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云计算环境下数据中心管理运行探讨,虚拟化技

发布时间:2019-11-16 08:57编辑:服务器网络浏览(174)

    数据中心的运维管理一直是企业IT管理人员关注的焦点,而数据中心的管理工作纷繁复杂,既有计算节点方面的系统维护,又有网络节点之间的网络管理,各种业务系统的维护也是IT管理者需要考虑的范畴。

    数据中心“云化” 排解虚拟化的那些尴尬

    虚拟化技术在这个云计算爆发的时代应用的越来越广泛,相比以前“真实”的物理设备来说,企业将虚拟化技术引入内部网络,将更多的数据资源放在资源池当中,使得数据、管理、运维都变得更加虚拟,从而大大降低了IT管理在整个企业当中的可视性。

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    对于企业来说,在日常的管理当中,管理者都希望能够对企业的网络进行更加清晰化的了解和运维,然而随着虚拟化技术的不断应用,一方面减轻了IT管理者在物理设备端的工作压力,但是就像我们前面说那样,硬件设备的真实性大打折扣了,这些都是虚拟化技术带来的“尴尬”,本期我们就来说说这些尴尬。

    数据中心“云化”带来什么

    云计算发展到现在可以说是越来越成熟,有很多企业的数据中心也开始在充分利用云计算平台来进行运营,云时代数据中心最明显的特点就是虚拟化技术的大量应用,这使得运维管理的对象也在变化。 虚拟化技术的采用能够减少数据中心中物理服务器和设备的数量,并且提供更高的灵活性,从而满足迅速变化的业务要求。

    虚拟化技术的结果是将这些资源都“池化”,使得一切管理对象变成虚拟的、可灵活迁移的逻辑存在。资源在数据中心中的物理位置的可视性变得困难。

    对于数据中心的网络配置就带来了一个难题,由于数据中心的管理人员和服务器设备的管理员之间需要不断地沟通,对故障进行排查、检修、测试等等很多繁琐的步骤,这就从另一方面提升了企业数据中心等基础设施出现问题的几率。

    另一方面,网络和服务器的边界也变得更加模糊,这带来了网络及计算资源的协同调度问题。业务的正常运行,不仅取决于在服务器上的资源合理调度,同时也取决于网络连接的合理调度。

    如何应对虚拟化带来的“尴尬”

    面对上述难题,企业需要建立一个基于云技术的数据中心平台,从而通过这个系统对整个网络之间的计算节点进行打通,同时,实现物力资源和虚拟资源之间的贯通,只有这样,才能够最终实现企业网络运维的自动化,提高数据中心的运维效率。

    在云时代的数据中心里,IT管理者必须能够时刻了解自身的IT资源情况,随时能够了解虚拟机和物理服务器之间的对应关系,同时清楚地建立起物理服务器、虚拟机、物理网络、虚拟网络之间的关系,并且把这些元素同数据中心的业务系统之间的关系建立起来。

    结语

    对于企业来说,整合数据中心当中的软硬件资源,进而满足用户需求,提升数据中心的整体运维效率是非常有必要的,此外,在处理虚拟化瓶颈的时候,需要与服务器等硬件设备之间的资源进行融合贯通,只有这样虚拟化技术在云时代的网络当中才能够发挥更大的作用。


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    排解虚拟化的那些尴尬 虚拟化技术在这个云计算爆发的时代应用的越来越广泛,相比以前真实的物理设备来说,企业将...

    云计算不仅是技术,更是服务模式的创新。云计算之所以能够为用户带来更高的效率、灵活性和可扩展性,是基于对整个IT领域的变革,其技术和应用涉及硬件系统、软件系统、应用系统、运维管理、服务模式等各个方面。

    编者按】管理是IT系统良性运行的重要保障,不同的IT设备都有自己的管理系统。特别是大规模数据中心,必须通过集中的管理系统来运行管理计算、存储、网络等设备,以能够快速响应和处理数据中心的业务变更、异常事件、持续优化。在《IP领航》往期的文章中曾多次聚焦"数据中心的管理",但大都侧重于"以网络为核心"的管理,本文将把视线放大到整个云计算环境下的数据中心,对三种运行管理模型逐一对比分析。

    一 什么是虚拟化
    通俗说来,虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源,以打破物理结构之间的壁垒。未来,所有的资源都透明地运行在各种各样的物理平台上,资源的管理都将按逻辑方式进行,完全实现资源的自动化分配,而虚拟化技术就是实现它的理想工具。

    伴随“云计算”概念的提出以及推广,数据中心管理问题再一次被众多的媒体和厂商推到了风口浪尖,新时代下的数据中心管控又一次成为了人们密切关注的话题。数据中心管理对于企业IT管理者而言已经不是新鲜事物,这回又一次被人们所关注甚至热炒要归结于数据中心自身在急速演变和发展,随之而来的对数据中心的管控要求和难度也不断地增加。

    IaaS(基础架构即服务)作为云计算的三大部分之一,将基础架构进行云化,从而更好的为应用系统的上线、部署和运维提供支撑,提升效率,降低 TCO。同时,由于IaaS包含各种类型的硬件和软件系统,因此在向云迁移过程中也面临前所未有的复杂性和挑战。那么,云基础架构包含哪些组件?主要面临 哪些问题?有哪些主要的解决方法呢?

    一、云计算对运行管理变革的驱动

    利用虚拟化,可以在一台物理机上运行多个虚拟机,因而得以在多个环境间共享这一台计算机的资源。不同的虚拟机可以在同一台物理机上运行不同的操作系统以及多个应用程序。这样充分利用了硬件资源,同时也大大的节约了能耗和维护成本。

    数据中心的发展

    一、云基础架构

    传统数据中心,基础架构层面设备之间通过标准化连接和协议互通,保证了计算、存储、网络设备的管理系统之间相互分离、独立如图1所示),从而使得不同的运维团队可以按照自身业务发展与架构演进的趋势不断完善和深化各自的管理规程,满足数据中心业务不断发展的要求。

    二 为什么虚拟化
    1)充分利用现有的硬件资源,比如有些Server的CPU没有充分的利用,可以使用虚拟技术运行其他的Server应用。
    2)节约硬件的开销,用一台配置较好的机器代替多台物理机器。
    3)节约能耗,减少服务器数量,降低电力损耗。
    4)提高可管理性,简化IT管理。
    5)桌面环境部署更快速,备份和灾难恢复更容易。
    5)更容易实现企业中多平台协作,例如Windows,Linux等的相互协作。
    6)虚拟Server统一管理,企业软资产更安全,所有数据和用户个人信息都存储在Server,更有利于企业安全。

    企业级用户的数据中心在向着什么方向发展?这个问题已经不难回答。随着用户对于信息化需求的不断加大,企业级用户的数据中心正在向着大融合、大集中的方向迈进。正是因为如此,虚拟化、刀片服务器等技术和产品不断地被用户所接受,而云计算概念的提出和发展,更是加速了这一趋势的演变。不少大型企业用户,已经在公司本部建立了高集约的大型数据中心,通过B/S的应用系统来整合各个分公司的数据中心,以此解决信息孤岛等方面的问题。在这样的背景下,数据中心的管理迎来了新的挑战。

    如图1所示,传统的IT部署架构是“烟囱式”的,或者叫做“专机专用”系统。

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    三 microsoft虚拟化技术
    1)服务器虚拟化

    数据中心管控的新挑战

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    图1传统数据中心管理运行架构

    硬件虚拟化使用软件创建模拟物理计算机的虚拟机 (VM)。这创建了一个独立的操作系统环境,逻辑上与主机服务器是隔离的。通过一次提供多个 VM,该方法允许几个操作系统能在一个物理机器上同时运行。无需再为未充分利用的服务器机器支付成本,每个服务器都分配了指定的工作负载,服务器虚拟化将这些工作负载整合到数量更少但利用更充分的机器上。

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    传统IT“烟囱”模式部署架构

    在云计算环境下,各自独立分离的运行模式不能支持云服务的展开,新的IT运行模式对传统的管理架构提出了挑战:

    Windows Server 2008 Hyper-V:支持服务器虚拟化所需的所有内容都是 Windows Server 2008 Hyper-V 中的一项操作系统特性。使用 Hyper-V 可以更轻松地通过 Windows Server 2008 节省成本。
    Microsoft Hyper-V Server 2008:是一个独立的产品,它提供简化、可靠、成本有效和优化的虚拟化解决方案,支持组织提高服务器利用率并降低成本。
    Microsoft Virtual Server 2005 R2 SP1:提供虚拟操作系统,使您能够提高硬件利用率并快速配置和部署新服务器。Virtual Server 运行在 Windows Server 2003 上,Virtual Server 2005 R2 SP1 提供一个虚拟化平台来托管大部分主要的 x86 操作系统。

    早期IT管理人员对数据中心的管理强调两个方面,第一,对数据中心各个环节进行维护,确保数据中心的稳定性;第二,当数据中心内出现问题时,及时定位并且解决问题,缩短故障时间。对于很多中小企业来说,这样的运维工作已可以满足他们的日常需求。

    在这种架构中,新的应用系统上线的时候需要分析该应用系统的资源需求,确定基础架构所需的计算、存储、网络等设备规格和数量,这种部署模式主要存在的问题有以下两点:

    虚拟化:传统数据中心中每个物理服务器上只是单个或几个应用的固定运行,业务基本是与主机的绑定运行方式,对主机的管理,某种意义上也就是对业务的管理。云计算环境下服务器大量采用虚拟化技术,每一个物理网络端口下都会分布多达数十个虚拟机,物理主机上运行着多个不同的操作系统和应用,网络中应用密集度极大增长,对网络的性能、规格、可靠性都提出更高要求,而虚拟机网络属性的可管理性更是面临巨大挑战。

    2)桌面虚拟化

    当数据中心发展到一定的规模,人们在以往数据中心管控要求的基础上,强调了流程化运维的模式,以便数据中心的运维工作能够更加快捷高效的运作起来,并且通过这样的流程化运维来提高用户的服务满意度。这对于很多大型企业来说,也是不错的运维模式。

    硬件高配低用。考虑到应用系统未来3~5年的业务发展,以及业务突发的需求,为满足应用系统的性能、容量承载需求,往往在选择计算、存储和网络 等硬件设备的配置时会留有一定比例的余量。但硬件资源上线后,应用系统在一定时间内的负载并不会太高,使得较高配置的硬件设备利用率不高。

    动态性:传统数据中心的业务针对物理主机展开,而物理服务器一般固定连接在某个网络端口上,并且业务属性单一,无论是网络策略、安全控制都比较固定。只要主机与网络运维界面清晰、系统归属明确,则业务容易展开,并能平稳运行。但是云计算环境下部署着高密度的虚拟机,在虚拟化环境下,基于服务变更、容灾、分布式计算等业务运行要求使得虚拟机动态迁移成为必备属性。如果网络无法感知这种动态性计算方式,持续的运行必将造成业务的紊乱、运维的不可控,这就要求管理系统能够具备动态计算的感知能力。

    桌面虚拟化为 IT 人员提供了新的机会,他们现在可以更加灵活地交付和管理公司桌面、响应各种用户需求。虚拟化桌面可以托管在客户端,也可以集中于数据中心的服务器上,这里所说的数据中心通常指 Virtual Desktop Infrastructure (VDI)。

    随着云计算时代的到来,数据中心的发展上升到全新的局面,因此运维工作的整体目标也发生了质的变化,这给IT管理融入了新的元素。

    整合困难。用户在实际使用中也注意到了资源利用率不高的情形,当需要上线新的应用系统时,会优先考虑部署在既有的基础架构上。但因为不同的应用 系统所需的运行环境、对资源的抢占会有很大的差异,更重要的是考虑到可靠性、稳定性、运维管理问题,将新、旧应用系统整合在一套基础架构上的难度非常大, 更多的用户往往选择新增与应用系统配套的计算、存储和网络等硬件设备。

    关联性:当前的网络与计算之间以一种松耦合方式运行,网管与主机管理系统之间基本上没有信息关联交互,这样,对于虚拟化数据中心,虚拟机的动态性计算特性,网络无法感知、网络管理系统无法对虚拟机进行定位,网络对业务的安全、控制、配置、监管便无法关联到虚拟机,无法实现云计算下的灵活部署和扩展性。

    客户端托管的桌面虚拟化在桌面上创建一个单独的操作系统环境,支持不兼容的旧版或业务线应用程序在较新操作系统的本机环境中使用,也支持两个 IT 环境(例如个人环境和公司环境)在同一个物理设备上并发运行。Virtual Desktop Infrastructure (VDI) 是一个桌面交付模型,支持客户端桌面工作负载(操作系统、应用程序、用户数据)托管在数据中心的服务器上并执行。用户可以通过支持远程桌面协议(如 RDP)的客户端设备与虚拟桌面进行通信。

    以往的数据中心运维工作的核心是“解决当前问题”,就是如何使问题不出现,出现了问题如何及时定位排除,当问题出现的时候,应该走什么样的流程……

    这种部署模式,造成了每套硬件与所承载应用系统的“专机专用”,多套硬件和应用系统构成了“烟囱式”部署架构,使得整体资源利用率不高,占用过多的机房空间和能源,随着应用系统的增多,IT资源的效率、扩展性、可管理性都面临很大的挑战。

    自动化:在非虚拟化环境中,业务部署后一般都具有相对的固定性,即主机位置、网络接入比较确定,运行维护的目标与物理机、物理端口一致,这种情况,主机系统、网管系统分别部署、调试对接相对比较容易。但在大规模数据中心,特别是云计算环境下的业务流程,基于传统的分离调试是无法有效支持云服务的业务模式,这就要求整个服务的供应应能够简单提交、且不同系统(基础的计算、网络,上层的主机、网络管理系统)之间能够交互服务信息,并基于一致的业务要求完成所有部件的自动化部署与运行。

    Virtual Desktop Infrastructure (VDI): 是 Microsoft 提供的众多桌面优化解决方案之一,可以帮助组织优化IT 基础架构。它融合了微软和合作伙伴的技术,支持集中化管理桌面、应用程序和数据。使用这个有成本效益的产品,企业 IT 人员能够集中管理基于物理、虚拟和会话的桌面,可以集中用户数据,加快应用程序交付速度。最终用户可以从丰富的远程体验、高度的安全、对信息的灵活访问和 提高的商业连续性中受益。Virtual Desktop Infrastructure 有利于拥有成熟 IT 部门的企业中的非移动员工。它非常适合于合同工和海外员工、需要访问公司桌面和应用程序的用户、偶尔在家工作的用户以及主要桌面在公司许可证涵盖范围内的 用户。
    virtualpc:作为领先的客户端托管桌面虚拟化技术,Microsoft Virtual PC 已经面市了 5 年多。使用 Virtual PC,能够在 Windows 桌面上创建单独的虚拟机——每个虚拟机都虚拟化完整物理机器的硬件;此外,只需单击鼠标即可轻松完成应用程序的切换。

    而当数据中心已经发展到了云计算规模的时候,运维工作的管理对象和工作重心发生了调整。大量的虚拟化设备出现,使得管理工作的工作量和复杂度都大幅提升,这也使得虚拟化和自动化成为数据中心管理员们关注的焦点。

    云基础架构的引入有效解决了传统基础架构的问题(如图2所示)。

    二、云计算管理的目标

    Microsoft Enterprise Desktop Virtualization (MED-V, formerly Kidaro): 与 Virtual PC 结合起来将提供一个卓越的客户端托管桌面虚拟化解决方案。MED-V在 Virtual PC 上添加了 4 个额外的组件,以支持桌面虚拟化的企业部署:作为虚拟映像存储库和交付系统,供创建、测试、交付、更新虚拟映像时使用;提供集中管理和对虚拟机生命周期完整管理的监控;通过实施虚拟机使用策略的端点代理支持使用策略和数据转换控制;向用户的开始菜单添加应用程序快捷键,提供无缝的最终用户体验。
    Terminal Services: 展现层虚拟化,将使用应用程序或桌面的位置与运行它们的位置相分离,使组织能够在数据中心整合应用程序和数据,同时为本地和远程用户提供广泛的访问。

    面向对象调整:资源管控成为了运维的核心

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    为了支持云计算虚拟化、动态化、关联性、自动化的服务要求,整个云计算系统需要有一个统一的操作运行管理平台,能够对云服务进行端到端自动化部署,同时快速响应资源调度与业务变更的服务需求如图2所示)。

    3)应用程序虚拟化
    在物理环境中,所有应用程序都依赖于操作系统来实现各种服务,包括内存分配、设备驱动程序等等。应用程序及其操作系统之间的不兼容性可以通过服务器虚拟化或者展现层虚拟化解决;但是对于安装在同一个操作系统实例上的两个应用程序之间的不兼容性,则需要应用程序虚拟化。

    云时代数据中心最明显的特点就是虚拟化技术的大量应用,这使得运维管理的对象也在变化。以前的设备都是真实的,位置也是相对固定,管理起来相对直观。而虚拟化技术的结果是将这些资源都“池化”,使得一切管理对象变成虚拟的、可灵活迁移的逻辑存在。资源在数据中心中的物理位置的可视性变得困难。

    图2 云计算融合模式部署架构

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    Microsoft Application Virtualization (App-V) 将应用程序转换为集中管理的虚拟服务,这些服务不用安装,也不会与其他应用程序冲突。

    另一方面,网络和服务器的边界也变得更加模糊,这带来了网络及计算资源的协同调度问题。在创建虚拟机或虚拟机迁移时,VM主机的正常运行,不仅取决于在服务器上的资源合理调度,同时也取决于网络连接的合理调度。打通网络、计算之间的隔阂,实现资源的融合管理和智能调度,将是实现数据中心基于业务调度,并最终实现自动化的关键。

    云基础架构在传统基础架构计算、存储、网络硬件层的基础上,增加了虚拟化层、云层:

    图2 云计算的管理目标

    4)虚拟化管理
    虚拟机不仅仅是可供操作的对象,也是具有实际工作负载的计算机实体。我们迫切需要像管理物理系统一样管理虚拟机。通过使用全面的集成管理工具集 System Center,可以最大限度地降低复杂性并精简操作。通用的管理环境降低了培训成本,通过利用现有的软件、人员,更重要的是利用现有的 IT 管理流程,可以确保统一策略应用程序并简化维护过程。

    同时,服务器虚拟化应用中,VM的迁移不可避免地造成了其接入位置的动态性。这就要求物理网络配置能提供随需而动的管理能力,从而才能保证VM对网络的连通性、安全性、可靠性需求。因此,要更好地管控资源,准确定位VM和物理交换机连接关系,解决资源迁移问题,是数据中心管理者同样必须解决的关键问题。

    虚拟化层:大多数云基础架构都广泛采用虚拟化技术,包括计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等。通过虚拟化层,屏蔽了硬件层自身的差异和复杂度,向上呈现为标准化、可灵活扩展和收缩、弹性的虚拟化资源池;

    统一的服务平台能够屏蔽云服务供应层面对底层不同架构的差异,使得用户或业务运营部门聚焦在服务层面,不必关注云计算资源(计算、网络、存储)本身的技术属性。

    System Center Virtual Machine Manager :有助于集中管理物理和虚拟 IT 基础结构,提高服务器利用率,动态优化多个虚拟化平台的资源。它包含端到端的功能,比如规划、部署、管理和优化虚拟基础结构。
    System Center Data Protection Manager (DPM) 用于为依赖于微软虚拟化技术的基础结构提供高级“磁盘到磁盘到磁带”保护。提供使用基于 shadow copy 的块级别虚拟磁盘保护,DPM 提供快速备份和有效保留功能,不会过度消耗磁盘空间。它保护运行 Windows Server、Microsoft SQL Server、Microsoft Exchange 或 SharePoint 产品和技术的物理服务器。
    System Center Operations Manager 是一个全面的服务管理工具,可以监控成千上万台服务器、应用程序和客户端。Operations Manager 提供完整的 IT 环境健康视图,能够对破坏性网络事件做出快速响应。
    System Center Configuration Manager 可以集中配置物理和虚拟系统。Configuration Manager 执行完整的系统部署、软件部署、更新和修补,以及集成的遵从性和配置迁移控制。

    总结起来说,在云时代的数据中心里,IT管理者必须能够时刻了解自身的IT资源情况,随时能够了解虚拟机和物理服务器之间的对应关系,同时清楚地建立起物理服务器、虚拟机、物理网络、虚拟网络之间的关系,并且把这些元素同企业的应用系统之间的关系建立起来。

      云层:对资源池进行调配、组合,根据应用系统的需要自动生成、扩展所需的硬件资源,将更多的应用系统通过流程化、自动化部署和管理,提升IT效率。

    在自动化响应的管理关联结构上,云服务的提供需要将业务需求转换为对基础资源的部署要求,并形成相应的底层配置下发到不同的设备上,同时在服务变更(包括容灾、虚拟机迁移、扩展等资源的操作与调度)过程中,能够全方位调整底层设备的配置、功能、对接,以匹配业务需求。

    四 VMWare虚拟化技术
    1)数据中心产品
    VMware vSphere 是业界第一款云操作系统,将IT基础架构和云计算结合,VMware vSphere 构建在 VMware® Infrastructure 的强大功能之上,利用成本效益更高的云计算功能,打造灵活、可靠的下一代 IT 服务,对服务级别获得超强的控制力。
    VMware Infrastructure 3 作为一个虚拟数据中心操作系统,可以将离散的硬件资源统一起来以创建共享动态平台,同时实现应用程序的内置可用性、安全性和可扩展性。
    VMware ESXi 是着手实现虚拟化的最简单途径,而且是免费的。VMware ESXi 已经过优化和测试,它甚至可以用最低的性能开销运行资源占用量最大的应用程序和数据库。
    VMware Server 是托管虚拟化平台,可像应用程序一样安装在任何现有的服务器硬件上,并且将一个物理服务器分区为多个虚拟机。

    以业务为核心的管理理念:自动化及端到端业务交付

    相对于传统基础架构,云基础架构通过虚拟化整合与自动化,应用系统共享基础架构资源池,实现高利用率、高可用性、低成本、低能耗,并且通过云平台层的自动化管理,实现快速部署、易于扩展、智能管理,帮助用户构建IaaS(基础架构即服务)云业务模式。

    三、如何选择合理的运行管理模型

    VMware vCenter Site Recovery Manager 通过实现恢复流程自动化和降低管理及测试恢复计划的复杂性,加速恢复流程并确保成功执行恢复。VMware vCenter Site Recovery Manager 省去了复杂的手动恢复步骤,能够避免灾难恢复带来的风险并解除后顾之忧。
    VMware vCenter Lab Manager 可提供对用于开发/测试的内部云的按需访问和自动化管理。应用程序所有者、开发、QA 和培训团队只需数秒钟即可部署、捕获和共享多层应用程序环境,同时 IT 部门仍然保持管理控制能力。Lab Manager 可节省时间,简化快速变化环境的管理,并让项目团队能够更快地将产品推向市场。
    VMware vCenter Lifecycle Manager 可以实施一套从部署到运行再到停用始终如一的自动化流程,对数据中心内虚拟机的生命周期进行管理。VMware vCenter Lifecycle Manager 可实现虚拟化工作流程的自动化,以提高效益和生产效率,并确保严格遵守公司的策略。
    VMware vCenter AppSpeed 确保满足业务的性能 SLA,并能够在虚拟化应用程序前后评估性能时执行“安全迁移”。VMware vCenter AppSpeed 可检查虚拟交换机中的流量、发现和映射环境、按照 SLA 监控性能,还可以启用根本原因分析。

    随着需要管理的元素的增多,云计算数据中心运维需要顾及的方向越来越多元化。运维人员在管理日常的网络、物理服务器等设备外,对于虚拟机、虚拟网络、各个业务应用流程等方面成为了他们新的工作重点。在这样的情况下,如何打通网络、计算之间的隔阂,实现资源的融合管理和智能调度,将是实现数据中心基于业务调度,并最终实现自动化的关键。

    二、云基础架构融合

    模式一:集中统一的云计算运行管理

    2)桌面产品
    VMware View(以前的VMWare VDI)向任何设备提供丰富的、个性化的虚拟桌面,同时提供集中化管理的所有优点。VMware View 产品组合可让 IT 人员在数据中心运行虚拟桌面,而最终用户则可以在任何位置的任何设备上使用他们熟悉的个性化环境,通过一个单一的视图查看所有应用程序和数据。从数据中心 更灵活、更可靠、更有效也更安全地管理桌面和应用程序。
    VMware Workstation,使用 VMware Workstation 可以发掘桌面或笔记本电脑的真正潜力和灵活性。通过在单台物理 PC 上同时运行多个操作系统。
    VMware Fusion,Mac上的VMWare Workstation。
    VMWare ThinApp,在同一个操作系统上运行几乎任何应用程序的任意版本,而不会发生冲突。甚至可以运行同一应用程序的多个版本。
    VMWare ACE,使用 VMware ACE,您的企业可以将虚拟机强大而丰富的功能与集中管理的 PC 的安全性和可控性结合起来。
    VMWare Player,使用 VMware Player 2.5 在 Windows 或 Linux PC 上运行虚拟机。使用该免费的桌面虚拟化软件应用程序,可轻松操作由 VMware Workstation、VMware Fusion、VMware Server 或 VMware ESX 创建的任何虚拟机,还可以使用 Microsoft Virtual Server 虚拟机或 Microsoft Virtual PC 虚拟机。还可以使用 Player 评估 VMware Virtual Appliance Marketplace 上提供的众多虚拟工具。

    2012年2月24日,H3C以“融智开放 因云而变”为主题,发布了iMC数据中心管理2.0解决方案简称iMC DCM2.0),其中重点强调的功能就是对于整体IT资源的融合掌握和智能控制。

    云基础架构资源池使得计算、存储、网络以及对应虚拟化单个产品和技术本身不再是核心,重要的是这些资源的整合,形成一个有机的、可灵活调度和扩展的资源池,面向云应用实现自动化的部署、监控、管理和运维。

    为了实现灵活的云计算服务,有些人提出了一种以统一集中的方式进行数据中心基础架构的运行管理模式如图3所示)。这种模式下,云的操作管理平台能够对计算、存储、网络进行整合,在用户操作平面上形成单一的界面,在逻辑结构、运行结构上很清晰,管理层次少。

    五Citrix(思杰)虚拟化技术
    Citrix XenDesktop,用来实现桌面虚拟化,使用户可以在任何地方都访问虚拟桌面。
    Citrix XenApp,引用程序级的虚拟化技术。
    Citrix XenServer,企业级的支持云计算集成的Server虚拟技术。
    Citrix® Essentials,针对microsoft的heyperV提供了更高级虚拟server的管理能力。
    Citrix Receiver,轻量级的软件客户端用来访问虚拟软件或桌面。

    通过新发布的iMC DCM2.0解决方案,运维人员可以在同一界面中不仅可以实现传统的IT运维系统中对于数据中心物理层面的全管全控,同时还可以实现虚拟机、虚拟网络的开通和运维。此外,iMC DCM2.0解决方案也提供了非常便利的虚拟机与物理机之间的呼应关系,即便虚拟机发生了迁移,运维人员也可以非常方便的了解到相关的虚拟机迁移到了什么地方,不同的物理服务器上究竟在运行着哪些虚拟机,各个虚拟机分别占用了多少网络资源等等,通过与不同虚拟化产品的API接口相结合,iMC DCM2.0解决方案可以实时生成虚拟机的物理拓扑,将传统的物理拓扑和虚拟机有机的连为一体。通过这样的手段,即便是面对云计算数据中心,运维人员也可以非常清楚地了解到整体数据中心的运行状况,解决了对于云计算数据中心的运维瓶颈。

    云基础架构资源的整合,对计算、存储、网络虚拟化提出了新的挑战,并带动了一系列网络、虚拟化技术的变革。传统模式下,服务器、网络和存储是基 于物理设备连接的,因此,针对服务器、存储的访问控制、QoS带宽、流量监控等策略基于物理端口进行部署,管理界面清晰,并且设备及对应的策略是静态、固 定的。云基础架构模式下,服务器、网络、存储、安全采用了虚拟化技术,资源池使得设备及对应的策略是动态变化的(如图3所示)。

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    六 开源免费虚拟化技术
    1) Xen
    Xen Hypervisor,开源的Server的hypervisivor虚拟技术。
    XCI, 开源的桌面的hypervisior虚拟技术。
    Cloud Xen,企业支持云计算的虚拟技术。
    2)Redhat KVM
    3)sun(Oracle)VirtualBox
    virtualbox,强大的开源的个人家庭企业的虚拟软件。

    通过融合、智能的管理,iMC DCM2.0解决方案能解决数据中心管理者们最为关注的IT资源掌控的问题。同时,它还具备很好的安全性与开放性,不仅拥有完善的安全管控措施,支持配置合规检查、设备操作审计等安全管控策略,让用户的系统更安全;同时还通过开放架构的SOA平台,可轻松实现和第三方系统对接。这些,都让iMC DCM2.0帮助用户更好地实现各种业务的交付。

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    图3集中统一的云计算运行管理模型

    七  完!

    总结:

    图3 云基础架构融合部署

    这种结构虽然在一定程度上实现统一的业务部署、基础资源的自动化调度,但局限性很明显。不同的IT系统有其固有的专业性,网络、计算、存储各个系统的监控运行、故障处理、软硬件升级、容量与规划完全不同,要在一个管控系统中既做到业务的统一,又做到基础管理的全面,不仅对这个系统本身的规模、复杂性、功能性、专业性提出了挑战,而且对于支撑管理运行的团队,也在操作配合、知识体系、专业交叉上产生了巨大的复杂度。

    随着IT技术的发展迈进,数据中心的管理已经进入了一个新时代。统一管理IT资源,实现业务端到端交付的运维管理已经成为了云计算IT管控的核心。在这样的背景下,无论是相关的运维解决方案服务提供商还是最终的企业信息化管理者,都必须及时认清IT资源对于运维的重要性。分散资源,集中管理,这依然是IT运维的核心理念,但是在这个理念中,如何保证业务的端到端交付,已经成为了重中之重。

    由于部署了虚拟化,一台独立的物理服务器变成了多个虚拟机,并且这些虚拟机是动态的,随着应用系统、数据中心环境的变化而迁移、增加、减少。例 如图3中的Server1,由于某种原因(例如Server1负载过高),其中的某个虚拟机VM1迁移到同一集群中的Server2。此时如果要保持 VM1的业务访问不会中断,需要实现VM1的访问策略能够从Port1随着迁移到Port2,这就需要交换机能够感知到虚拟机的状态变化,并自动更新迁移 前后端口上的策略。

    即使是一个厂家能够以极高的专业程度整合多个基础资源的运行管理到这样的统一系统,这个系统也必将非常巨大、复杂,其本身的运行维护也会存在极大难度。

    ...

    这是一种简单的计算虚拟化与网络融合联动的例子。最新的EVB(以太网虚拟桥接)标准VEPA(虚拟以太网端口聚合,802.1Qbg)即是实 现这种融合联动方案的技术标准,其包括了VDP虚拟机发现和关联、CDCP 虚拟机多通道转发等协议,通过标准化的主机与网络之间虚拟化信息的关联控制,实现虚拟化环境向物理环境的映射,使得虚拟机的服务变更可以通过网络的感知来 自动化响应。

    模式二:双属式管理

    事实上,云基础架构融合的关键在于网络。目前计算虚拟化、存储虚拟化的技术已经相对成熟并自成体系,但就整个IT基础架构来说,网络是将计算资 源池、存储资源池、用户连接组一起的纽带,只有网络能够充分感知到计算资源池、存储资源池和用户访问的动态变化,才能进行动态响应,维护网络连通性的同 时,保障网络策略的一致性。否则,通过人工干预和手工配置,会大大降低云基础架构的灵活性、可扩展性和可管理性。

    第二种模型是双属式管理模型。如图4所示,在类似第一种模型的架构下,除了统一的运行管理平台,在计算、存储、网络各个系统中集成各自专业的管理系统。相比模型一,模型二有极大的增强,不仅可以简化统一运行管理平台的复杂度,又引入了传统成熟的运维管理方式,并分离了云计算的服务运营与基础架构管理,形成一个具有分工与协作的IT运行结构。

    三、云基础架构融合方案

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    如图4所示,云基础架构分为三个层次的融合。

    图4双属式管理模型

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    但这种模式的不足在于,对底层物理设备而言,存在两套指令系统:供应云服务的统一管理平台和独立的运维系统,如果存在操作上的偏差,需要这两套系统之间预先定义或确定一个优先顺序,否则在某些条件下将导致因不同系统的指令冲突造成服务的异常。同时,对于基础设备来说,两套指令系统的调用接口或协议也可能完全不同,甚至由于当前标准化的不足,针对不同的云管理平台有不同的定制化要求,带来了基础设备运行与设计上的复杂。

    图4 云基础架构融合的层次

    云计算环境下数据中心管理运行探讨,虚拟化技术。模式三:三层式管理

      硬件层的融合

    第三种模型是三层式管理模型。如图5所示,统一的云管理平台运行在一个逻辑层面(TopTier),向云计算用户提供服务界面、云服务供应操作,不直接管理和操作底层设备。中间层(MiddleTier)是基础资源操作管理层,接受来自上层的云服务调用,并转换为针对底层设备的配置操作,中间层同时作为专业化系统对基础设备执行运行、维护、监管等功能。最下层为基础设备层面(InfrastructureTier),是计算、网络、存储等基础云计算资源连通运行形成的物理层,接收来自上层的指令而运行和提供服务。

    例如上文提到的VEPA技术和方案,则是将计算虚拟化与网络设备和网络虚拟化进行融合,实现虚拟机与虚拟网络之间的关联。此外,还有FCoE技术和方案,将存储与网络进行融合;以及横向虚拟化、纵向虚拟化实现网络设备自身的融合。

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      业务层的融合

    图5三层式管理模型

    典型的方案是云安全解决方案。通过虚拟防火墙与虚拟机之间的融合,可以实现虚拟防火墙对虚拟机的感知、关联,确保虚拟机迁移、新增或减少时,防 火墙策略也能够自动关联。此外,还有虚拟机与LB负载均衡之间的联动。当业务突发资源不足时,传统方案需要人工发现虚拟机资源不足,再手工创建虚拟机,并 配置访问策略,响应速度很慢,而且非常的费时费力。通过自动探测某个业务虚拟机的用户访问和资源利用率情况,在业务突发时,自动按需增加相应数量的虚拟 机,与LB联动进行业务负载分担;同时,当业务突发减小时,可以自动减少相应数量的虚拟机,节省资源。不仅有效解决虚拟化环境中面临的业务突发问题,而且 大大提升了业务响应的效率和智能化。

    对于三层式模型,中间管理层统一了来自云服务管理平台的指令和自身的运维变更指令,形成一致的操作集下发,保证了操作的统一性。特别是对云计算而言,上层服务的部署、变化总是会涉及到底层多个系统之间的相互关联性变化,如虚拟机动态计算的特点使得其网络位置发生变化,存储资源也会因为数据迁移产生位置变更,这都涉及到计算、网络、存储各个对象之间的信息交互、协议通告、连接性检查等处理,以保证云服务的连续性与持续性。数据的流转与基础协议交互发生在第三个平面,但是在中间层不同资源的管理控制系统之间也主动进行信息传递,如虚拟机管理系统与网管系统之间交互计算迁移、状态与位置等信息,这使云服务的管理过程更为精确和可控,能够实现全部IT基础资源之间的关联性,并使得云计算的部署逐步走向更为完善的自动化。

      管理层的融合

    三层管理模式更进一步的好处是,中间管理层作为对基础资源层面的指令层,因其完全由软件构成,具有需求变化的能力,即能够封装多种来自服务层面、异构系统之间的互操作信息,形成下层易执行的指令下发到基础设备上。如图6所示,每一种基础资源与其管理软件构成了一个灵活的按需变化的IT系统,它们对外的变化接口主要由管理软件来实现,当前通用的SOAP/RESTful等接口已经广泛用于软件系统之间的调用,以EVB技术实现为例:网络与网管之间完全紧耦合实现网络系统内部的运行控制管理,虚拟管理中心与服务器虚拟化系统之间完全紧耦合实现虚拟计算内部的运行控制管理;在Infrastructure Tier层面,网络与虚拟机系统之间通过标准技术EVB来实现数据互通与协议交互,这是整个云计算得以实现自动化、动态性、关联性的基础互通标准要求。而在控制层,网管系统与虚拟管理中心则通过SOAP/RESTful接口方式可以灵活定义这两种异构系统之间要求传递的信息(虚拟机标识、业务类型、网络标记、网络属性等),从而实现了整个云计算系统的底层数据流转、控制层面业务属性流转。

    云基础架构通过虚拟化技术与管理层的融合,提升了IT系统的可靠性。例如,虚拟化平台可与网络管理、计算管理、存储管理联动,当设备出现故障影 响虚拟机业务时,可自动迁移虚拟机,保障业务正常访问;此外,对于设备正常、操作系统正常、但某个业务系统无法访问的情况,虚拟化平台还可以与应用管理联 动,探测应用系统的状态,例如Web、APP、DB等响应速度,当某个应用无法正常提供访问时,自动重启虚拟机,恢复业务正常访问。

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      四、结束语

    图6异构系统之间的灵活接口方式

    数据中心由传统基础架构向云基础架构的转变,极大提升了基础架构融合的必要性和可行性。通过资源池的云网融合,构建统一、融合、联动的基础架构系统,不仅提升了应用系统部署的可靠性、灵活性、可扩展性和可管理性,而且也促进了云计算的应用和实践。

    三种模型的对比小结

    目前人民检察院的信息化系统也将从传统的数据中心架构向云基础架构演进,满足检察院信息系统的快速批量部署、系统性能优化、降低管理维护工作量的需求,适应侦查信息化和装备现代化的科技强检需求,实现侦查方式战略转变、推动犯罪侦查工作和检务管理工作科学发展。

    就目前国内用户应用情况而言,用户对计算、网络、存储分离的管理运行已经形成很好的经验,这在云计算环境下依然是很好的借鉴;在考虑向云计算转型/演进的架构上,服务交付与IT运行可能是相互独立,但又是前者依赖后者、后者以前者为目标的业务方式,这就要求云的管理运行架构既要有很大的灵活性,又要有对基础层面控制的精准性。模型一是当前很多用户认为很自然的结构,因为这个模型很含糊地掩盖了云服务与云基础架构运行的差别,模型二与模型三则展开了云计算的运行框架要求,同时还融合了传统IT的运行管理模式,使得用户的IT模式以渐进方式迁移到云服务。

    云计算系统已经在政府、教育、大企业、运营商等行业得到越来越多的成熟应用,涌现出一批国内外的具有完善解决方案的云基础架构供应商,包括华 三、VMware、微软、亚马逊等公司,尤其是国内的华三公司还可以提供集计算、存储、网络、虚拟化和云管理于一体的整体式交付的UIS统一基础架构系 统,可以显著简化检务云基础架构的部署和运维成本,而且凭借丰富的工程实施经验提供专业快捷的运维保障,将云基础架构系统的部署时间缩短70%以上。

    四、结束语

    适用的数据中心管理运行模型,不仅可以使业务模型清晰可靠,并能极大提升业务运行能力,使得传统数据中心的运行机制得到重用。但是,不同的云计算服务模式有其自身特点,基于自身的运行能力、已有系统的要求,选择并演进到适合每个云计算数据中心适用的模式,需要用户、厂家、服务供应商持续的适配、调整才能优化形成。

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