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服務器虛擬化平臺的測試架構(gòu)與方法 |
| 發(fā)布時間: 2012/8/3 21:09:15 |
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本次實測的4種虛擬化平臺皆屬于半虛擬化架構(gòu)，我們將虛擬化系統(tǒng)與管理工具個別安裝在2臺實體服務器上，依照各個虛擬平臺具備的系統(tǒng)功能進行實測，如虛擬機(VM)建立與管理、在線轉(zhuǎn)移(Live Migration)等功能，測試過程以功能驗證為主，并于過程中觀察管理接口是否容易操作。 我們的測試環(huán)境內(nèi)采用1臺Dell PowerEdge 1950 1U服務器、1臺Supermicro SuperServer 6015T，其中6015T內(nèi)包含2個運算模塊，而每個運算模塊皆有各自的主機板、處理器與內(nèi)存，因此我們測試的服務器數(shù)量總數(shù)為3臺。 3臺服務器之間，我們以1臺合勤GS-4024 GbE網(wǎng)絡交換器連接，而測試過程中使用的Shared Storage，則是以另1臺個人計算機，安裝DataCore SANmelody仿真iSCSI而成的，計算機內(nèi)安裝2臺320GB硬盤，分別做4個磁盤分割，并分配給不同虛擬化平臺，由此實測在線轉(zhuǎn)移等高級功能。 我們的測試方式，是將虛擬化平臺建立于Supermicro的6015T上，而管理工具則安裝于Dell的1950內(nèi)。測試的6015T雙模塊均采用相同硬件架構(gòu)，使得我們能有兩臺硬件規(guī)格相同的虛擬平臺，并有額外的管理主機，能夠通過網(wǎng)絡遠程管理，進而于6015T內(nèi)的兩個運算模塊內(nèi)，測試在線轉(zhuǎn)移功能。 4種虛擬化平臺測試時，雖然使用相同的服務器硬件，不過每組虛擬化平臺與管理接口，都使用不同的硬盤存儲，且Shared Storage也規(guī)劃不同的磁盤空間，供各平臺測試使用，避免系統(tǒng)存取沖突。 管理平臺所安裝的操作系統(tǒng)分為Windows Server 2008與Windows Server 2003 R2。除了微軟的虛擬化管理軟件SCVMM，必須于Windows Server 2008上才能安裝外，其余管理工具則是不支持Windows Server 2008，因此安裝非微軟的管理工具時，皆架設在Windows Server 2003 R2上測試;而VM上的Guest操作系統(tǒng)則以Windows Server 2003與Windows Server 2008兩者為主。 服務器虛擬化平臺介紹： Citrix XenServer 5.0 微軟 Windows Server 2008 Hyper-V Virtual Iron Extended Enterprise Edition 4.4 VMware Infrastructure 3 Citrix XenServer 5.0 服務器半虛擬化產(chǎn)品Citrix的XenServer源自于開放原始碼Xen，新推出的5.0包含4種版本，其中白金版、企業(yè)版支持高可用性(High availability，HA)備援，以及Xen-Motion虛擬機在線轉(zhuǎn)移的功能，至于精簡版則是開放給使用者免費下載，適合用于測試環(huán)境。 動態(tài)轉(zhuǎn)移易于使用 XenCenter是Citrix的虛擬化圖形接口管理工具，可在同一界面，管理多臺的XenServer服務器。管理上，通常會先在XenCenter建立一個服務器群組(Pool)，然后將位于同一機房內(nèi)的XenServer服務器加入。 和大多數(shù)服務器半虛擬化產(chǎn)品相同的是，當數(shù)臺XenServer服務器連接到同一臺共享磁盤驅(qū)動器，且將虛擬檔案放置于此的前提下，可以通過Xen-Motion這項功能，將虛擬機以手動方式在線轉(zhuǎn)移到其它的XenServer服務器，從事主機的維護，或者降低硬件資源的消耗。 Xen-Motion的操作相當容易，在Xen-Center的虛擬機列表，使用鼠標將需要轉(zhuǎn)移的虛擬機拖到目的地服務器，或者在虛擬機的列表上方，開啟鼠標右鍵的菜單，在“Migrate”的分項下，選擇要轉(zhuǎn)移過去的目的地，完成虛擬機的搬移。 備援機制完整 在HA的備援架構(gòu)下，當XenCenter偵測到XenServer服務器沒有響應，可能發(fā)生故障時，可以將原本在上頭運行的虛擬機轉(zhuǎn)而掛載到其它的XenServer服務器，繼續(xù)提供服務。 加入HA的服務器，有“Master”以及“Slave”兩種區(qū)別，一般來說，會以第一臺加入HA的服務器擔任Master的角色，在該臺服務器故障時，XenCenter會自動指派其它服務器來接手。 相較于其它的測試產(chǎn)品，XenServer的HA對于虛擬機提供了很完整的保護功能，一共有“Protect”、“Restart if Possible”，以及“Do not Restarted”三種不同等級的保護機制，可視企業(yè)需求不同，彈性調(diào)整設定。 其中一臺XenServer服務器發(fā)生故障時，Master服務器會經(jīng)由運算，將原本運行于故障服務器上的虛擬機掛載到HA架構(gòu)下的其它服務器，并且重新啟動。 “Protect“、”Restart if Possible“兩者在功能上大致相同，唯一的差別處在于XenCenter會優(yōu)先啟動具有Protect屬性的虛擬機，如果還有多余的系統(tǒng)資源，則會接著啟s動Restart if Possible屬性的虛擬機，不過，如果其它服務器原本的數(shù)據(jù)就不充裕，即使虛擬機被設定為Protect屬性，也一樣是無法啟動。 最后一種的“Do not Restart”，則是不針對虛擬機提供任何保護，當其中一臺XenServer服務器發(fā)生故障時，Master服務器就不會告知其它的XenServer服務器接手這些虛擬機的控制權(quán)。 當HA群組下的XenServer服務器需要維護時，這時可以切換到所謂的Maintenance Mode，讓該服務器暫時退出HA成員的角色，而在進入此模式之前，必須將原本運行在該臺服務器上的虛擬機轉(zhuǎn)移出去，切換完成之后，Master服務器便不再對其指派工作，直至維護工作完成，重新加入HA。 提供兩種P2V轉(zhuǎn)移工具 XenServer支持的虛擬機操作系統(tǒng)，以常見的Windows及Linux為主，若企業(yè)有部署Linux系統(tǒng)的需求時，則在建設XenServer的過程中，就必須安裝第2張光盤片當中的內(nèi)容，新建虛擬機，便能看到Linux系統(tǒng)專用的模板。 利用轉(zhuǎn)移工具亦是企業(yè)部署虛擬機的主要方式之一，該套產(chǎn)品提供兩種P2V工具，可將前述兩種操作系統(tǒng)的實體主機轉(zhuǎn)換成為虛擬機。 在Windows環(huán)境上，Citrix提供了一套自行開發(fā)的Windows轉(zhuǎn)移工具XenConvert。最新的1.1版本能將實體主機的系統(tǒng)搬移到XenServer服務器，也可以匯成兩種虛擬機檔案格式。一種是為XenServer專用的XVA(Xen Virtual Appliance)，另一種則是可以掛載于微軟Virtual PC等其它虛擬化產(chǎn)品的VHD(Virtual Hard Disk)。 使用XenConvert轉(zhuǎn)移系統(tǒng)時，這套工具會虛擬出一個磁盤驅(qū)動器，將需要搬移的檔案暫存于此，假設實體主機的磁盤空間不足，則XenConvert會向使用者發(fā)出提示信息，并中止轉(zhuǎn)移作業(yè)。 Linux版轉(zhuǎn)移工具內(nèi)建于XenServer的產(chǎn)品安裝光盤，本身不具備將檔案匯出成虛擬機檔案的能力。轉(zhuǎn)移時，需使用這張光盤片開機，在Linux處于離線的狀態(tài)下，將系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到指定的XenServer服務器。 微軟 Windows Server 2008 Hyper-V 微軟Hyper-V虛擬化平臺，是以Xen的虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)而成的，而這個虛擬化平臺目前已整合在64位的Windows Server 2008操作系統(tǒng)，并成為系統(tǒng)內(nèi)的服務器角色之一。要購買這樣的平臺，要注意微軟對不同版本(標準版、企業(yè)版、Datacenter版)的Windows Server 2008，分別銷售含Hyper-V與不含的版本。 三個版本的功能與硬件支持(處理器顆數(shù)與內(nèi)存空間)的情況也不相同，其中以Datacenter版最齊備，而標準版功能和硬件支持也最少。此外，微軟亦推出免費版的虛擬平臺Hyper-V Server 2008，比起含Hyper-V的Windows Server 2008標準版，少了本機圖形管理接口。 在管理工具上，微軟針對Hyper-V提供了2種選擇。一種是Windows Server 2008建立服務器角色時產(chǎn)生的，操作上主要是通過服務器管理員的MMC接口，不需額外付費，但功能有限;另一種則是需額外選購的System Center Virtual Machine Manager(SCVMM)，功能較多。 操作系統(tǒng)計價包含一定VM數(shù)量的Windows系統(tǒng)授權(quán)費 由于Hyper-V是與操作系統(tǒng)一同銷售，若以Windows Server 2008數(shù)據(jù)中心版單一處理器的授權(quán)來算，是這4家產(chǎn)品中授權(quán)費用最低的。加上微軟對于Hyper-V上執(zhí)行的虛擬主機，提供多組Windows操作系統(tǒng)免費授權(quán)，如標準版可允許1個Guest操作系統(tǒng)免費，企業(yè)版有4個，而Datacenter版則有無限多個授權(quán)。以企業(yè)版為例，如果超過4個，那么第5個就需要再購買1個Windows授權(quán)。若企業(yè)內(nèi)的IT系統(tǒng)有大量Windows服務器，又打算導入此虛擬化平臺，好處是能省略去許多操作系統(tǒng)授權(quán)費，可藉此減少整體系統(tǒng)建設成本。 在平臺的功能上，Hyper-V在虛擬操作系統(tǒng)的支持度較為薄弱，適合以Windows系統(tǒng)為主的企業(yè)，并使用Windows 2000之后的版本;在Linux上也只支援SUSE Linux Enterprise Server 10。此外，其它3套平臺均具備在線轉(zhuǎn)移(Migration)功能，而Hyper-V目前并不支持，現(xiàn)階段只有Quick Migration，作用是搬移關(guān)機狀態(tài)的虛擬主機至其它實體服務器，而在線轉(zhuǎn)移要等到2010年發(fā)行的Windows Server 2008 R2，才開始支持。 資源管理等高級功能須搭配SCVMM 當Windows Server 2008的虛擬化服務器角色啟動后，會在服務器管理員內(nèi)執(zhí)行圖形化管理接口“Hyper-V管理員”，主要用來管理本機或其它Hyper-V服務器，不過它僅有基本功能，如建立VM，與配置內(nèi)存、硬盤容量等。 若是需使用Quick Migration，或是將實體服務器轉(zhuǎn)移至虛擬主機等功能，需要SCVMM這套System Center中管理Hyper-V的軟件包。在我們實測的管理工具中，此工具的資源配置是最詳細的。搭配這套管理工具，可整合系統(tǒng)內(nèi)所有虛擬平臺建設、管理所需的資源，像是虛擬磁盤、虛擬主機硬件設定數(shù)據(jù)、系統(tǒng)安裝映像文件等。 安裝SCVMM管理服務器時要注意，必須通過網(wǎng)域管理員的權(quán)限，此外，受管理的服務器即使不加入AD環(huán)境，也能由SCVMM納管。 提供網(wǎng)頁管理接口，并能授權(quán)給其它使用者管理虛擬主機 安裝SCVMM后，管理服務器會架設一自助式入口網(wǎng)站，可讓系統(tǒng)管理員或其它使用者藉由IE瀏覽器管理虛擬主機。此外，SCVMM中也能將Hyper-V或SCVMM的資源指派給其它使用者，例如鏈接庫中的虛擬主機模板、Hyper-V實體主機的系統(tǒng)資源等。 另外，增加使用者時，能針對各鏈接庫資源去分配使用權(quán)限。設定好之后，就能讓他們藉由網(wǎng)頁管理接口，去取用上述所設定的系統(tǒng)資源。而這樣的設定對于多人操作的虛擬化環(huán)境較便利，能將虛擬主機資源彈性提供給其它研發(fā)人員或使用者。 可連接VMware VCenter Server 執(zhí)行VMotion SCVMM也可藉由VMware的虛擬化管理工具VirtualCenter(現(xiàn)已改名為VMware vCenter Server)，去監(jiān)控該環(huán)境下所屬的虛擬主機狀態(tài)，如處理器負載量、虛擬網(wǎng)絡架構(gòu)等，并能執(zhí)行VMotion在線轉(zhuǎn)移，將ESX Server內(nèi)的VM轉(zhuǎn)移至其它ESX實體主機上，但通過SCVMM并無法新增ESX Server上的VM。 Virtual Iron Extended Enterprise Edition 4.4 虛擬化平臺Virtual Iron采用Xen Open Source 3.1 Hypervisor的虛擬技術(shù)開發(fā)而成，區(qū)分為單機版Single Server Edition與企業(yè)版Extended Enterprise Edition兩種，后者具備動態(tài)轉(zhuǎn)移LiveMigrate，并有高可用性(High Availability，HA)的LiveRecovery容錯功能，也是我們這次所實測的對象。Virtual Iron的管理工具并不需要額外付費，它是以網(wǎng)頁結(jié)合Java套件開發(fā)而成，讓我們通過此接口管理虛擬平臺。 Virtual Iron的虛擬化功能在我們實測的平臺中，支持功能多，且售價并不高，適合有意導入但預算限制較多的企業(yè)。 實體主機的虛擬化系統(tǒng)不需硬盤存放 這套虛擬化平臺最大的特色在于，它的虛擬化系統(tǒng)文件，并非存放于實體服務器的硬盤中，而是置于網(wǎng)絡上的管理服務器VI-Center內(nèi)，并且通過網(wǎng)絡開機，將虛擬化系統(tǒng)加載實體服務器的內(nèi)存內(nèi)(約使用500MB)。這種架構(gòu)的優(yōu)點在于實體服務器不需要硬盤即可啟動，不過由于虛擬化的程序均存放于內(nèi)存內(nèi)，因此會耗費較多的內(nèi)存資源，規(guī)劃內(nèi)存配置時，注意要保留足夠容量給虛擬化套件。 作為虛擬化平臺的實體服務器，需安裝支持虛擬化技術(shù)的處理器，例如Intel VT或AMD-V，并于BIOS設定中將此功能啟動。除了在BIOS中啟動處理器虛擬化功能，我們還得將其中的多線程功能關(guān)閉，代理商普樺科技表示，Virtual Iron與多線程功能不兼容，若啟動會影響服務器運行性能。 提供免費的管理工具 Virtual Iron的管理工具包含在本身的虛擬化產(chǎn)品中，不需額外選購。該管理工具是以Java開發(fā)的，要進入該接口，只要先以瀏覽器連接VI-Center的IP地址，再藉由管理頁面啟動即可。所有的虛擬主機管理工作，例如新增VM、執(zhí)行在線轉(zhuǎn)移，甚至是建立HA架構(gòu)，皆可通過此接口完成，不需要于操作計算機上額外安裝管理或代理程序。 操作VI-Center的接口頗容易。以在線轉(zhuǎn)移LiveMigrate為例，我們只要以鼠標拖，或是用右鍵開啟下拉式選單點選，就能直接將虛擬主機在線轉(zhuǎn)移，將它移至同屬一個Virtual Data Center的其它實體主機上。 搭配在線轉(zhuǎn)移功能，Virtual Iron還可提供LiveCapacity與LiveRecovery功能。前者是動態(tài)調(diào)配VM，將它們自動轉(zhuǎn)移至使用率較低的實體服務器上，而后者則是將所有低使用率的VM，集中轉(zhuǎn)移至部分服務器上，并將閑置的實體服務器關(guān)機，等需要時，再由管理人員手動將這些服務器啟動。這兩項設定由于目的不同，無法同時開啟。 可復制虛擬磁盤，快速建立虛擬主機 在VI-Center的磁盤管理中，我們可以將配置給虛擬主機的磁盤，執(zhí)行復制(Clone)或匯出映像檔。藉由復制出來的磁盤，可以指派給其它新建的虛擬主機，以便快速建設虛擬主機。 在虛擬主機的映像文件格式上，Virtual Iron為VHD檔，與微軟Hyper-V的檔案格式相同，因此這2種虛擬化平臺的虛擬檔案可以直接互通。 使用第三方P2V工具 Virtual Iron本身并沒有自行研發(fā)實體主機轉(zhuǎn)移至虛擬主機的工具，而是搭配以PlateSpin Power Converter技術(shù)為基礎(chǔ)的Live Convert。普樺科技表示，Virtual Iron單一處理器的授權(quán)包含6次轉(zhuǎn)移授權(quán)，且單次授權(quán)費最少為2個處理器，因此能有12次轉(zhuǎn)移授權(quán)，若企業(yè)欲建立的虛擬主機數(shù)超過此限，可通過重新建立虛擬主機節(jié)省轉(zhuǎn)移次數(shù);或額外購買轉(zhuǎn)移授權(quán)。 VMware Infrastructure 3 這套產(chǎn)品分為企業(yè)版以及標準版兩種版本，其中前者是VMware Infrastructure(VI)的最高版本，支持HA、VMotion在線轉(zhuǎn)移，以及DRS(Distributed Resource Scheduler)等高級功能。隨著微軟在2008年10月推出免費版本的Hyper-V Server 2008，VMware也隨之跟進，將旗下另外一款半虛擬化產(chǎn)品ESXi，也就是ESX的輕量級(Thin)精簡版本的授權(quán)，變更為免費提供，開放給使用者免費下載。 需同時部署vCenter Server，才能使用完整功能 如同其它廠商的同類型產(chǎn)品，VI3包含了虛擬平臺ESX服務器，再搭配管理套件vCenter Server部署，才能完整應用各項功能。 ESX安裝完畢之后，便可以通過其它計算機連接ESX服務器的網(wǎng)頁接口。你必須下載VMware Infrastructure Client(VIC)軟件至計算機安裝，該軟件是vCenter Server的組件之一，它可以個別連接單一服務器從事管理之外，如果內(nèi)部網(wǎng)絡當中已經(jīng)架設vCenter Server服務器，則可以使用VIC連接vCenter Server所在的計算機，以便于同時管理多臺ESX服務器，并能使用更多的功能。 具備多種在線轉(zhuǎn)移機制 VMware的VMotion是同類型虛擬平臺功能中，最負盛名的一項應用，在ESX的平臺上，搭配VI的其它功能，使得VMotion的操作更具彈性。 VMotion不單是提供傳統(tǒng)的手動搬移而己，若是搭配DRS這項資源管理機制，則可以在其中一臺ESX服務器負載過重時，將一部分的虛擬機轉(zhuǎn)移到其它的ESX服務器，達成負載平衡的目的。 在線轉(zhuǎn)移的功能中，DPM(Distributed Power Management)是ESX整合VMotion的另外一項運用。在負載較輕的離峰時段，vCenter Server可以將ESX服務器當中的其中幾臺，切換進入休眠狀態(tài)的低耗模式，并將上頭運行中的虛擬機往其它服務器集中整并，節(jié)省機房電力的使用。 現(xiàn)有的ESX 3.5，在功能上除了可以做到VMotion之外，也可以在不關(guān)機的情況下，將虛擬機檔案搬移到本機的其它存儲媒體存放(Storage VMotion)。在存儲媒體需要離線維護，或者升級的情況下，這項功能便十分有用。 預設情況下，這項在線轉(zhuǎn)移功能必須登入ESX本機的文字接口，以指令方式操作，不過網(wǎng)絡上也可以找到由第3方所開發(fā)的外掛程序，將軟件安裝在VIC所在的同一臺電腦上，接著在VIC上完成匯入的動作即可使用，操作方式類似VMotion，在虛擬機的列表上開啟鼠標右鍵的菜單，此時最下方會出現(xiàn)一個名為「Migrate storage」的選項，點選之后，選取好要搬移過去的目標磁盤之后，虛擬機就會開始轉(zhuǎn)移。 可通過多種方式建立虛擬機 ESX的系統(tǒng)兼容性相當廣泛，除了一般較為常見的Windows、Linux之外，其它像是Solaris、Netware也在產(chǎn)品的支持范圍之列。 同樣是vCenter Server組件之一的vCenter Converter，是搭配ESX使用的轉(zhuǎn)移工具，該軟件的功能相當強大，所能做到的不單只是基本的將實體主機的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成為虛擬機而已，除此之外，也可以將VMware Workstation等自家虛擬化產(chǎn)品、微軟Virtual PC，以及開放標準的Open Virtual Machine Format(OVF)的虛擬機檔案，甚至于由第3方備份軟件，如Acronis True Image、Symantec Backup Exec的備份檔匯入至ESX。 另外，利用vCenter Server的操作接口，我們可以將現(xiàn)有的虛擬機復制(Clone)一份成為另外一臺新的虛擬機，或者將其轉(zhuǎn)換成為樣板(Template)，日后新增虛擬機時，可使用先前做好的樣版復制新增，讓虛擬機的建立變得更為方便。 本文出自：億恩科技【mszdt.com】 |
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