC) 81117683.3.4無(wú)代理終端安全防護(hù) 846013.4存儲(chǔ)功能特性 93260883.4.1虛擬化環(huán)境的存儲(chǔ) 94308733.4.2vSphere存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu) 96107833.4.3StorageDistributedResourcesScheduler(DRS) 98132313.4.4基于存儲(chǔ)策略的管理 101275943.4.5StoragevMotion 104306033.4.6存儲(chǔ)I/O控制 109247693.4.7VirtualMachineFileSystem(VMFS) 112178293.4.8StorageThinProvisioning 11691113.4.9存儲(chǔ)API 118228673.4.10VirtualVolumes 121105143.4.11vSphereFlashReadCache 12420283.5可用性功能 129241423.5.1XX公司HighAvailability 130109543.5.2XX公司FaultTolerance 13774553.5.3XX公司DataProtection 142109313.5.4vStorageAPIsforDataProtection 148205953.5.5vSphereReplication 150161733.6管理和自動(dòng)化 160124763.6.1集中式控制和主動(dòng)式管理 160188883.6.2自動(dòng)化管理與調(diào)配 1671704虛擬化環(huán)境下的運(yùn)維管理解決方案 174134134.1主要價(jià)值 174135024.2體系架構(gòu) 175130564.3基本功能 17711564.4典型應(yīng)用場(chǎng)景 18832124.4.1性能監(jiān)控與故障修復(fù) 18867634.4.2容量?jī)?yōu)化 193276104.4.3vSphere安全加固 197326654.4.4通過(guò)增強(qiáng)型DRS集成在集群之間實(shí)現(xiàn)各種資源再平衡 2021725XX公司解決方案規(guī)劃設(shè)計(jì) 20828635.1計(jì)算資源規(guī)劃 209149435.2存儲(chǔ)資源規(guī)劃 21563595.3網(wǎng)絡(luò)資源規(guī)劃 224288745.4可用性規(guī)劃 229103855.5管理與監(jiān)控規(guī)劃 236136446方案優(yōu)勢(shì)總結(jié) 248230657配置清單及說(shuō)明 25154117.1硬件配置需求 25121487.2虛擬化軟件配置需求 25180518專業(yè)服務(wù) 253117718.1XX公司專業(yè)服務(wù)介紹 253216858.2專業(yè)咨詢服務(wù)內(nèi)容 254167068.2.1XX公司Accelerate咨詢服務(wù) 25447038.2.2技術(shù)咨詢服務(wù) 255286538.2.3技術(shù)客戶經(jīng)理(TAM)服務(wù) 256258578.3專業(yè)服務(wù)實(shí)施流程 25769668.3.1評(píng)估 258154158.3.2規(guī)劃與設(shè)計(jì) 259170318.3.3實(shí)施 25959048.3.4運(yùn)維 260145219支持服務(wù)概述 262135409.1XX公司支持的角色和職責(zé) 26282219.2全球技術(shù)支持服務(wù) 263301329.3自助服務(wù)支持 264194249.3.1社會(huì)支持 265118949.3.2其他資源 2662293010培訓(xùn)服務(wù) 268641610.1認(rèn)證體系與學(xué)習(xí)路徑 2691121910.2培訓(xùn)課程 270122011縮略語(yǔ)解釋 275概述項(xiàng)目背景不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)對(duì)IT部門的要求越來(lái)越高，所以數(shù)據(jù)中心需要更為快速的提供所需要的能力。如果不斷購(gòu)買新的服務(wù)器，又會(huì)增加采購(gòu)成本和運(yùn)作成本，而且還會(huì)帶來(lái)更多供電和冷卻的開(kāi)支，同時(shí)，目前的服務(wù)器還沒(méi)有得到充分的利用。通常情況下，企業(yè)的服務(wù)器工作負(fù)載只利用了5%，這導(dǎo)致了大量的硬件、空間以及電力的浪費(fèi)。同時(shí)由于應(yīng)用程序兼容性的問(wèn)題，IT人員只能通過(guò)在不同場(chǎng)所的不同服務(wù)器中分別運(yùn)行應(yīng)用的方式，將應(yīng)用程序隔離起來(lái)，而這又會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器數(shù)量的增長(zhǎng)。購(gòu)置新的服務(wù)器是一項(xiàng)漫長(zhǎng)的過(guò)程，這使得IT部門更加難以應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)快速成長(zhǎng)和不斷變動(dòng)的需求。例如，對(duì)于新業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)的供應(yīng)和拆除需求，往往就需要消耗大量寶貴的資源和時(shí)間。從IT管理員的角度來(lái)看，推動(dòng)虛擬化技術(shù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ腔A(chǔ)架構(gòu)設(shè)施的迅猛增長(zhǎng)，而硬件部署模式又進(jìn)一步加劇了基礎(chǔ)架構(gòu)的復(fù)雜程度。應(yīng)用越來(lái)越多，也越來(lái)越復(fù)雜，因此就變得更加難以管理、更新和維護(hù)。用戶希望能采用各種桌面設(shè)備、筆記本電腦、家用PC和移動(dòng)設(shè)備來(lái)進(jìn)行工作。服務(wù)器價(jià)格急劇下降，服務(wù)器散亂現(xiàn)象仍然存在。隨著圖形和多媒體的發(fā)展，數(shù)據(jù)也變得越來(lái)越豐富，文件的平均大小也在不斷上升，要求不間斷的在線存儲(chǔ)。縱觀整個(gè)數(shù)據(jù)中心，技術(shù)不斷增多，分布也越來(lái)越廣，另外，業(yè)界和法律法規(guī)也在不斷要求企業(yè)加強(qiáng)IT管理控制。在這種環(huán)境下，虛擬化技術(shù)就體現(xiàn)了整合的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用在IT的不同層面，從邏輯層將物理層抽象出來(lái)意味著邏輯組件會(huì)得到更一致的管理。從安全監(jiān)督來(lái)看，虛擬化技術(shù)提升了X86服務(wù)器的可靠性、可用性，從基礎(chǔ)架構(gòu)層面獲得了原先單機(jī)系統(tǒng)無(wú)法想象的功能，大大提高了業(yè)務(wù)連續(xù)性的級(jí)別，降低了故障率、減少了系統(tǒng)宕機(jī)的時(shí)間。從服務(wù)器的角度來(lái)看，虛擬化技術(shù)讓每臺(tái)設(shè)備都能托管多套操作系統(tǒng)，最大化了利用率，降低了服務(wù)器數(shù)量。從存儲(chǔ)的角度來(lái)看，虛擬化技術(shù)可網(wǎng)絡(luò)化、整合磁盤(pán)設(shè)備，并讓多個(gè)服務(wù)器共享磁盤(pán)設(shè)備，從而提高了利用率。從應(yīng)用的角度來(lái)看，虛擬化技術(shù)將應(yīng)用計(jì)算從用戶設(shè)備中分離出來(lái)，并在數(shù)據(jù)中心對(duì)應(yīng)用及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，通過(guò)集中化技術(shù)改善了管理和系統(tǒng)的安全性。XXX客戶作為國(guó)內(nèi)大型企業(yè)，信息化建設(shè)不斷發(fā)展。目前信息化網(wǎng)絡(luò)以信息中心為運(yùn)營(yíng)維護(hù)單位，覆蓋出單、收付等多套業(yè)務(wù)系統(tǒng)，服務(wù)器資源龐大。出于經(jīng)濟(jì)效益和管理安全性考慮，針對(duì)基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化整合已勢(shì)在必行。現(xiàn)狀分析本小節(jié)首先將對(duì)XXX客戶數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀進(jìn)行描述，統(tǒng)計(jì)了現(xiàn)有物理服務(wù)器的型號(hào)、配置以及其上運(yùn)行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的情況，同時(shí)還對(duì)數(shù)據(jù)中心里的存儲(chǔ)設(shè)備的配置與使用情況進(jìn)行了總結(jié)。接下來(lái)，本文將對(duì)當(dāng)前的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出數(shù)據(jù)中心存在的問(wèn)題并給出相應(yīng)的解決方案?，F(xiàn)狀描述XXX客戶數(shù)據(jù)中心目前以X86服務(wù)器為主，運(yùn)行著人力資源、市場(chǎng)計(jì)費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、資產(chǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、郵件、安全等業(yè)務(wù)系統(tǒng)。具體的服務(wù)器配置如下所示，該表涵蓋了主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器配置。系統(tǒng)型號(hào)配置視頻服務(wù)器PowerEdge2950XeonE5410*2/4GB下載服務(wù)器PowerEdge2950XeonE5110*2/2GB生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/4GB固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/4GB移動(dòng)站業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/2GB網(wǎng)管系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/2GB財(cái)務(wù)系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/2GB防病毒系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/2GB郵件系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/2GB安全評(píng)估系統(tǒng)PowerEdge2850Xeon2.8G*2/2GB人力資源系統(tǒng)PowerEdge2850Xeon2.8G*2/2GB任務(wù)管理系統(tǒng)PowerEdge2650Xeon2.8G*2/2GB庫(kù)存管理系統(tǒng)PowerEdge1750Xeon2.4G*2/1GB身份認(rèn)證系統(tǒng)PowerEdge750P42.8G/1GB表：XXX客戶數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上述服務(wù)器中，除了視頻服務(wù)器和下載服務(wù)器外，其它服務(wù)器的負(fù)載都非常小，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到充分利用的狀態(tài)。雖然視頻服務(wù)器和下載服務(wù)器的負(fù)載相對(duì)較高，但是也沒(méi)有充分發(fā)揮硬件平臺(tái)的資源效率。另外還有一些運(yùn)行邊緣業(yè)務(wù)的服務(wù)器，由于設(shè)備老舊以及所在位置等原因，本次尚未統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。在存儲(chǔ)陣列方面，XXX客戶數(shù)據(jù)中心的主要存儲(chǔ)設(shè)備及其相應(yīng)系統(tǒng)的容量與使用率情況如下所示。IBMDS4700陣列上，網(wǎng)管系統(tǒng)可使用的總?cè)萘繛?400G，現(xiàn)已使用了800G，使用率為57%；郵件系統(tǒng)可使用的總?cè)萘繛?950G，現(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)已使用了900G，使用率為67%。人力資源系統(tǒng)可使用的容量已全部分配完畢。IBMFastT600陣列上，庫(kù)存管理系統(tǒng)可使用的總?cè)萘繛?340G，現(xiàn)已使用了1340G，使用率為100%；身份認(rèn)證系統(tǒng)可使用的總?cè)萘繛?40G，現(xiàn)已使用了170G，使用率為50%。IBMDS5020陣列上，視頻服務(wù)器可使用的總?cè)萘繛?540G，現(xiàn)已使用了1530G，使用率為97%；防病毒系統(tǒng)可使用的總?cè)萘繛?70G，現(xiàn)已使用了206G，使用率為76%。EMCCX3-40陣列上，財(cái)務(wù)系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?41G，現(xiàn)已使用了325G，使用率為32%；移動(dòng)站業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?00G，現(xiàn)已使用了270G，使用率為34%；安全評(píng)估系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?00G，現(xiàn)已使用了305G，使用率為51%。EMCCX500陣列上，任務(wù)管理系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?20G，現(xiàn)已使用了95G，使用率為79%；固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?00G，現(xiàn)已使用了280G，使用率為94%。EMCCX4-480陣列上，下載服務(wù)器可用總?cè)萘繛?000G，現(xiàn)已使用了2000G，使用率為100%；生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?80G，現(xiàn)已使用了800G，使用率為82%。上述存儲(chǔ)設(shè)備及其相應(yīng)系統(tǒng)的容量與使用率情況如下表所示。陣列名稱使用系統(tǒng)可用空間已用空間使用率IBMDS4700網(wǎng)管系統(tǒng)1400G800G57%郵件系統(tǒng)1950G900G67%人力資源系統(tǒng)400G400G100%IBMFastT600庫(kù)存管理系統(tǒng)1340G1340G100%身份認(rèn)證系統(tǒng)340G170G50%IBMDS5020視頻服務(wù)器1540G1530G97%防病毒系統(tǒng)270G206G76%EMCCX3-40財(cái)務(wù)系統(tǒng)941G325%32%移動(dòng)站業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)800G270G34%安全評(píng)估系統(tǒng)600G305G51%EMCCX500任務(wù)管理系統(tǒng)120G95G79%固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)300G280G94%EMCCX4-480下載服務(wù)器2000G2000G100%生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)980G800G82%表：XXX客戶數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)陣列可見(jiàn)，目前XXX客戶的磁盤(pán)陣列劃分孤立、分散，造成了磁盤(pán)陣列的浪費(fèi)以及數(shù)據(jù)的高風(fēng)險(xiǎn)性，而且十分不易于維護(hù)。隨著之后系統(tǒng)和數(shù)據(jù)量的不斷增加，這一現(xiàn)象將會(huì)持續(xù)加劇?，F(xiàn)狀分析通過(guò)對(duì)XXX客戶服務(wù)器和存儲(chǔ)現(xiàn)狀的分析，目前IT基礎(chǔ)架構(gòu)有以下幾個(gè)問(wèn)題亟待解決：服務(wù)器的利用率低。現(xiàn)在機(jī)房?jī)?nèi)運(yùn)行的大部分機(jī)器的利用率都非常低，由于一臺(tái)服務(wù)器只能有一個(gè)操作系統(tǒng)，受系統(tǒng)和軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的限制，CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)空間的資源利用率都很低，大量的系統(tǒng)資源被閑置?？晒芾硇圆?。首先是可用性低，幾乎每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器都是單機(jī)，如果某臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，相對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)也將中斷。其次是當(dāng)硬件需要維護(hù)、升級(jí)或出現(xiàn)硬件故障時(shí)，上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)均會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的中斷，影響業(yè)務(wù)的連續(xù)性，其中包括一些重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)，一旦中斷服務(wù)影響很大，未來(lái)數(shù)據(jù)中心搬遷時(shí)會(huì)更加麻煩。兼容性差。系統(tǒng)和應(yīng)用遷移到其他服務(wù)器，需要和舊系統(tǒng)兼容的系統(tǒng)。新的軟件包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件無(wú)法運(yùn)行在老的硬件平臺(tái)，而老的代碼有時(shí)候也很難移植到新的硬件平臺(tái)上。例如：由于各種資源數(shù)據(jù)庫(kù)不同公司分別開(kāi)發(fā)，需要的運(yùn)行的軟硬平臺(tái)很多時(shí)候不能保證兼容。為節(jié)省時(shí)間、物力和保持系統(tǒng)部署的順利，只能用增加服務(wù)器單獨(dú)部署的方法來(lái)解決。服務(wù)器和存儲(chǔ)購(gòu)置成本高，維護(hù)成本遞增，也不得不考慮。隨著應(yīng)用的不斷增加，服務(wù)器數(shù)量也跟著增加，每年要支出高額購(gòu)置費(fèi)用不說(shuō)，還有部分服務(wù)器已經(jīng)過(guò)保修期，部件逐漸進(jìn)入老化期，維護(hù)、維修預(yù)算費(fèi)用也逐年增加。對(duì)業(yè)務(wù)需求無(wú)法做到及時(shí)響應(yīng)，靈活性差。當(dāng)有新的應(yīng)用需要部署時(shí)，需要重新部署服務(wù)器，存儲(chǔ)系統(tǒng)，并需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)新的IT應(yīng)用的需求。目前為每套生產(chǎn)系統(tǒng)，在開(kāi)發(fā)測(cè)試中心均要保留一套開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境，造成了資源很大的浪費(fèi)。通過(guò)使用XX公司的服務(wù)器虛擬化技術(shù)，上述這些問(wèn)題可以得到很好地解決，它可以提高資源利用率，降低能耗，具有更好的可用性與安全性。可是，雖然服務(wù)器虛擬化可以解決XXX客戶現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的諸多問(wèn)題，但隨著虛擬化的引入，現(xiàn)有的傳統(tǒng)運(yùn)維管理方式已經(jīng)不能滿足虛擬化環(huán)境對(duì)運(yùn)維管理的需求，現(xiàn)有的這些運(yùn)維方法在新環(huán)境下存在諸多的挑戰(zhàn)，使用起來(lái)也將顯得捉襟見(jiàn)肘，接下來(lái)的部分將對(duì)這些挑戰(zhàn)進(jìn)行分析?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)管理工具和方法是為了支持孤立的計(jì)算環(huán)境而設(shè)計(jì)的，因此IT團(tuán)隊(duì)面臨著如何利用傳統(tǒng)管理工具和方法有效地支持新的動(dòng)態(tài)IT基礎(chǔ)設(shè)施（虛擬化環(huán)境）的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)主要包括如下四個(gè)方面。第一，虛擬化環(huán)境中有大量的數(shù)據(jù)需要管理，相對(duì)于物理環(huán)境而言，管理員可管理的虛擬機(jī)數(shù)量要多出達(dá)5~10倍，服務(wù)器和變更的數(shù)量也明顯增多。這些都使得IT專業(yè)人員在嘗試部署新的虛擬化管理計(jì)劃時(shí)要面對(duì)重重困難。同時(shí)，環(huán)境中的偽警報(bào)數(shù)量大幅度增加，使得客戶非常難以應(yīng)對(duì)其環(huán)境所面臨的挑戰(zhàn)和性能問(wèn)題?，F(xiàn)有的運(yùn)維管理方法已經(jīng)無(wú)法保證管理員可以高效地管理如此大量的數(shù)據(jù)并對(duì)問(wèn)題做出快速地響應(yīng)。因此，新的運(yùn)維管理方法需要提供整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用的運(yùn)行狀況、風(fēng)險(xiǎn)和效率的全面可見(jiàn)性，并可以提高管理員對(duì)問(wèn)題的響應(yīng)速度。圖：當(dāng)前的傳統(tǒng)運(yùn)維管理方式第二，對(duì)于虛擬化平臺(tái)的管理員而言，工作中遇到的問(wèn)題大多是性能方面的問(wèn)題，處理性能問(wèn)題所花費(fèi)的精力大約占到全部管理任務(wù)的80%，要迅速定位并解決性能問(wèn)題，需要高效的工具來(lái)輔助，單純地使用“紅黃綠”三色交通燈的性能指示是無(wú)法迅速地解決這些性能問(wèn)題的。因此，這就需要一種主動(dòng)管理基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用性能而不是被動(dòng)監(jiān)控的解決方案。第三，管理員在使用虛擬化平臺(tái)時(shí)會(huì)面對(duì)兩個(gè)對(duì)立的目標(biāo)：一方面，要盡可能地增加虛擬機(jī)的密度以充分利用硬件平臺(tái)的處理能力，增加投資回報(bào)。另一方面，虛擬化的主要特征就是資源池化，資源整合以后，調(diào)配資源的靈活性大大提高，但同時(shí)也對(duì)性能和容量的管理帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)，如果不能有效地管理資源分配，則可能出現(xiàn)資源濫用，資源匱乏等情況。實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境中一個(gè)比較常見(jiàn)的問(wèn)題就是容量“過(guò)度調(diào)配”和硬件利用率低下，它會(huì)損害組織最初在節(jié)約成本方面尋求的核心價(jià)值，同時(shí)它還會(huì)使組織無(wú)法實(shí)現(xiàn)最初部署虛擬化和云計(jì)算時(shí)所尋求的敏捷性。因此，這就需要推動(dòng)更高的整合率，管理員需要隨時(shí)保證業(yè)務(wù)增長(zhǎng)對(duì)性能和容量的要求。第四，現(xiàn)有的運(yùn)維模式容易導(dǎo)致大家相互指責(zé)，同時(shí)無(wú)法迅速查明問(wèn)題的源頭、在哪方面需要立即采取措施，以及如何盡快恢復(fù)服務(wù)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，新的運(yùn)維管理方法應(yīng)該能夠幫助管理員高效地定位問(wèn)題的根源，它應(yīng)該可以快速地縮小問(wèn)題的范圍，迅速定位問(wèn)題所屬的范疇，例如：計(jì)算，存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)等。下圖顯示的是在一項(xiàng)調(diào)查中，眾多已經(jīng)部署虛擬化的客戶選出的他們?cè)谶\(yùn)維管理方面所面臨的主要難題，這項(xiàng)數(shù)據(jù)從另一方面展示了現(xiàn)有的傳統(tǒng)運(yùn)維管理方法在虛擬化環(huán)境下存在的主要問(wèn)題。圖：虛擬化環(huán)境下運(yùn)維管理的棘手問(wèn)題通過(guò)上圖可以看出，容量監(jiān)控與規(guī)劃，協(xié)同合作，性能問(wèn)題定位與調(diào)優(yōu)以及根本原因定位是客戶在虛擬化環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)維管理所面臨的主要難題。由于傳統(tǒng)運(yùn)維管理方法在虛擬化環(huán)境下存在上述諸多不足，因此，運(yùn)維管理方面的新需求應(yīng)運(yùn)而生，這些需求可以從如下兩個(gè)方面進(jìn)行概括。圖：虛擬化環(huán)境對(duì)運(yùn)維管理的新需求首先，新的方案應(yīng)該能夠保證服務(wù)質(zhì)量，能夠迅速縮短問(wèn)題的平均解決時(shí)間、提高基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用的可見(jiàn)性、能夠主動(dòng)快速解決影響業(yè)務(wù)的問(wèn)題，這些都是客戶所追求的基本能力，因?yàn)檫@個(gè)能力直接關(guān)系著服務(wù)的質(zhì)量。其次，新的方案應(yīng)該可以像虛擬化的早期階段一樣，在降低資金開(kāi)銷和運(yùn)維開(kāi)銷方面獲得收益。這意味著該方案不僅需要優(yōu)化環(huán)境中的計(jì)算資源，同時(shí)也需要優(yōu)化該環(huán)境中的人力資源。XX公司的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理（vSpherewithOperationsManagement，vSOM）解決方案不僅可以幫助客戶很好地完成服務(wù)器虛擬化的目標(biāo)，同時(shí)還可以解決上述這些虛擬化環(huán)境下運(yùn)維管理的問(wèn)題，提供整個(gè)虛擬化環(huán)境的可見(jiàn)性，最大限度提高容量利用率和運(yùn)營(yíng)性能。除了上述這些在服務(wù)器虛擬化后會(huì)立即顯現(xiàn)的運(yùn)維管理問(wèn)題外，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，盡早地采用XX公司提供的運(yùn)維管理方法也是大勢(shì)所趨，越早采用，越早受益。這是因?yàn)槟壳笆袌?chǎng)上的XX公司虛擬化程度大約在65%以上，隨著虛擬化比率的不斷提高，客戶也在不斷擴(kuò)大對(duì)虛擬化功能的運(yùn)用范圍，開(kāi)始采用軟件定義的存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)與安全模式，從而逐步完全過(guò)渡到軟件定義的數(shù)據(jù)中心（SoftwareDefinedDataCenter，SDDC）。而這一轉(zhuǎn)變使得IT部門能夠轉(zhuǎn)變運(yùn)維方式，從本質(zhì)上被動(dòng)反應(yīng)也就是往往需要竭力應(yīng)付業(yè)務(wù)需求并面對(duì)日益積壓的應(yīng)用請(qǐng)求的部門，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)創(chuàng)新的部門，將節(jié)約的IT資源重新投入到有助于實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵業(yè)務(wù)目標(biāo)的新應(yīng)用、服務(wù)和計(jì)劃中去。主動(dòng)創(chuàng)新的部門更能與業(yè)務(wù)目標(biāo)保持一致，并且對(duì)企業(yè)的發(fā)展、創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)能力起著更為關(guān)鍵的作用?？梢?jiàn)，無(wú)論是對(duì)眼前問(wèn)題的考慮，還是著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)的效益，盡早使用XX公司高效的運(yùn)維管理方法都是一個(gè)必然的選擇，而XX公司的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案（vSOM）是這一選擇的最佳起點(diǎn)。下面的章節(jié)將從方案概述、整體規(guī)劃設(shè)計(jì)、服務(wù)器虛擬化解決方案、運(yùn)維管理解決方案、方案優(yōu)勢(shì)總結(jié)等方面對(duì)該方案進(jìn)行全面地分析與介紹。XX公司服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案概述隨著服務(wù)器虛擬化的持續(xù)發(fā)展，用戶需要主動(dòng)型管理解決方案來(lái)清晰地了解自己的業(yè)務(wù)運(yùn)行健康狀況，虛擬數(shù)據(jù)中心的工作負(fù)載容量和性能，以確保高效利用資源，并防止出現(xiàn)影響業(yè)務(wù)的故障和性能問(wèn)題。而XX公司的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案（vSpherewithOperationsManagement，vSOM）將全球領(lǐng)先的虛擬化平臺(tái)與一流的管理功能相結(jié)合，它可以使用戶了解整個(gè)虛擬化環(huán)境的運(yùn)營(yíng)狀況，實(shí)現(xiàn)性能提升，同時(shí)優(yōu)化容量，確保關(guān)鍵應(yīng)用的穩(wěn)定健康運(yùn)行。借助vSOM，用戶可以使用單一控制臺(tái)來(lái)優(yōu)化容量和監(jiān)控工作負(fù)載性能，例如：用戶能夠回收未使用的容量、將虛擬機(jī)調(diào)整至適度規(guī)模、改善利用率并提高整合率，從而充分利用虛擬化平臺(tái)。vSOM支持來(lái)自1，650多家ISV合作伙伴的3，000多個(gè)應(yīng)用，它為虛擬化關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用提供了最廣泛的選擇。vSOM是一款包含了vSphere與vRealizeOperations標(biāo)準(zhǔn)版的解決方案套件，它高度集成了全球最可靠的虛擬化平臺(tái)與強(qiáng)大的自動(dòng)化運(yùn)維管理工具。圖：vSOM高度集成了vSphere與vRealizeOperationsvSOM是一個(gè)托管式虛擬化平臺(tái)，其中，vCenterServer從vSphere主機(jī)收集實(shí)時(shí)性能數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在vCenter數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)保留歷史數(shù)據(jù)匯總信息。vRealizeOperations則從vCenter收集指標(biāo)，并提供對(duì)IT基礎(chǔ)架構(gòu)的運(yùn)行狀況、風(fēng)險(xiǎn)和效率的全面和深入地分析，同時(shí)將這些信息以圖形化的方式展現(xiàn)出來(lái)。圖：vSOM體系結(jié)構(gòu)下面將分別對(duì)vSOM的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案進(jìn)行介紹。服務(wù)器虛擬化解決方案XX公司的服務(wù)器虛擬化解決方案vSphere是業(yè)界領(lǐng)先的用于構(gòu)建云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化平臺(tái)。它使得IT能以最低的TCO（總體擁有成本）滿足要求最嚴(yán)格的關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的SLA。vSphere通過(guò)在計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、可用性、安全和自動(dòng)化等方面提供的一整套應(yīng)用和基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整、高效，安全的虛擬化平臺(tái)。vSphere所提供的服務(wù)如下圖所示。圖：XX公司vSphere虛擬化平臺(tái)vSphere具有如下的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)提高利用率和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化獲得高效率：可實(shí)現(xiàn)15:1或更高的整合率，將硬件利用率從5%～15%提高到80%甚至更高，而且無(wú)需犧牲性能。大幅降低IT成本：可使資金開(kāi)銷最多減少70%，并使運(yùn)營(yíng)開(kāi)銷最多減少30%，從而為vSphere上運(yùn)行的每個(gè)應(yīng)用降低20%~30%的IT基礎(chǔ)架構(gòu)成本。兼具敏捷性和可控性：能夠快速響應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求，而又不犧牲安全性或控制力，并且為vSphere上運(yùn)行的所有關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用提供零接觸式基礎(chǔ)架構(gòu)，并內(nèi)置可用性、可擴(kuò)展性和性能保證?？勺杂蛇x擇：借助基于標(biāo)準(zhǔn)的通用平臺(tái)，可以充分利用各種現(xiàn)有IT資產(chǎn)及新一代IT服務(wù)，而通過(guò)開(kāi)放式API，可借助來(lái)自全球領(lǐng)先技術(shù)提供商體系的解決方案使vSphere提供更強(qiáng)大的功能。作為一款先進(jìn)的虛擬化平臺(tái)，vSphere擁有如上諸多的優(yōu)勢(shì)，但是，僅僅使用vSphere會(huì)存在一些運(yùn)維管理方面的不足，例如：性能優(yōu)化與容量管理。這些不足使得vSphere的優(yōu)勢(shì)不能夠完全發(fā)揮出來(lái)。因此，為了將vSphere的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致，一套與之緊密結(jié)合的運(yùn)維管理工具是必不可少的。而vSOM是vSphere與vRealizeOperations標(biāo)準(zhǔn)版的集合，它除了可以高效地完成服務(wù)器虛擬化，讓整個(gè)數(shù)據(jù)中心更加地靈活，敏捷，高效外，還可以深度監(jiān)控整個(gè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)的容量與性能，可以實(shí)現(xiàn)更高的容量利用率、整合率和硬件節(jié)約，同時(shí)還可以縮短問(wèn)題診斷和解決的時(shí)間，避免業(yè)務(wù)受到影響，下面將介紹vSOM所提供的運(yùn)維管理解決方案。虛擬化環(huán)境下的運(yùn)維管理解決方案vSOM中的vRealizeOperations標(biāo)準(zhǔn)版提供了虛擬化環(huán)境下的運(yùn)維管理解決方案。功能特性vSOM的運(yùn)維管理解決方案具有如下的功能特性。一致性管理統(tǒng)一的命令控制臺(tái)：讓用戶能夠查看用可輕松識(shí)別的彩色徽標(biāo)來(lái)表示的關(guān)鍵性能指標(biāo)，以全面了解哪些因素可能導(dǎo)致當(dāng)前和將來(lái)的潛在性能和容量管理問(wèn)題。預(yù)測(cè)性分析：借助600多個(gè)vSphere性能指標(biāo)獲得全面可見(jiàn)性，從而管理運(yùn)維狀況和風(fēng)險(xiǎn)。性能監(jiān)控和容量管理：可分析vCenterServer的性能數(shù)據(jù)并創(chuàng)建動(dòng)態(tài)閾值，用于提供有關(guān)運(yùn)行狀況降級(jí)、性能瓶頸和容量短缺的智能警報(bào)。智能運(yùn)維應(yīng)用感知能力和依賴關(guān)系映射：簡(jiǎn)化影響分析，讓用戶能更輕松地確定根本原因。擬定全面的災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃。存儲(chǔ)分析：利用對(duì)虛擬和物理存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)拓?fù)涞纳钊肓私?，輕松識(shí)別配置錯(cuò)誤、資源匱乏情況和性能問(wèn)題。高級(jí)容量建模：保存“假設(shè)”場(chǎng)景并將容量模型提交給分析引擎，以提供更好的容量計(jì)算和智能警報(bào)。實(shí)時(shí)日志分析：主動(dòng)進(jìn)行故障排除并改進(jìn)根本原因分析。智能均衡工作負(fù)載：直觀顯示跨集群、vCenter和數(shù)據(jù)中心的工作負(fù)載的容量利用率。均衡計(jì)劃能夠就工作負(fù)載的安置提出最合理的建議，并與DRS集成以均衡不同集群間的工作負(fù)載。運(yùn)維自動(dòng)化引導(dǎo)式修復(fù)：對(duì)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要可行的說(shuō)明，并提出糾正措施建議。自動(dòng)容量?jī)?yōu)化：通過(guò)自動(dòng)容量?jī)?yōu)化和規(guī)劃來(lái)提高資源利用率。自動(dòng)強(qiáng)制實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)：自動(dòng)檢測(cè)和強(qiáng)制實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，以確保合規(guī)性。集中控制和主動(dòng)資源優(yōu)化簡(jiǎn)單部署：可標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)化用戶vSphere主機(jī)部署的配置和管理方式。集中控制：支持通過(guò)任意瀏覽器管理vSphere的重要功能。主動(dòng)資源優(yōu)化：管理分配給相同物理服務(wù)器上的多個(gè)虛擬機(jī)的處理器和內(nèi)存資源。工作流編排工作流創(chuàng)建：使用工作流編排捕獲關(guān)鍵服務(wù)器管理流程，將其作為最佳實(shí)踐。加速實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化：使用即時(shí)可用的工作流，以及XX公司和合作伙伴提供的vRealizeOrchestrator工作流和插件。強(qiáng)大的管理功能：可擴(kuò)展插件、集中管理腳本以及與流程相關(guān)的基元，并能夠?qū)С龉ぷ髁?。工作?fù)載容量?jī)?yōu)化和性能容量?jī)?yōu)化：確保適當(dāng)調(diào)整環(huán)境的規(guī)模，從而滿足用戶的需求。性能監(jiān)控：在終端用戶受到影響之前識(shí)別新出現(xiàn)的問(wèn)題。運(yùn)維可見(jiàn)性：支持自定義儀表盤(pán)，并提供基于角色的訪問(wèn)，以實(shí)現(xiàn)更有效的協(xié)作。vSOM的運(yùn)維管理解決方案的管理界面可以顯示虛擬基礎(chǔ)設(shè)施的健康狀態(tài)、風(fēng)險(xiǎn)和效率。此外，管理界面還可以顯示當(dāng)前虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)中各節(jié)點(diǎn)（可以在vCenter級(jí)別，數(shù)據(jù)中心級(jí)別，集群級(jí)別，ESXi主機(jī)級(jí)別以及虛擬機(jī)級(jí)別上顯示節(jié)點(diǎn)信息）的資源使用情況和資源需求情況，并以數(shù)字的形象直觀地呈現(xiàn)負(fù)載的高低。對(duì)于主要的環(huán)境資源，包括CPU，內(nèi)存，網(wǎng)絡(luò)以及存儲(chǔ)等，進(jìn)行使用情況匯總。圖：vSOM運(yùn)維管理的基本界面vSOM提升了vSphere的價(jià)值如果只使用vSphere，用戶可以節(jié)約28%的運(yùn)維成本，如果在vSphere環(huán)境下使用vRealizeOperations，那么可以節(jié)約50%的運(yùn)維成本，因此，vRealizeOperations可以大幅提升vSphere的價(jià)值。圖：vRealizeOperations提升了vSphere的價(jià)值ManagementInsightTechnologies對(duì)vSOM的調(diào)查研究表明，vSOM可以使客戶獲得比單獨(dú)運(yùn)行vSphere更多的好處，一些主要的優(yōu)勢(shì)提升數(shù)據(jù)如下：提高基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用可用性將應(yīng)用的停機(jī)時(shí)間減少36%將故障診斷和解決問(wèn)題的時(shí)間減少26%降低成本實(shí)現(xiàn)約雙倍的vSphereIT成本節(jié)約提高容量利用率將vSphere容量利用率提高40%，將整合率提高37%vSOM相對(duì)于單獨(dú)使用vSphere所帶來(lái)的運(yùn)維成本收益，如下圖所示。圖：在vSphere環(huán)境下部署vRealizeOperations所帶來(lái)的運(yùn)維收益除了可以節(jié)約運(yùn)維成本，vSOM在關(guān)鍵性能指標(biāo)上，相對(duì)于單獨(dú)使用vSphere都提高了30%～40%，具體的性能收益數(shù)據(jù)如下圖所示。圖：在vSphere環(huán)境下部署vRealizeOperations所帶來(lái)的性能收益可見(jiàn)，無(wú)論在降低運(yùn)維成本還是提高整體性能方面，vSOM都可以在很大程度上提升vSphere的價(jià)值，它擁有單獨(dú)部署vSphere所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。版本比較vSOM分為標(biāo)準(zhǔn)版，企業(yè)版與企業(yè)增強(qiáng)版三個(gè)版本，各版本的功能特性對(duì)比如下圖所示(注:vSOM標(biāo)準(zhǔn)版和企業(yè)版已于2016年6月30號(hào)停止銷售)。圖：vSOM各版本比較服務(wù)器虛擬化解決方案本章節(jié)將從體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)與安全、存儲(chǔ)、可用性以及管理與自動(dòng)化等方面對(duì)vSOM的服務(wù)器虛擬化解決方案vSphere進(jìn)行介紹。vSphere體系架構(gòu)基于vSphere的虛擬數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)vSphere可加快現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心向云計(jì)算的轉(zhuǎn)變，同時(shí)還支持兼容的公有云服務(wù)，從而為業(yè)界唯一的混合云模式奠定了基礎(chǔ)。vSphere，許多群體稱之為“ESXi”，即底層虛擬化管理程序體系結(jié)構(gòu)的名稱，這是一種采用尖端技術(shù)的裸機(jī)虛擬化管理程序。vSphere是市場(chǎng)上最先進(jìn)的虛擬化管理程序，具有許多獨(dú)特的功能和特性，其中包括：磁盤(pán)空間占用量小，因此可以縮小受攻擊面并減少補(bǔ)丁程序數(shù)量不依賴操作系統(tǒng)，并采用加強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)程序具備高級(jí)內(nèi)存管理功能，能夠消除重復(fù)內(nèi)存頁(yè)或壓縮內(nèi)存頁(yè)通過(guò)集成式的集群文件系統(tǒng)提供高級(jí)存儲(chǔ)管理功能高I/O可擴(kuò)展性可消除I/O瓶頸基于XX公司vSphere的虛擬數(shù)據(jù)中心由基本物理構(gòu)建塊（例如x86虛擬化服務(wù)器、存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)和陣列、IP網(wǎng)絡(luò)、管理服務(wù)器和桌面客戶端）組成。圖：vSphere數(shù)據(jù)中心的物理拓?fù)鋠Sphere數(shù)據(jù)中心拓?fù)浒ㄏ铝薪M件:計(jì)算服務(wù)器 在祼機(jī)上運(yùn)行ESXi的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)x86服務(wù)器。ESXi軟件為虛擬機(jī)提供資源，并運(yùn)行虛擬機(jī)。每臺(tái)計(jì)算服務(wù)器在虛擬環(huán)境中均稱為獨(dú)立主機(jī)。可以將許多配置相似的x86服務(wù)器組合在一起，并與相同的網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)子系統(tǒng)連接，以便提供虛擬環(huán)境中的資源集合（稱為集群）。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和陣列光纖通道SAN陣列、iSCSISAN陣列和NAS陣列是廣泛應(yīng)用的存儲(chǔ)技術(shù)，XX公司vSphere支持這些技術(shù)以滿足不同數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)需求。存儲(chǔ)陣列通過(guò)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器組并在服務(wù)器組之間共享。此安排可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的聚合，并在將這些資源置備給虛擬機(jī)時(shí)使資源存儲(chǔ)更具靈活性。IP網(wǎng)絡(luò)每臺(tái)計(jì)算服務(wù)器都可以有多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)適配器，為整個(gè)XX公司vSphere數(shù)據(jù)中心提供高帶寬和可靠的網(wǎng)絡(luò)連接。vCenterServervCenterServer為數(shù)據(jù)中心提供一個(gè)單一控制點(diǎn)。它提供基本的數(shù)據(jù)中心服務(wù)，如訪問(wèn)控制、性能監(jiān)控和配置功能。它將各臺(tái)計(jì)算服務(wù)器中的資源統(tǒng)一在一起，使這些資源在整個(gè)數(shù)據(jù)中心中的虛擬機(jī)之間共享。其原理是：根據(jù)系統(tǒng)管理員設(shè)置的策略，管理虛擬機(jī)到計(jì)算服務(wù)器的分配，以及資源到給定計(jì)算服務(wù)器內(nèi)虛擬機(jī)的分配。在vCenterServer無(wú)法訪問(wèn)（例如，網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)）的情況下（這種情況極少出現(xiàn)），計(jì)算服務(wù)器仍能繼續(xù)工作。服務(wù)器可單獨(dú)管理，并根據(jù)上次設(shè)置的資源分配繼續(xù)運(yùn)行分配給它們的虛擬機(jī)。在vCenterServer的連接恢復(fù)后，它就能重新管理整個(gè)數(shù)據(jù)中心。管理客戶端 XX公司vSphere為數(shù)據(jù)中心管理和虛擬機(jī)訪問(wèn)提供多種界面。這些界面包括XX公司vSphereClient(vSphereClient)、vSphereWebClient（用于通過(guò)Web瀏覽器訪問(wèn)）或vSphereCommand-LineInterface(vSphereCLI)。ESXi體系結(jié)構(gòu)ESXi架構(gòu)和組件 ESXi是組成vSphere基礎(chǔ)架構(gòu)核心的虛擬化管理器，可直接安裝在物理服務(wù)器之上，并允許多個(gè)虛擬機(jī)運(yùn)行于虛擬化層之上。每個(gè)虛擬機(jī)與其他虛擬機(jī)共享相同的物理資源，并且它們可以同時(shí)運(yùn)行。與其他虛擬化管理程序不同，ESXi的所有管理功能都可以通過(guò)遠(yuǎn)程管理工具提供。由于沒(méi)有底層操作系統(tǒng)，安裝空間占用量可縮減至150MB以下。ESXi體系結(jié)構(gòu)獨(dú)立于任何通用操作系統(tǒng)運(yùn)行，可提高安全性、增強(qiáng)可靠性并簡(jiǎn)化管理。緊湊型體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)旨在直接集成到針對(duì)虛擬化進(jìn)行優(yōu)化的服務(wù)器硬件中，從而實(shí)現(xiàn)快速安裝、配置和部署。如下圖所示，從體系結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)ESXi包含虛擬化層和虛擬機(jī)，而虛擬化層有兩個(gè)重要組成部分：虛擬化管理程序VMkernel和虛擬機(jī)監(jiān)視器VMM。ESXi主機(jī)可以通過(guò)vSphereClient、vCLI、API/SDK和CIM接口接入管理。圖：ESXi體系結(jié)構(gòu)VMkernelVMkernel是虛擬化的核心和推動(dòng)力，由XX公司開(kāi)發(fā)并提供與其他操作系統(tǒng)提供的功能類似的某些功能，如進(jìn)程創(chuàng)建和控制、信令、文件系統(tǒng)和進(jìn)程線程。VMkernel控制和管理服務(wù)器的實(shí)際資源，它用資源管理器排定VM順序，為它們動(dòng)態(tài)分配CPU時(shí)間、內(nèi)存和磁盤(pán)及網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。它還包含了物流服務(wù)器各種組件的設(shè)備驅(qū)動(dòng)器——例如，網(wǎng)卡和磁盤(pán)控制卡、VMFS文件系統(tǒng)和虛擬交換機(jī)。VMkernel專用于支持運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)及提供如下核心功能：資源調(diào)度I/O堆棧設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序VMkernel可將虛擬機(jī)的設(shè)備映射到主機(jī)的物理設(shè)備。例如，虛擬SCSI磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可映射到與ESXi主機(jī)連接的SANLUN中的虛擬磁盤(pán)文件；虛擬以太網(wǎng)NIC可通過(guò)虛擬交換機(jī)端口連接到特定的主機(jī)NIC。虛擬機(jī)監(jiān)視器VMM每個(gè)ESXi主機(jī)的關(guān)鍵組件是一個(gè)稱為VMM的進(jìn)程。對(duì)于每個(gè)已開(kāi)啟的虛擬機(jī)，將在VMkernel中運(yùn)行一個(gè)VMM。虛擬機(jī)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，控制權(quán)將轉(zhuǎn)交給VMM，然后由VMM依次執(zhí)行虛擬機(jī)發(fā)出的指令。VMkernel將設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài)，以便VMM可以直接在硬件上運(yùn)行。然而，虛擬機(jī)中的操作系統(tǒng)并不了解此次控制權(quán)轉(zhuǎn)交，而會(huì)認(rèn)為自己是在硬件上運(yùn)行。VMM使虛擬機(jī)可以像物理機(jī)一樣運(yùn)行，而同時(shí)仍與主機(jī)和其他虛擬機(jī)保持隔離。因此，如果單臺(tái)虛擬機(jī)崩潰，主機(jī)本身以及主機(jī)上的其他虛擬機(jī)將不受任何影響。虛擬機(jī)虛擬機(jī)是一個(gè)由VMkernel控制的軟件構(gòu)造體。所有虛擬機(jī)配置信息、狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)都封裝在存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的一組離散文件中。這使虛擬機(jī)具有可移動(dòng)性，并且易于備份或克隆。圖：虛擬機(jī)文件虛擬機(jī)的特性虛擬機(jī)具有如下基本特性：分區(qū)：可在一臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，并在多個(gè)虛擬機(jī)之間分配系統(tǒng)資源隔離：雖然多個(gè)虛擬機(jī)可以共享一臺(tái)計(jì)算機(jī)的物理資源，但它們相互之間保持完全隔離。由于隔離的原因，虛擬環(huán)境中運(yùn)行的應(yīng)用在可用性和安全性方面遠(yuǎn)優(yōu)于在傳統(tǒng)的非虛擬化系統(tǒng)中運(yùn)行的應(yīng)用。封裝：虛擬機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)軟件容器，它將一整套虛擬硬件資源與操作系統(tǒng)及其所有應(yīng)用捆綁或封裝在一起。通過(guò)封裝，虛擬機(jī)獲得了超強(qiáng)的移動(dòng)性并且易于管理。硬件抽象化:虛擬機(jī)完全獨(dú)立于其底層物理硬件?？梢詾樘摂M機(jī)配置與底層硬件上存在的物理組件完全不同的虛擬組件。由于虛擬機(jī)獨(dú)立于硬件，再加上它具備封裝和兼容性這兩個(gè)特性，因此可以在不同類型的x86計(jì)算機(jī)之間自由地移動(dòng)它，而無(wú)需對(duì)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)或應(yīng)用進(jìn)行任何更改。事實(shí)上，用戶可以在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上混合運(yùn)行不同類型的操作系統(tǒng)和應(yīng)用。圖：虛擬機(jī)特性虛擬機(jī)的組件虛擬機(jī)通常有一個(gè)操作系統(tǒng)、XX公司Tools以及虛擬資源和硬件，其管理方式與物理計(jì)算機(jī)非常相似。在虛擬機(jī)上安裝客戶操作系統(tǒng)與在物理計(jì)算機(jī)上安裝操作系統(tǒng)完全一樣。管理員必須擁有操作系統(tǒng)供應(yīng)商提供的包含安裝文件的CD/DVD-ROM或ISO映像。操作系統(tǒng)虛擬機(jī)與所有標(biāo)準(zhǔn)x86操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序完全兼容。在一臺(tái)物理主機(jī)的不同虛擬機(jī)里，可以根據(jù)應(yīng)用需求同時(shí)運(yùn)行不同的x86操作系統(tǒng)，彼此之間不會(huì)沖突，且對(duì)x86操作系統(tǒng)無(wú)需進(jìn)行任何修改。XX公司ToolsXX公司Tools是一套實(shí)用程序，能夠提高虛擬機(jī)的客戶操作系統(tǒng)的性能，并改善對(duì)虛擬機(jī)的管理。在客戶操作系統(tǒng)中安裝XX公司Tools十分必要。雖然客戶操作系統(tǒng)可以在未安裝XX公司Tools的情況下運(yùn)行，但是管理員將無(wú)法使用某些重要功能，并失去一些便利性。XX公司Tools服務(wù)是一項(xiàng)在客戶操作系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行各種功能的服務(wù)。該服務(wù)在客戶操作系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)。該服務(wù)可執(zhí)行的功能包括：將消息從ESXi主機(jī)傳送到客戶操作系統(tǒng)。向ESXi主機(jī)發(fā)送心跳信號(hào)，使其知道客戶操作系統(tǒng)正在運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)客戶操作系統(tǒng)與主機(jī)操作系統(tǒng)之間的時(shí)間同步。在虛擬機(jī)中運(yùn)行腳本并執(zhí)行命令。為使用XX公司VIXAPI創(chuàng)建的與客戶操作系統(tǒng)綁定的調(diào)用提供支持，除MacOSX客戶操作系統(tǒng)外。允許指針在Windows客戶操作系統(tǒng)的客戶機(jī)和Workstation之間自由移動(dòng)。幫助創(chuàng)建Windows客戶操作系統(tǒng)中由特定備份應(yīng)用程序使用的快照。在客戶操作系統(tǒng)中安裝XX公司Tools后，它還會(huì)提供XX公司設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，包括SVGA顯示驅(qū)動(dòng)程序、用于某些客戶操作系統(tǒng)的vmxnet網(wǎng)絡(luò)連接驅(qū)動(dòng)程序、用于某些客戶操作系統(tǒng)的BusLogicSCSI或LSILogic驅(qū)動(dòng)程序、用于在虛擬機(jī)之間進(jìn)行有效內(nèi)存分配的內(nèi)存控制驅(qū)動(dòng)程序、用于將I/O置于靜默狀態(tài)（使用XX公司DataRecovery或XX公司vStorageAPIforDataRecovery）以進(jìn)行備份的同步驅(qū)動(dòng)程序、用于實(shí)現(xiàn)文件夾共享的內(nèi)核模塊以及XX公司鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序。虛擬硬件每個(gè)虛擬機(jī)都有虛擬硬件，這些虛擬硬件在所安裝的客戶操作系統(tǒng)及其應(yīng)用中顯示為物理硬件。每個(gè)客戶操作系統(tǒng)都能識(shí)別出常規(guī)硬件設(shè)備，但它并不知道這些設(shè)備實(shí)際上是虛擬設(shè)備。虛擬機(jī)具有統(tǒng)一的硬件（少數(shù)選項(xiàng)可以由系統(tǒng)管理員控制）。統(tǒng)一硬件使得虛擬機(jī)可以跨vSphere主機(jī)進(jìn)行遷移。圖：虛擬硬件ESXi主機(jī)將為每個(gè)虛擬機(jī)提供一個(gè)x86基礎(chǔ)平臺(tái)，可以選擇要在該平臺(tái)中安裝的設(shè)備。基礎(chǔ)虛擬機(jī)完全符合x(chóng)86架構(gòu)的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。下圖是所有Windows虛擬機(jī)中均配備的標(biāo)準(zhǔn)XX公司設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。標(biāo)準(zhǔn)虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序具有可移植性，管理員無(wú)需為每臺(tái)虛擬機(jī)重新配置操作系統(tǒng)。如果將這些文件復(fù)制到其他ESXi主機(jī)，則即使硬件截然不同，這些文件仍然可以正常運(yùn)行，且無(wú)需重新配置硬件。圖：虛擬機(jī)看到的硬件資源分配方式主機(jī)、集群、資源池可以在非集群（獨(dú)立式）vSphere主機(jī)和集群中配置CPU和內(nèi)存資源池。主機(jī)、集群和資源池提供了靈活而動(dòng)態(tài)的方法，來(lái)組織虛擬環(huán)境中聚合的計(jì)算和內(nèi)存資源，并將其鏈接回基礎(chǔ)物理資源。主機(jī)表示x86物理服務(wù)器的聚合計(jì)算和內(nèi)存資源。例如，如果x86物理服務(wù)器具有四個(gè)雙核CPU(每個(gè)以4GHz速度運(yùn)行)和32GB的系統(tǒng)內(nèi)存，主機(jī)將提供32GHz計(jì)算能力和32GB內(nèi)存來(lái)運(yùn)行分配給它的虛擬機(jī)。集群可作為單個(gè)實(shí)體發(fā)揮作用和進(jìn)行管理。它表示共享相同網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)陣列的x86物理服務(wù)器組的聚合計(jì)算及內(nèi)存資源。例如，如果服務(wù)器組中包含8臺(tái)服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器有四個(gè)雙核CPU(每個(gè)CPU以4GHz的速度運(yùn)行)和32GB內(nèi)存，集群將聚合256GHz的計(jì)算能力和256GB的內(nèi)存來(lái)運(yùn)行虛擬機(jī)。資源池是單個(gè)主機(jī)或集群的計(jì)算及內(nèi)存資源的分區(qū)。資源池可以是分層的，也可以是嵌套的。管理員可以將任何資源池劃分為較小的資源池，以進(jìn)一步劃分資源并將其分配給不同的組或用于各種不同的目的。借助資源池，管理員可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要分層次地劃分并分配CPU和內(nèi)存資源。劃分并分配CPU和內(nèi)存資源的原因包括維護(hù)行政界限、執(zhí)行收費(fèi)政策，或者適應(yīng)地域或部門劃分。資源池還用于向其他用戶和組委派權(quán)限。圖：資源池份額、限制、預(yù)留vSphere使用份額、限制和預(yù)留來(lái)確保主機(jī)上（或集群中）一起運(yùn)行的虛擬機(jī)能夠獲得足夠的資源，如CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)。份額份額可以保證為虛擬機(jī)提供資源（CPU、RAM、網(wǎng)絡(luò)或存儲(chǔ)I/O）的特定百分比。默認(rèn)情況下，每個(gè)虛擬機(jī)將能夠訪問(wèn)相同比例的資源。例如，如果vSphere主機(jī)上運(yùn)行4個(gè)虛擬機(jī)，則每個(gè)虛擬機(jī)可以訪問(wèn)25%的可用CPU資源。如果有多余的容量可用，則虛擬機(jī)可以利用更多。份額指定虛擬機(jī)（或資源池）的相對(duì)重要性。如果某個(gè)虛擬機(jī)的資源份額是另一個(gè)虛擬機(jī)的兩倍，則在這兩個(gè)虛擬機(jī)爭(zhēng)用資源時(shí)，第一個(gè)虛擬機(jī)有權(quán)消耗兩倍于第二個(gè)虛擬機(jī)的資源。份額通常指定為高、正常或低，這些值將分別按4:2:1的比例指定份額值。還可以選擇自定義為各虛擬機(jī)分配特定的份額值（表示比例權(quán)重）。指定份額僅對(duì)同級(jí)虛擬機(jī)或資源池（即在資源池層次結(jié)構(gòu)中具有相同父級(jí)的虛擬機(jī)或資源池）有意義。同級(jí)將根據(jù)其相對(duì)份額值共享資源，該份額值受預(yù)留和限制的約束。為虛擬機(jī)分配份額時(shí)，始終會(huì)相對(duì)于其他已打開(kāi)電源的虛擬機(jī)來(lái)為該虛擬機(jī)指定優(yōu)先級(jí)。限制限制則可以為資源分配提供硬性上限。即使有更多CPU容量可用，也可以將虛擬機(jī)可獲得的虛擬CPU頻率設(shè)置為不超過(guò)1GHz。限制通常會(huì)在客戶支付資源使用費(fèi)的共享基礎(chǔ)架構(gòu)配置中使用。限制功能為可以分配到虛擬機(jī)的CPU、內(nèi)存或存儲(chǔ)I/O資源指定上限。服務(wù)器分配給虛擬機(jī)的資源可大于預(yù)留，但決不可大于限制，即使系統(tǒng)上有未使用的資源也是如此。限制用具體單位（兆赫茲(GHz)或兆字節(jié)(MB)或每秒I/O操作數(shù)）表示。CPU、內(nèi)存和存儲(chǔ)I/O資源限制默認(rèn)為無(wú)限制。如果內(nèi)存無(wú)限制，則在創(chuàng)建虛擬機(jī)時(shí)為該虛擬機(jī)配置的內(nèi)存量將成為其有效限制因素。預(yù)留預(yù)留指定保證為虛擬機(jī)分配的最少資源量。僅在有足夠的未預(yù)留資源滿足虛擬機(jī)的預(yù)留時(shí)，vCenterServer或ESXi才允許打開(kāi)虛擬機(jī)電源。即使物理服務(wù)器負(fù)載較重，服務(wù)器也會(huì)確保該資源量。預(yù)留用具體單位（兆赫茲(GHz)或兆字節(jié)(MB)）表示。例如，假定有2GHz可用，并且為VM1和VM2各指定了1GHz的預(yù)留量?，F(xiàn)在每個(gè)虛擬機(jī)都能保證在需要時(shí)獲得1GHz。但是，如果VM1只用了500MHz，則VM2可使用1.5GHz。預(yù)留默認(rèn)為0?？梢灾付A(yù)留以保證虛擬機(jī)始終可使用最少的必要CPU或內(nèi)存量。計(jì)算功能特性虛擬機(jī)計(jì)算性能CPU虛擬化XX公司通過(guò)CPU虛擬化技術(shù)解決了如何在一個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例中運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用的難題。實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的困難之處在于每一個(gè)應(yīng)用都與操作系統(tǒng)之間有著密切的依賴關(guān)系。一個(gè)應(yīng)用通常只能運(yùn)行于特定版本的操作系統(tǒng)和中間件之上。這就是Windows用戶常常提到的“DLL地獄”。因此，大多數(shù)用戶只能在一個(gè)Windows操作系統(tǒng)實(shí)例上運(yùn)行一種應(yīng)用，操作系統(tǒng)實(shí)例獨(dú)占一臺(tái)物理服務(wù)器。這種狀況會(huì)導(dǎo)致物理服務(wù)器的CPU資源被極大地浪費(fèi)。能夠使多個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例同時(shí)運(yùn)行在一臺(tái)物理服務(wù)器之上，是XX公司所提供的CPU虛擬化技術(shù)的價(jià)值所在。通過(guò)整合服務(wù)器充分利用CPU資源，可以給用戶帶來(lái)極大的收益。服務(wù)器整合的益處能夠得以實(shí)現(xiàn)的前提是工作負(fù)載并不需要知曉它們正在共享CPU，虛擬化層必須具備這種能力。這是CPU虛擬化與其它虛擬化形式所不同的地方。具體實(shí)現(xiàn)方式是為每個(gè)虛擬機(jī)提供一個(gè)或者多個(gè)虛擬CPU（vCPU）。多個(gè)vCPU分時(shí)復(fù)用物理CPU。VMM必須為多個(gè)vCPU合理分配時(shí)間片并維護(hù)所有vCPU的狀態(tài)，當(dāng)一個(gè)虛擬機(jī)vCPU的時(shí)間片用完需要切換時(shí)，要保存當(dāng)前vCPU的狀態(tài)，將被調(diào)度的vCPU的狀態(tài)載入物理CPU。VMkernel在調(diào)度vCPU的時(shí)候采用“插槽-核心-線程”的拓?fù)溥壿??！安宀邸敝柑幚砥鲉蝹€(gè)封裝件，該封裝件可以具有一個(gè)或多個(gè)處理器內(nèi)核且每個(gè)內(nèi)核具有一個(gè)或多個(gè)邏輯處理器。當(dāng)vCPU需要運(yùn)行時(shí)，VMkernel會(huì)將一個(gè)vCPU映射到處理器調(diào)度一個(gè)執(zhí)行線程的能力，它對(duì)應(yīng)于一個(gè)CPU核心或一個(gè)超線程（如果CPU支持超線程）。超線程或多核CPU提供兩個(gè)或多個(gè)調(diào)度vCPU運(yùn)行的硬件基礎(chǔ)?？梢詫⑻摂M機(jī)配置為最多具有128個(gè)vCPU。主機(jī)上許可的CPU數(shù)量、客戶機(jī)操作系統(tǒng)支持的CPU數(shù)量和虛擬機(jī)硬件版本決定著管理員可以添加的vCPU數(shù)量。與vCPU和管理vCPU相關(guān)技術(shù)和概念如下：處理器管理：從客戶操作系統(tǒng)vCPU發(fā)往ESXiVMkernel的指令被VMM攔截。在固定時(shí)間間隔內(nèi)，VMKernel動(dòng)態(tài)地在服務(wù)器和不同處理器（或多核處理器的內(nèi)核）中分配VM工作負(fù)載。因此，VM指令根據(jù)每個(gè)處理器的工作負(fù)載從一個(gè)處理器（或內(nèi)核）轉(zhuǎn)移到另一個(gè)處理器。多內(nèi)核和虛擬化多核處理器為執(zhí)行虛擬機(jī)多任務(wù)的主機(jī)提供了很多優(yōu)勢(shì)。Intel和AMD均已開(kāi)發(fā)了將兩個(gè)或兩個(gè)以上處理器內(nèi)核組合到單個(gè)集成電路（通常稱為封裝件或插槽）的處理器。例如，雙核處理器通過(guò)允許同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)虛擬CPU，可以提供幾乎是單核處理器兩倍的性能。同一處理器中的內(nèi)核通常配備由所有內(nèi)核使用的最低級(jí)別的共享緩存，這有可能會(huì)減少訪問(wèn)較慢主內(nèi)存的必要性。如果運(yùn)行在邏輯處理器上的虛擬機(jī)正運(yùn)行爭(zhēng)用相同內(nèi)存總線資源且占用大量?jī)?nèi)存的工作負(fù)載，則將物理處理器連接到主內(nèi)存的共享內(nèi)存總線可能會(huì)限制其邏輯處理器的性能。研究顯示使用多核心可以導(dǎo)致可觀的耗電下降，并提供良好的性能。虛擬化是最好地利用多內(nèi)核提供的高性能的技術(shù)之一，因?yàn)镋SXi能夠像管理物理處理器一樣地管理核心。對(duì)稱多處理器vSphere虛擬對(duì)稱多處理技術(shù)(VirtualSMP)可以使單個(gè)虛擬機(jī)同時(shí)使用多個(gè)物理處理器，并能夠在處理器之間均衡負(fù)載。必須具有虛擬SMP，才能打開(kāi)多處理器虛擬機(jī)電源。一些關(guān)鍵業(yè)務(wù)，比如數(shù)據(jù)庫(kù)類應(yīng)用（MicrosoftSQL、Oracle、IBMDB2、SAP）和商業(yè)、科研應(yīng)用，在開(kāi)發(fā)的的時(shí)候就考慮了并行執(zhí)行任務(wù)的需求，具有多個(gè)物理處理器的服務(wù)器就能利用SMP并從中獲益。超線程超線程是在一個(gè)物理處理器或者內(nèi)核上創(chuàng)建兩個(gè)邏輯內(nèi)核實(shí)例，從而在核心中并行執(zhí)行任務(wù)，提高效率。在vSphere虛擬機(jī)的處理器分配中，一個(gè)超線程可以對(duì)應(yīng)一個(gè)vCPU。CPU虛擬化類型從架構(gòu)上看，傳統(tǒng)的X86平臺(tái)并不是為支持多操作系統(tǒng)并行而設(shè)計(jì)的。因此CPU廠商如AMD和Intel都需要重新設(shè)計(jì)CPU，增加虛擬化特性，以解決上述問(wèn)題。當(dāng)前x86虛擬化平臺(tái)的主要廠商如XX公司等，也已經(jīng)開(kāi)始充分利用芯片廠商在處理器架構(gòu)中構(gòu)建的硬件輔助功能，以提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低Hypervisor帶來(lái)的系統(tǒng)開(kāi)銷。在傳統(tǒng)的x86運(yùn)行環(huán)境下，操作系統(tǒng)使用保護(hù)環(huán)提供保護(hù)級(jí)別以完成不同任務(wù)代碼的執(zhí)行。這些環(huán)以等級(jí)排列，從最有特權(quán)的（Ring0）到最少特權(quán)的（Ring3）。在未虛擬化的服務(wù)器上，操作系統(tǒng)擁有在Ring0運(yùn)行設(shè)備I/O等核心指令的權(quán)利，同時(shí)應(yīng)用運(yùn)行在Ring3。在虛擬化系統(tǒng)上，Hypervisor和虛擬機(jī)監(jiān)控器（VMM）需要運(yùn)行在Ring0，因此虛擬機(jī)子操作系統(tǒng)必須運(yùn)行在Ring1。但由于多數(shù)操作系統(tǒng)的設(shè)備I/O等核心指令必須運(yùn)行Ring0，那么VMM工具通過(guò)捕獲特許指令和模擬Ring0到子虛擬機(jī)，讓子操作系統(tǒng)以為它運(yùn)行在Ring0。這樣就產(chǎn)生了延時(shí)和開(kāi)銷。因此，Intel和AMD等芯片廠商在CPU內(nèi)引入了一個(gè)新的、具有超級(jí)特權(quán)和受保護(hù)的Ring-1位置來(lái)運(yùn)行虛擬機(jī)監(jiān)控器(VMM)，因此VMM能運(yùn)行在新的叫做Ring-1的環(huán)里，這允許GuestOS天生運(yùn)行在Ring0里。這種CPU架構(gòu)上的虛擬化支持?jǐn)U展提升了性能。VMM不再讓GuestOS以為自己運(yùn)行在Ring0里，因?yàn)镚uestOS已經(jīng)能在此操作，并且不會(huì)與VMM沖突——VMM已經(jīng)移動(dòng)到新的Ring1級(jí)別。選擇支持這些虛擬化優(yōu)化擴(kuò)展的CPU，這可以更好地降低系統(tǒng)開(kāi)銷、提升虛擬化效率?；谝陨显O(shè)計(jì)，Intel和AMD分別推出了VT-x和AMD-v這兩種主要的X86處理器架構(gòu)的虛擬化硬件輔助功能。CPU負(fù)載均衡CPU調(diào)度器可以讓多個(gè)虛擬機(jī)復(fù)用邏輯處理器（邏輯處理器的單位是一個(gè)CPU核心或一個(gè)超線程），提供給虛擬機(jī)類此于傳統(tǒng)對(duì)稱多處理器（SMP）的執(zhí)行能力，并使他們之間相互獨(dú)立。例如，配有2個(gè)VCPU的虛擬機(jī)可以讓虛擬處理器運(yùn)行在屬于相同內(nèi)核的邏輯處理器上，或運(yùn)行在不同物理內(nèi)核的邏輯處理器上。VMkernel智能地管理處理器時(shí)間來(lái)保障工作負(fù)載在處理器內(nèi)核間的遷移。每隔2-40毫秒，VMkernel檢查把vCPU從一個(gè)邏輯處理器遷移到另一個(gè)來(lái)保障負(fù)載均衡。如果存在超線程，VMkernel盡量把相同虛擬機(jī)的vCPU負(fù)載分散到不同內(nèi)核的線程上來(lái)實(shí)現(xiàn)性能的優(yōu)化。圖：CPU負(fù)載平衡ESXiCPU調(diào)度程序可以解釋處理器拓?fù)洌òú宀?、?nèi)核和邏輯處理器之間的關(guān)系）。調(diào)度程序使用拓?fù)湫畔?yōu)化虛擬CPU在不同插槽上的放置位置，以最大化總體的緩存利用率，并通過(guò)最小化虛擬CPU遷移來(lái)改善緩存關(guān)聯(lián)性。在未過(guò)載的系統(tǒng)中，ESXiCPU調(diào)度程序在默認(rèn)情況下將負(fù)載分配到所有插槽。這樣便可通過(guò)最大化可供正在運(yùn)行的虛擬CPU使用的緩存總量來(lái)改善性能。因此，單個(gè)SMP虛擬機(jī)的虛擬CPU在多個(gè)插槽之間分配（除非每個(gè)插槽本身還是NUMA節(jié)點(diǎn)，在這種情況下，NUMA調(diào)度程序會(huì)限制虛擬機(jī)的所有虛擬CPU都駐留在同一插槽上。）綜上所述，對(duì)CPU的調(diào)度管理功能要求如下：支持基于Intel/AMDX86指令集架構(gòu)的處理器，支持最新的處理器硬件輔助虛擬化功能；支持處理器多核技術(shù)；支持虛擬多路運(yùn)算，每個(gè)虛擬機(jī)可以支持多達(dá)128個(gè)虛擬CPU（vSMP）以滿足高負(fù)載應(yīng)用環(huán)境的要求；可以靈活分配調(diào)度物理服務(wù)器上的CPU資源，如可按主頻赫茲分配給虛擬機(jī)計(jì)算時(shí)間片；對(duì)CPU的調(diào)度應(yīng)能實(shí)現(xiàn)虛機(jī)按需使用，隨用隨取，不用即釋放，使得計(jì)算資源能被充分利用；在虛擬機(jī)操作系統(tǒng)支持的前提下，應(yīng)能支持虛擬機(jī)的CPU熱添加技術(shù)。內(nèi)存虛擬化當(dāng)運(yùn)行一個(gè)虛擬機(jī)時(shí)，vSphere的VMKernel為虛擬機(jī)生成一段可編址的連續(xù)內(nèi)存，與普通操作系統(tǒng)提供給上層應(yīng)用使用的內(nèi)存具有相同的屬性特征。引入內(nèi)存虛擬化之后，同樣的內(nèi)存地址空間，允許VMkernel同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)并保證它們之間使用內(nèi)存的獨(dú)立性。XX公司vSphere的三層內(nèi)存映射結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖：內(nèi)存三層映射ESXi裸機(jī)體系結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大功能主要體現(xiàn)在內(nèi)存優(yōu)化方面，這些功能可提高內(nèi)存使用效率。ESXi主機(jī)的內(nèi)存管理支持安全地過(guò)量分配內(nèi)存。分配給每個(gè)虛擬機(jī)的內(nèi)存總和可超過(guò)主機(jī)上安裝的物理內(nèi)存總和。ESXi主機(jī)采用了幾種有效方法來(lái)支持安全的內(nèi)存過(guò)量分配。例如，過(guò)量分配率為2:1時(shí)，通常只會(huì)對(duì)性能產(chǎn)生非常小的影響。圖：內(nèi)存的過(guò)量分配內(nèi)存通常是最有限的資源，vSphereVMkernel管理服務(wù)器的RAM，可進(jìn)行多種資源節(jié)約操作。通過(guò)XX公司設(shè)計(jì)的若干功能，vSphere可支持實(shí)現(xiàn)RAM的高效使用和更高的整合率，包括透明頁(yè)共享、客戶機(jī)內(nèi)存回收和內(nèi)存壓縮。實(shí)現(xiàn)過(guò)量分配的內(nèi)存管理機(jī)制如下：透明頁(yè)共享TPS（Transparentpagesharing）TPS是XX公司獨(dú)有的一種內(nèi)存優(yōu)化方法。VMkernel可檢查虛擬機(jī)存儲(chǔ)的每個(gè)內(nèi)存頁(yè)面，以便識(shí)別相同的頁(yè)面，并僅存儲(chǔ)一個(gè)頁(yè)面副本。圖：透明頁(yè)共享氣球內(nèi)存回收ESXi主機(jī)使用一種隨XX公司Tools提供的內(nèi)存釋放驅(qū)動(dòng)程序，該程序安裝在每個(gè)虛擬機(jī)中。如果內(nèi)存不足，則VMkernel將選擇一個(gè)虛擬機(jī)并擴(kuò)充其內(nèi)存，也就是說(shuō)，它會(huì)通知該虛擬機(jī)中的釋放驅(qū)動(dòng)程序從客戶操作系統(tǒng)要求更多的內(nèi)存?？蛻舨僮飨到y(tǒng)通過(guò)生成內(nèi)存滿足這一需求，然后VMkernel會(huì)將釋放出的頁(yè)面分配給其他虛擬機(jī)。圖：氣球內(nèi)存回收內(nèi)存壓縮當(dāng)內(nèi)存過(guò)量分配時(shí)，內(nèi)存壓縮可以幫助提高虛擬機(jī)性能。默認(rèn)情況下已啟用該功能。因此當(dāng)主機(jī)內(nèi)存過(guò)量分配時(shí)，ESXi

會(huì)在嘗試將該頁(yè)面交換到磁盤(pán)前壓縮虛擬頁(yè)面并將其存儲(chǔ)在內(nèi)存中。圖：內(nèi)存壓縮主機(jī)級(jí)SSD交換文件每個(gè)虛擬機(jī)都包含一個(gè)VMkernel交換文件。如果多個(gè)虛擬機(jī)需要完全使用分配給它們的內(nèi)存，則ESXi主機(jī)將根據(jù)為每個(gè)虛擬機(jī)指定的內(nèi)存資源設(shè)置，按比例將其內(nèi)存區(qū)域交換到本地或網(wǎng)絡(luò)固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)設(shè)備中。將虛擬機(jī)內(nèi)存分頁(yè)移到磁盤(pán)中:如非必要，系統(tǒng)不會(huì)使用VMkernel交換空間，因?yàn)檫@種方式的性能很差。圖：交換文件綜上所述，對(duì)內(nèi)存的調(diào)度管理功能滿足了如下需求：?jiǎn)蝹€(gè)虛擬機(jī)能夠支持?jǐn)U展到最大4TB的內(nèi)存；可以靈活分配調(diào)度物理服務(wù)器上的內(nèi)存資源，如可按MB大小分配給虛擬機(jī)內(nèi)存資源；對(duì)內(nèi)存的調(diào)度應(yīng)能實(shí)現(xiàn)虛機(jī)按需使用，隨用隨取，不用即釋放，使得計(jì)算資源能被充分利用；具有合理的內(nèi)存調(diào)度機(jī)制，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)存的過(guò)量使用，支持不同虛擬機(jī)中內(nèi)存相同數(shù)據(jù)部分的頁(yè)面共享技術(shù)，保障內(nèi)存資源的充分利用；在虛擬機(jī)操作系統(tǒng)支持的前提下，應(yīng)能支持虛擬機(jī)的內(nèi)存熱添加技術(shù)；支持內(nèi)存壓縮技術(shù)，減少虛擬內(nèi)存在虛擬機(jī)高壓力內(nèi)存狀態(tài)下交換到磁盤(pán)上的概率，從而提升性能；虛擬機(jī)性能虛擬機(jī)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的硬件版本的概念，該硬件版本指示虛擬機(jī)支持的虛擬硬件特性，如BIOS或EFI、虛擬插槽數(shù)、最多CPU數(shù)、最大內(nèi)存配置和其他硬件特征。創(chuàng)建虛擬機(jī)所用的vSphere主機(jī)的版本決定了虛擬機(jī)的硬件版本。最新版本支持的最大虛擬機(jī)能力為：128個(gè)虛擬CPU、4TB內(nèi)存、1000000IOPS的磁盤(pán)讀取速度以及36Gbs以上的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于典型應(yīng)用的需求，足以滿足關(guān)鍵應(yīng)用和甚至大數(shù)據(jù)的需求。這足以滿足每天處理20億次交易的大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)的需求，只需一臺(tái)虛擬機(jī)，即可存儲(chǔ)NASDAQ每天20億筆交易的全部信息關(guān)鍵應(yīng)用虛擬化下圖可見(jiàn)，越來(lái)越多的關(guān)鍵應(yīng)用已經(jīng)運(yùn)行在虛擬化平臺(tái)之上。圖：關(guān)鍵應(yīng)用虛擬化比例虛擬化給關(guān)鍵應(yīng)用帶來(lái)了如下的好處：效益：降低應(yīng)用程序成本敏捷性：提高應(yīng)用程序服務(wù)質(zhì)自由度：縮短應(yīng)用程序生命周期圖：動(dòng)態(tài)擴(kuò)展應(yīng)用程序的資源已適應(yīng)不同SLA將關(guān)鍵應(yīng)用部署到虛擬化平臺(tái)可以使應(yīng)用程序的資源按需擴(kuò)展，以滿足業(yè)務(wù)變化和適應(yīng)不同SLA的需要。支持動(dòng)態(tài)的擴(kuò)展：熱添加容量：CPU和內(nèi)存熱添加利用vMotion遷移到更強(qiáng)大的主機(jī)，不影響業(yè)務(wù)的連續(xù)性。在幾分鐘內(nèi)就可以調(diào)配附加的應(yīng)用程序?qū)嵗?。?shí)驗(yàn)得出，超過(guò)95%以上的應(yīng)用程序在XX公司vSphere上可達(dá)到甚至超過(guò)本機(jī)性能。XX公司虛擬機(jī)擴(kuò)展性能很好128個(gè)虛擬CPU，4TB內(nèi)存開(kāi)銷很小（通常為2%至10%）虛擬化的主機(jī)更易于擴(kuò)展使用所有核心（64個(gè)核心或更多）Exchange服務(wù)器容量增大一倍性能基準(zhǔn)測(cè)試設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)8，900個(gè)并發(fā)TPC-C事務(wù)SPECweb2005的結(jié)果為“優(yōu)于物理”創(chuàng)世界紀(jì)錄的TPC-H性能虛擬機(jī)遷移vMotion簡(jiǎn)介vSpherevMotion能在實(shí)現(xiàn)零停機(jī)和服務(wù)連續(xù)可用的情況下將正在運(yùn)行的虛擬機(jī)從一臺(tái)物理服務(wù)器實(shí)時(shí)地遷移到另一臺(tái)物理服務(wù)器上，并且能夠完全保證事務(wù)的完整性。vMotion是創(chuàng)建動(dòng)態(tài)、自動(dòng)化并自我優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心所需的關(guān)鍵促成技術(shù)，它的主要優(yōu)點(diǎn)是：即時(shí)遷移正在運(yùn)行的虛擬機(jī)輕松管理和安排實(shí)時(shí)遷移圖：vSpherevMotion即時(shí)遷移正在運(yùn)行的整個(gè)虛擬機(jī)XX公司的客戶中，80%都在生產(chǎn)中部署了vMotion技術(shù)，此技術(shù)利用服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)連接的完全虛擬化，可將正在運(yùn)行的整個(gè)虛擬機(jī)從一臺(tái)物理服務(wù)器立即遷移到另一臺(tái)物理服務(wù)器上，同時(shí)，虛擬機(jī)會(huì)保留其網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和連接，從而確保實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的遷移過(guò)程，管理員可以使用這種熱遷移技術(shù)來(lái)完成如下操作：在零停機(jī)、用戶毫無(wú)察覺(jué)的情況下執(zhí)行實(shí)時(shí)遷移持續(xù)自動(dòng)優(yōu)化資源池中的虛擬機(jī)在無(wú)需安排停機(jī)、不中斷業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的情況下執(zhí)行硬件維護(hù)主動(dòng)將虛擬機(jī)從發(fā)生故障或性能不佳的服務(wù)器中移出，從而保證虛擬機(jī)的運(yùn)行效率輕松管理和安排實(shí)時(shí)遷移遷移向?qū)Э梢允构芾韱T輕松管理和安排虛擬機(jī)的遷移操作，它可以：執(zhí)行任何虛擬機(jī)的多個(gè)并行遷移，虛擬機(jī)可以跨任何受vSphere支持的硬件和存儲(chǔ)并運(yùn)行任何操作系統(tǒng)幾秒鐘內(nèi)即可確定虛擬機(jī)的最佳放置位置安排遷移在預(yù)定時(shí)間發(fā)生，且無(wú)需管理員在場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)跨邊界遷移和遠(yuǎn)距離遷移憑借vSphere6.0，XX公司通過(guò)提供可以跨分布式交換機(jī)和vCenterServer的邊界實(shí)施的新vMotion功能，不斷革新工作負(fù)載實(shí)時(shí)遷移技術(shù)，如下圖所示。圖：跨分布式虛擬交換機(jī)執(zhí)行vMotion圖：跨vCenterServer執(zhí)行vMotion此外，現(xiàn)在還可以執(zhí)行遠(yuǎn)距離vMotion遷移，其往返時(shí)間(RTT)最長(zhǎng)僅為100毫秒。遠(yuǎn)距離vMotion遷移使RTT提高了10倍，有了它，位于紐約和倫敦的數(shù)據(jù)中心以及位于美國(guó)東西海岸的數(shù)據(jù)中心能夠相互之間實(shí)時(shí)遷移工作負(fù)載，如下圖所示。圖：長(zhǎng)距離vMotion實(shí)現(xiàn)原理與工作機(jī)制使用XX公司vMotion將虛擬機(jī)從一臺(tái)物理服務(wù)器實(shí)時(shí)遷移到另一臺(tái)物理服務(wù)器的過(guò)程是通過(guò)如下三項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。虛擬機(jī)的整個(gè)狀態(tài)由存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（如光纖通道或iSCSI存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)，網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)(NAS)或者物理主機(jī)本地存儲(chǔ)）上的一組文件封裝起來(lái)。vSphere虛擬機(jī)文件系統(tǒng)(VMFS)允許多個(gè)vSphere主機(jī)并行訪問(wèn)相同的虛擬機(jī)文件。虛擬機(jī)的活動(dòng)內(nèi)存及精確的執(zhí)行狀態(tài)通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)快速傳輸，從而允許虛擬機(jī)立即從在源vSphere主機(jī)上運(yùn)行切換到在目標(biāo)vSphere主機(jī)上運(yùn)行。vMotion通過(guò)在位圖中連續(xù)跟蹤正在進(jìn)行的內(nèi)存事務(wù)來(lái)確保用戶察覺(jué)不到傳輸期，一旦整個(gè)內(nèi)存和系統(tǒng)狀態(tài)已拷貝到目標(biāo)vSphere主機(jī)，vMotion將中止源虛擬機(jī)的運(yùn)行，將位圖的內(nèi)容拷貝到目標(biāo)vSphere主機(jī)，并在目標(biāo)vSphere主機(jī)上恢復(fù)虛擬機(jī)的運(yùn)行。整個(gè)過(guò)程在以太網(wǎng)上需要不到兩秒鐘的時(shí)間。底層vSphere主機(jī)將對(duì)虛擬機(jī)使用的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬化。這樣可以確保即使在遷移后也能保留虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和網(wǎng)絡(luò)連接。因?yàn)槭褂胿Motion進(jìn)行虛擬機(jī)遷移可以保留精確的執(zhí)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接，其結(jié)果是實(shí)現(xiàn)了零停機(jī)時(shí)間且不中斷用戶操作。即使兩個(gè)主機(jī)沒(méi)有任何共用的共享存儲(chǔ)，vSphere也能使虛擬機(jī)同時(shí)更改其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和主機(jī)。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)大型數(shù)據(jù)中心內(nèi)多個(gè)集群之間的虛擬機(jī)遷移（這些集群之間可能并沒(méi)有一組共用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)），還能實(shí)現(xiàn)小型環(huán)境中虛擬機(jī)遷移，而無(wú)需訪問(wèn)昂貴的共享存儲(chǔ)設(shè)備。執(zhí)行vMotion遷移時(shí)，運(yùn)行中的進(jìn)程在整個(gè)遷移過(guò)程中都將保持運(yùn)行狀態(tài)。虛擬機(jī)的完整狀態(tài)都會(huì)被移到新的主機(jī)中，而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)仍位于原來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上。虛擬機(jī)的狀態(tài)信息包括當(dāng)前的內(nèi)存內(nèi)容以及用于定義和標(biāo)識(shí)虛擬機(jī)的所有信息。內(nèi)存內(nèi)容包括事務(wù)數(shù)據(jù)以及內(nèi)存中的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。狀態(tài)中存儲(chǔ)的信息包括映射到虛擬機(jī)硬件元素的所有數(shù)據(jù)，如BIOS、設(shè)備、CPU、以太網(wǎng)卡的MAC地址、芯片集狀態(tài)、注冊(cè)表等。圖：基于共享存儲(chǔ)的vMotion遷移上圖中顯示的是一種基于共享存儲(chǔ)的基本配置，用于說(shuō)明在將虛擬機(jī)A(VMA)從名為esx01的主機(jī)遷移到名為esx02的主機(jī)時(shí)，vMotion是如何工作的（vSphere5.1后，沒(méi)有共享存儲(chǔ)也可進(jìn)行vMotion操作）。源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)都可以訪問(wèn)用于存放虛擬機(jī)文件的共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。用戶可以通過(guò)“Production”（生產(chǎn)）網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)虛擬機(jī)A。管理員使用遷移向?qū)?dòng)遷移時(shí)，vMotion將通過(guò)vMotion網(wǎng)絡(luò)將虛擬機(jī)的內(nèi)存狀態(tài)從源主機(jī)復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)。當(dāng)vMotion復(fù)制內(nèi)存時(shí)，用戶可以繼續(xù)訪問(wèn)虛擬機(jī)，而且還可以更新內(nèi)存中的頁(yè)面。vMotion會(huì)在源主機(jī)的內(nèi)存位圖中保存一份已修改頁(yè)面的列表，vMotion在將虛擬機(jī)的大部分內(nèi)存從源主機(jī)復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)之后，會(huì)將虛擬機(jī)置于靜默狀態(tài)，也就是說(shuō)，它將使虛擬機(jī)處于一種無(wú)法進(jìn)行其他任何活動(dòng)的狀態(tài)。在此靜默期間，vMotion通過(guò)傳輸虛擬機(jī)設(shè)備狀態(tài)和包含遷移過(guò)程中更改頁(yè)面列表的內(nèi)存位圖，完成最后切換到目標(biāo)主機(jī)的過(guò)程。vMotion會(huì)保留源虛擬機(jī)，以便在遷移過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)將虛擬機(jī)返回到源主機(jī)。vMotion在將源主機(jī)上的虛擬機(jī)置于靜默狀態(tài)后，會(huì)立即對(duì)目標(biāo)主機(jī)上的虛擬機(jī)進(jìn)行初始化。反向ARP請(qǐng)求會(huì)告知子網(wǎng)，虛擬機(jī)的MAC地址現(xiàn)在位于新的交換機(jī)端口中，此時(shí)，用戶訪問(wèn)的是目標(biāo)主機(jī)上的虛擬機(jī)，而非源主機(jī)上的虛擬機(jī)。當(dāng)用戶訪問(wèn)目標(biāo)主機(jī)上的虛擬機(jī)時(shí)，vMotion會(huì)將內(nèi)存位圖中標(biāo)識(shí)的剩余內(nèi)存從源主機(jī)復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)，如果某個(gè)應(yīng)用在此期間試圖讀寫(xiě)任何已修改的內(nèi)存，相應(yīng)的頁(yè)面將從源主機(jī)獲取。在將所有剩余內(nèi)存都復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)后，目標(biāo)主機(jī)將通知源主機(jī)遷移已完成。此時(shí)，vMotion將從源主機(jī)中徹底刪除虛擬機(jī)。vSphere允許將vMotion和StoragevMotion組合到一個(gè)過(guò)程中。這種組合式遷移通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將虛擬機(jī)內(nèi)存及其磁盤(pán)同時(shí)復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)。發(fā)送完所有內(nèi)存和磁盤(pán)數(shù)據(jù)后，目標(biāo)虛擬機(jī)將開(kāi)始運(yùn)行，同時(shí)源虛擬機(jī)將被關(guān)閉。這意味著，管理員可以在主機(jī)間、集群間或數(shù)據(jù)中心間實(shí)時(shí)遷移整個(gè)虛擬機(jī)而不會(huì)造成中斷，所涉及的主機(jī)間也不需要有共享存儲(chǔ)。向大數(shù)據(jù)擴(kuò)展XX公司正努力推進(jìn)vSphere為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心和虛擬化平臺(tái)，使其能夠支持ApcheHadoop的工作負(fù)載，幫助企業(yè)在一個(gè)通用的虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)上部署、運(yùn)行和管理Hadoop集群以及周邊的核心應(yīng)用，以發(fā)掘大數(shù)據(jù)的價(jià)值，為業(yè)務(wù)決策提供真實(shí)的依據(jù)。vSphere計(jì)算平臺(tái)內(nèi)置的敏捷性、彈性、負(fù)載均衡、可靠性和安全性，為大數(shù)據(jù)拓展鋪平了道路。敏捷性使用vSphere虛擬化Hadoop可以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的敏捷性，有助于部署、運(yùn)行和管理Hadoop集群，同時(shí)保持與物理部署不相上下的系統(tǒng)性能。通過(guò)一個(gè)易于使用的用戶界面，企業(yè)只需單擊相應(yīng)按鈕即可部署資源，以適應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。彈性擴(kuò)展通過(guò)將數(shù)據(jù)與計(jì)算分離開(kāi)來(lái)，以實(shí)現(xiàn)彈性擴(kuò)展，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的持久性，可以大幅擴(kuò)展Hadoop集群。通過(guò)將計(jì)算和數(shù)據(jù)放置在單獨(dú)的虛擬機(jī)中，管理員可以使用/停用無(wú)狀態(tài)計(jì)算節(jié)點(diǎn)來(lái)適應(yīng)快速變化的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的持久性和安全性。智能擴(kuò)展能力使企業(yè)能夠提高資源利用率和靈活性，通過(guò)對(duì)彈性Hadoop環(huán)境中的資源進(jìn)行池化來(lái)適應(yīng)突發(fā)性工作負(fù)載。混合工作負(fù)載功能不再需要為Hadoop集群購(gòu)買專用硬件。通過(guò)對(duì)計(jì)算和存儲(chǔ)資源進(jìn)行池化，企業(yè)可以通過(guò)創(chuàng)建多個(gè)運(yùn)行于一個(gè)物理集群上的分布式工作負(fù)載，重新分配未使用的資源，用于運(yùn)行其他工作負(fù)載。這使企業(yè)能夠創(chuàng)建真正的多租戶機(jī)制，以使多種不同類型的應(yīng)用同時(shí)運(yùn)行在一個(gè)物理集群上?？煽啃院桶踩岳胿Sphere為Hadoop工作負(fù)載提供的在企業(yè)中廣泛接受的高可用性解決方案，同時(shí)通過(guò)虛擬機(jī)級(jí)隔離，保證數(shù)據(jù)始終受到保護(hù)。使用vSphere虛擬化Hadoop集群使企業(yè)能夠放心地運(yùn)行利用率極高的高性能集群。CPU和內(nèi)存的熱添加和磁盤(pán)的熱擴(kuò)展功能描述熱添加使管理員可以在虛擬機(jī)需要時(shí)為其增加RAM和CPU資源，同時(shí)不會(huì)中斷虛擬機(jī)的使用。這樣可減少停機(jī)時(shí)間并確保虛擬機(jī)中的應(yīng)用始終擁有所需的資源。即使制定了最好的規(guī)劃，應(yīng)用所需的資源有時(shí)還是超出預(yù)期，Sphere支持熱添加vCPU和內(nèi)存以及熱添加/熱擴(kuò)展虛擬磁盤(pán)，從而實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)資源的動(dòng)態(tài)添加。通過(guò)在不中斷應(yīng)用或終端用戶的情況下為虛擬機(jī)調(diào)配添加vCPU，內(nèi)存和硬盤(pán)，熱添加和熱擴(kuò)展能力允許IT為應(yīng)用添加可用資源。所有虛擬機(jī)都支持虛擬磁盤(pán)的熱添加/熱擴(kuò)展。所有在物理服務(wù)器上本地支持熱添加vCPU/內(nèi)存的客戶操作系統(tǒng)，都支持虛擬機(jī)CPU/內(nèi)存的熱添加。工作原理當(dāng)虛擬機(jī)的電源已打開(kāi)，且已啟用CPU熱添加時(shí)，可以將虛擬CPU熱添加到正在運(yùn)行的虛擬機(jī)。如圖所示，在啟用CPU熱插拔且虛擬機(jī)正在運(yùn)行的情況下，可以從虛擬插槽數(shù)下拉菜單中選擇要添加的插槽數(shù)。每個(gè)插槽的內(nèi)核數(shù)下拉菜單不可用，保留值為2。如果選擇3個(gè)虛擬插槽，則可以向1個(gè)插槽添加2個(gè)內(nèi)核，這樣虛擬機(jī)便會(huì)具有6個(gè)虛擬CPU。分布式資源調(diào)度DRS功能描述vSphereDistributedResourceScheduler(DRS)可以跨vSphere服務(wù)器持續(xù)地監(jiān)視利用率，并可根據(jù)業(yè)務(wù)需求在虛擬機(jī)之間智能分配可用資源。DRS能夠從以下三個(gè)層面幫助客戶調(diào)度資源：根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整資源平衡計(jì)算容量降低數(shù)據(jù)中心的能耗根據(jù)業(yè)務(wù)需求調(diào)整資源DRS將vSphere主機(jī)資源聚合到集群中，并通過(guò)監(jiān)控利用率并持續(xù)優(yōu)化虛擬機(jī)跨vSphere主機(jī)的分發(fā)，將這些資源動(dòng)態(tài)自動(dòng)分發(fā)到各虛擬機(jī)中。將IT資源動(dòng)態(tài)分配給優(yōu)先級(jí)最高的應(yīng)用為業(yè)務(wù)部門提供專用的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，同時(shí)仍可通過(guò)資源池化獲得更高的硬件利用率使業(yè)務(wù)部門能夠在自己的資源池內(nèi)創(chuàng)建和管理虛擬機(jī)平衡計(jì)算容量DRS不間斷地平衡資源池內(nèi)的計(jì)算容量，以提供物理基礎(chǔ)架構(gòu)所不能提供的性能、可擴(kuò)展性和可用性級(jí)別。提高服務(wù)級(jí)別并確保每個(gè)虛擬機(jī)能隨時(shí)訪問(wèn)相應(yīng)資源通過(guò)在不中斷系統(tǒng)的情況下重新分發(fā)虛擬機(jī)，輕松部署新容量自動(dòng)將所有虛擬機(jī)遷出物理服務(wù)器，以進(jìn)行無(wú)停機(jī)的計(jì)劃內(nèi)服務(wù)器維護(hù)允許系統(tǒng)管理員監(jiān)控和有效管理更多的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，提高管理員的工作效率DRS使用戶可以跨集群中的所有主機(jī)創(chuàng)建資源池，并應(yīng)用集群級(jí)別的資源分配策略。除資源池和資源分配策略之外，DRS還提供以下資源管理功能：初始放置當(dāng)集群中的某個(gè)虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)，DRS會(huì)將其放在一個(gè)適當(dāng)?shù)闹鳈C(jī)上，或者根據(jù)選擇的自動(dòng)化級(jí)別生成放置建議。負(fù)載平衡DRS可以跨集群中的vSphere主機(jī)分配虛擬機(jī)工作負(fù)載。DRS持續(xù)監(jiān)控活動(dòng)工作負(fù)載和可用資源，并執(zhí)行或建議執(zhí)行虛擬機(jī)遷移，以最大限度提高工作負(fù)載性能。集群維護(hù)模式DRS可以根據(jù)當(dāng)前集群情況確定可以