IT支撐系統(tǒng)云計算技術(shù)方案與規(guī)范

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1、中國移動集團重點中國移動集團重點/ /聯(lián)合研發(fā)項目聯(lián)合研發(fā)項目結(jié)題匯報報告結(jié)題匯報報告20112011年年0303月月0404日日項目名稱：項目名稱： IT支撐系統(tǒng)云計算技術(shù)方案與規(guī)支撐系統(tǒng)云計算技術(shù)方案與規(guī)范范項目編號：項目編號：2010_LH_06第2頁研究課題組研究課題組研究單位及角色研究單位及角色負責人及聯(lián)系方式負責人及聯(lián)系方式研究院（牽頭單位）杜宇健，13501146322，唐華斌，13911182819，浙江公司（協(xié)助單位） 張式勤，13957165133，王坤，13858100008，四川公司（協(xié)助單位） 楊孝平，13908075245，遼寧公司（協(xié)助單位） 鄭軍，1390405

2、3695，湖南公司（協(xié)助單位）董長清，13808459913，上海公司（協(xié)助單位） 王翔，13816100194，山東公司（協(xié)助單位） 曹璐，13969055390，朱祥磊，13608929770，山西公司（協(xié)助單位） 盧山，13834164013，江蘇公司（協(xié)助單位） 來曉陽，13905185307，第3頁 開題計劃完成情況開題計劃完成情況目目 錄錄二、主要研究成果二、主要研究成果第4頁1.11.1研究背景和目標：中國移動研究背景和目標：中國移動ITIT支撐系統(tǒng)硬件資源現(xiàn)狀支撐系統(tǒng)硬件資源現(xiàn)狀I(lǐng)T支撐系統(tǒng)集中化建設(shè)后，隨著用戶和業(yè)務(wù)的發(fā)展，系統(tǒng)所需硬件資源越來越多，機器數(shù)量數(shù)量規(guī)模越來越龐大

3、規(guī)模越來越龐大，占用面積越來越大-山東公司BOSS系統(tǒng)現(xiàn)有52臺P595（半配或滿配）、22臺P690 （半配或滿配），經(jīng)分系統(tǒng)有4臺滿配IBM P595、2臺半配IBM P570，并且每年都以接近5060個主機（分區(qū)）以上的量級在增長在IT系統(tǒng)的建設(shè)和擴容中，為了避免廠家綁定，采購的主機及存儲設(shè)備型號眾多，在生產(chǎn)環(huán)境中面臨異構(gòu)異構(gòu)主機和陣列的環(huán)境應(yīng)用層WINDOWSAIXHP-UXSolarisLinux網(wǎng)絡(luò)層存儲層主機型號眾主機型號眾多，操作系多，操作系統(tǒng)不統(tǒng)一統(tǒng)不統(tǒng)一存儲設(shè)存儲設(shè)備品牌、備品牌、型號眾型號眾多多IT投資支出快速增長-2009年遼寧公司的利潤增長已經(jīng)只有百分之十幾，而公司在

4、IT上的資本性支出與成本性支出還保持遠高于20%的增長 硬件資源的投入成本上以小型機和陣列存儲為小型機和陣列存儲為主主-遼寧GEDC總體投資上服務(wù)器：存儲：網(wǎng)絡(luò)基本為4：4：2，而其中服務(wù)器中UNIX小機數(shù)量占兩成，但是投資占六成。以遼寧移動GEDC的2009年第三方軟硬件擴容工程項目為例，PC服務(wù)器（含兩路刀片與四路機架）共66臺，UNIX服務(wù)器（按每四顆CPU板為1個單位計算）19個單位，前者投資540萬，后者投資800萬 第5頁面臨的問題和挑戰(zhàn)面臨的問題和挑戰(zhàn)資源共享問題資源共享問題：煙囪式建設(shè)模式下，各個系統(tǒng)資源之間互為孤島，資源固定-項目建設(shè)方式下根據(jù)業(yè)務(wù)峰值規(guī)劃系統(tǒng)資源需求，容易造

5、成占用資源大，設(shè)備利用率低-系統(tǒng)壓力不均，由于電信業(yè)務(wù)的峰值特點，造成同類設(shè)備的利用率存在較大的波動。由于資源無法共享，公司只能被動的采購更大容量的設(shè)備進行擴容-異構(gòu)陣列環(huán)境下不同的存儲采用不同的數(shù)據(jù)復制、數(shù)據(jù)遷移軟件，導致不同品牌陣列之間數(shù)據(jù)無法自由復制和遷移挑戰(zhàn)：打破資源孤島打破資源孤島，實現(xiàn)資源有效共享和動態(tài)調(diào)整利用率 50利用率 99利用率不足 10應(yīng)用層應(yīng)用層存儲層存儲層文件服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器APP服務(wù)器不夠用啦負荷過高部署周期問題：部署周期問題：支撐新業(yè)務(wù)周期長，部門間容易產(chǎn)生矛盾-隨著移動業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，新業(yè)務(wù)層出不窮，傳統(tǒng)的新業(yè)務(wù)支撐需要從立項、采購、安裝、開發(fā)、測試、上線等一

6、系列流程，需要周期長，業(yè)務(wù)部門意見大，無法快速滿足一線和市場競爭的需求-IT支撐系統(tǒng)資源能力規(guī)劃困難，尤其是服務(wù)器，TPMC的估算方式和實際運算能力存在較大偏差，加之用戶和業(yè)務(wù)發(fā)展存在不確定因素較多，往往未達到設(shè)計目標，部分系統(tǒng)已不堪重負，經(jīng)常發(fā)生提前擴容的情況-在這種情況下，市場部門面臨業(yè)務(wù)支撐落后于市場開拓的問題，計劃建設(shè)部門面臨擴容頻繁的問題，業(yè)務(wù)支撐部門面臨運維、研發(fā)壓力過大的問題挑戰(zhàn)：建立新的資源規(guī)劃使用模式，達成業(yè)務(wù)需求響應(yīng)迅速、投資節(jié)省、系統(tǒng)穩(wěn)業(yè)務(wù)需求響應(yīng)迅速、投資節(jié)省、系統(tǒng)穩(wěn)定定的共贏第6頁面臨的問題和挑戰(zhàn)面臨的問題和挑戰(zhàn)資源配置不合理：資源配置不合理：系統(tǒng)粗放部署方式帶來資源

7、浪費-業(yè)務(wù)系統(tǒng)的性能和可靠性要求各不相同，對于主機和存儲的需求存在不同的需要-由于早年的X86設(shè)備性能低下，大量應(yīng)用一直部署在小型機上，沒有根據(jù)近年X86服務(wù)器的性能增長適時分流部分應(yīng)用，造成建設(shè)成本的浪費-一些系統(tǒng)將多類數(shù)據(jù)的存放收斂到單個陣列，造成某些對性能和可靠性要求較低的數(shù)據(jù)也使用了中高端陣列，造成建設(shè)成本的浪費挑戰(zhàn)：硬件資源物盡其用物盡其用廠家隱性綁定問題：廠家隱性綁定問題：-傳統(tǒng)數(shù)據(jù)遷移與災備工程中的存儲綁定：在傳統(tǒng)陣列級的數(shù)據(jù)遷移和災備工程中，由于受到廠商限制，不但各廠家陣列之間甚至同一廠家不同型號的陣列間也是很難實現(xiàn)的，通常在災備中心配置一臺與生產(chǎn)相同的陣列-主機到存儲的鏈路管

8、理一般使用磁盤陣列廠商所提供的鏈路管理軟件，一旦該陣列的存儲容量達到容量瓶頸，用戶只能選擇向同一廠商新購陣列，或進行復雜的數(shù)據(jù)搬遷工作來適應(yīng)新購異構(gòu)陣列的情況 挑戰(zhàn)：實現(xiàn)資源層面的多廠家完全競爭完全競爭運維問題：運維問題：維護標準化程度差，維護效率低，成本高-UNIX服務(wù)器和陣列設(shè)備運維管理接口不統(tǒng)一，無法實現(xiàn)統(tǒng)一管理，IT運維人員在多種管理工具，大量的設(shè)備之間疲于奔命-在設(shè)備增長前提下，采用傳統(tǒng)管理和技術(shù)方式管理數(shù)量龐大設(shè)備必然難以精細化管理挑戰(zhàn)：建立自動化運維體系，統(tǒng)一管理資源層，提高運維效率提高運維效率擴展性問題：擴展性問題：集中處理模式下系統(tǒng)在大規(guī)模事務(wù)處理和海量數(shù)據(jù)分析場景出現(xiàn)資源瓶

9、頸-服務(wù)器和陣列設(shè)備單點的Scale up擴展能力有限挑戰(zhàn)：利用分布式技術(shù)構(gòu)建Scale OutScale Out硬件資源架構(gòu)，滿足業(yè)務(wù)發(fā)展對處理能力的需求第7頁項目開題確定的研究目標項目開題確定的研究目標1234提出在IT支撐系統(tǒng)中引入IaaS層云計算的技術(shù)路線和策略，形成中長期指導技術(shù)研究對關(guān)鍵技術(shù)進行測試驗證，為試點實施提供技術(shù)可行性數(shù)據(jù)結(jié)合省公司IT支撐系統(tǒng)進行試點實施，對云計算在IT支撐系統(tǒng)中實施的收益進行評估策略規(guī)劃研究IaaS云計算的關(guān)鍵技術(shù)，進行原理分析和廠家方案的對比分析，并制定相關(guān)技術(shù)方案和規(guī)范，為云計算在IT支撐系統(tǒng)中實施的技術(shù)選型和方案制定提供技術(shù)依據(jù)測試驗證試點實施研

10、究目標研究目標第8頁1.2 1.2 主要研究內(nèi)容及分工主要研究內(nèi)容及分工“全面引入虛擬化技術(shù)虛擬化的引入可以從簡單的存儲系統(tǒng)、X86服務(wù)器入手，逐步擴展到UNIX服務(wù)器，最終實現(xiàn)異構(gòu)、異地的存儲和服務(wù)器資源虛擬和共享，通過集中管理實現(xiàn)智能化的資源調(diào)度，提高硬件使用效率，降低能耗和維護管理成本，提升業(yè)務(wù)的安全性和可靠性?！薄癐T支撐云在管理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)中引入虛擬化和云計算技術(shù)，為企業(yè)內(nèi)部IT支撐服務(wù)” -躍總“云之旅”總結(jié) IaaS的核心技術(shù)是對資源的虛擬化，實現(xiàn)資源的動態(tài)調(diào)度、按需分配，以促進資源的有效使用課題主要研究內(nèi)容，圍繞三個系統(tǒng)，聚焦虛擬化技術(shù)和硬件標準化，結(jié)合

11、測試和試點工作提出IT支撐系統(tǒng)云計算的技術(shù)方案與引入策略BSS OSS MSSBSS OSS MSS策略研究策略研究測試試點測試試點硬件虛擬化硬件虛擬化X86X86替換小型機替換小型機分布式存儲分布式存儲技術(shù)分析技術(shù)分析第9頁項目組對研究課題的分解和整合項目組對研究課題的分解和整合省公司省公司項目名稱項目名稱山西NG-BOSS虛擬化云計算平臺研究遼寧企業(yè)數(shù)據(jù)中心云計算應(yīng)用研究上海IT基礎(chǔ)架構(gòu)虛擬化與管理研究浙江測試環(huán)境存儲資源整合及資源池構(gòu)建的研究與實現(xiàn)湖南云計算在網(wǎng)管系統(tǒng)中應(yīng)用研究四川服務(wù)器虛擬化在業(yè)務(wù)支撐中心的影響與前景研究江蘇云計算技術(shù)在網(wǎng)管系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)中的綜合應(yīng)用山東云計算在IT系統(tǒng)中

12、三層實現(xiàn)的研究原始課題原始課題X86虛擬化技術(shù)規(guī)范和分析報告（研究院）UNIX虛擬化技術(shù)規(guī)范和分析報告（研究院）存儲虛擬化技術(shù)規(guī)范和分析報告（研究院）X86服務(wù)器虛擬化在業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)中的引入策略和方案研究（浙江）X86服務(wù)器虛擬化在網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)中的引入策略和方案研究（江蘇）UNIX服務(wù)器虛擬化在網(wǎng)管系統(tǒng)中的引入策略和方案研究（湖南）UNIX服務(wù)器虛擬化在BOSS系統(tǒng)中的引入策略和方案研究（山東、浙江、四川）存儲虛擬化在IT支撐系統(tǒng)的測試系統(tǒng)引入策略和方案研究（浙江）存儲虛擬化在業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的引入策略和方案研究（山西）存儲虛擬化在網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)的引入策略和方案研究（上海）分布式云存儲

13、系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)中的引入策略和方案研究（江蘇）IT支撐系統(tǒng)中X86服務(wù)器對UNIX服務(wù)器的替代研究（遼寧）第10頁聯(lián)合項目分工和輸出成果聯(lián)合項目分工和輸出成果單位分工內(nèi)容輸出成果研究院（牽頭）項目研究架構(gòu)規(guī)劃和項目成果的總結(jié)IT支撐系統(tǒng)云計算技術(shù)方案與規(guī)范研究牽頭技術(shù)分析工作，完成虛擬化技術(shù)研究和相關(guān)技術(shù)規(guī)范編制IT支撐系統(tǒng)云計算技術(shù)方案與規(guī)范研究報告X86服務(wù)器虛擬化技術(shù)分析報告X86服務(wù)器虛擬化技術(shù)規(guī)范X86服務(wù)器虛擬化測試規(guī)范X86服務(wù)器虛擬化測試報告UNIX服務(wù)器虛擬化技術(shù)分析報告存儲虛擬化技術(shù)分析報告存儲虛擬化技術(shù)規(guī)范HP UNIX服務(wù)器虛擬化測試規(guī)范HP UNIX服務(wù)器虛擬化測試

14、報告遼寧IT支撐系統(tǒng)中X86 服務(wù)器對UNIX服務(wù)器的替代研究IT支撐系統(tǒng)中X86 服務(wù)器對UNIX服務(wù)器的替代研究報告山東UNIX服務(wù)器虛擬化在BOSS系統(tǒng)中的引入策略和方案研究（牽頭）IBM服務(wù)器虛擬化在BOSS系統(tǒng)中的引入策略和方案研究IBM UNIX服務(wù)器虛擬化測試規(guī)范IBM UNIX服務(wù)器虛擬化測試報告江蘇X86服務(wù)器虛擬化在網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)中的引入策略和方案研究分布式云存儲系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)中的引入策略和方案研究 X86服務(wù)器虛擬化在網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)中的引入策略和方案研究報告分布式云存儲系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)中的引入策略和方案研究報告 第11頁聯(lián)合項目分工和輸出成果聯(lián)合項目分工和輸出成果單位分

15、工內(nèi)容輸出成果山西存儲虛擬化在業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的引入策略和方案研究存儲虛擬化在業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的引入策略和方案研究報告存儲虛擬化測試規(guī)范-主機實現(xiàn)方案存儲虛擬化測試報告-主機實現(xiàn)方案浙江X86服務(wù)器虛擬化在業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)中的引入策略和方案研究存儲虛擬化在IT支撐系統(tǒng)的測試系統(tǒng)引入策略和方案研究UNIX服務(wù)器虛擬化在BOSS系統(tǒng)中的引入策略和方案研究（配合）X86服務(wù)器虛擬化在業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)中的引入策略和方案研究存儲虛擬化在IT支撐系統(tǒng)的測試系統(tǒng)引入策略和方案研究報告存儲虛擬化測試規(guī)范-網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方案存儲虛擬化測試報告-網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方案HP服務(wù)器虛擬化在BOSS系統(tǒng)中的引入策略和方案研

16、究四川UNIX服務(wù)器虛擬化在BOSS系統(tǒng)中的引入策略和方案研究（配合）SUN服務(wù)器虛擬化在BOSS系統(tǒng)中的引入策略和方案研究SUN UNIX服務(wù)器虛擬化測試規(guī)范SUN UNIX服務(wù)器虛擬化測試報告湖南UNIX服務(wù)器虛擬化在網(wǎng)管系統(tǒng)中的引入策略和方案研究UNIX服務(wù)器虛擬化在網(wǎng)管系統(tǒng)中的引入策略和方案研究報告上海存儲虛擬化在網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)的引入策略和方案研究存儲虛擬化在網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)的引入策略和方案研究報告存儲虛擬化測試規(guī)范-設(shè)備實現(xiàn)方案存儲虛擬化測試報告-設(shè)備實現(xiàn)方案第12頁1.3 1.3 開題計劃完成情況總結(jié)開題計劃完成情況總結(jié)經(jīng)集團技術(shù)部統(tǒng)籌規(guī)劃，研究院牽頭，協(xié)同山西、遼寧、上海、江蘇、浙江、

17、山東、湖南、四川8個省公司，依據(jù)開題的分工和時間計劃，按時完成了各個子課題的試點和研究任務(wù)，以及所有研究文檔的輸出。研究成果研究成果技術(shù)分析報告3篇，技術(shù)規(guī)范類11篇，涵蓋服務(wù)器和存儲技術(shù)規(guī)范，以及對各類虛擬化技術(shù)的測試規(guī)范完成8 8項測試工作和測試報告8 8篇，對各類虛擬化技術(shù)進行了測試驗證在技術(shù)分析和測試驗證基礎(chǔ)上，各省公司開展9項相關(guān)試點完成研究報告12篇，對IaaS云計算在IT支撐系統(tǒng)引入的各個層面進行了全面深入分析第13頁項目創(chuàng)新項目創(chuàng)新 項目針對前沿云計算技術(shù)，結(jié)合中國移動IT支撐系統(tǒng)現(xiàn)狀，做出了應(yīng)用型創(chuàng)新工作- 對IaaS層云計算實施進行了全面的技術(shù)分析和測試- 在三大IT支撐系

18、統(tǒng)中展開試點工作- 提出了中國移動IT支撐系統(tǒng)的引入策略 專利情況：山西公司在項目研究中提出一項專利- 專利的公司編號：SX1009001- 所屬項目編號：2010_LH_06- 專利名稱：一種實現(xiàn)詳單快速存儲檢索的逆向鏈表實現(xiàn)裝置及方法專利申請主要解決的問題是在虛擬化存儲平臺上解決海量詳單存儲檢索效率問題第14頁一一. . 開題計劃完成情況開題計劃完成情況目目 錄錄二、主要研究成果二、主要研究成果第15頁主要研究成果主要研究成果1234IT支撐系統(tǒng)云計算的引入和技術(shù)架構(gòu)支撐系統(tǒng)云計算的引入和技術(shù)架構(gòu)技術(shù)引入方案和策略技術(shù)引入方案和策略IT支撐系統(tǒng)云計算資源池的管理支撐系統(tǒng)云計算資源池的管理課

19、題總結(jié)與展望課題總結(jié)與展望第16頁2.12.1課題研究的技術(shù)體系架構(gòu)與總體思路課題研究的技術(shù)體系架構(gòu)與總體思路研究技術(shù)體系架構(gòu)：l本課題聚焦于IaaS層面云計算落地方案與發(fā)展策略，研究通過虛擬化技術(shù)構(gòu)建云計算資源池，通過X86平臺替代小型機和分布式存儲的引入，推動硬件資源向低成本和標準化方向發(fā)展，最后利用云計算資源的管理平臺實現(xiàn)資源對上層應(yīng)用的靈活交付X86服務(wù)器虛擬化服務(wù)器虛擬化云資源池云資源池的管理的管理UNIX服務(wù)器虛擬化服務(wù)器虛擬化存儲虛擬化存儲虛擬化分布式存儲分布式存儲X86平臺替平臺替代小型機代小型機IaaS層云計算在IT支撐系統(tǒng)的實現(xiàn)方案的總體思路：l服務(wù)器資源池，首先著眼于X8

20、6服務(wù)器的虛擬化整合，其次推動X86平臺對小型機的替代，對于無法替代的小型機，利用虛擬化技術(shù)提高系統(tǒng)效益l存儲資源池，IT支撐系統(tǒng)主要采用FC SAN設(shè)備，因此首先采用存儲虛擬化技術(shù)整合FC SAN設(shè)備，對上提供動態(tài)容量和不同性能的標準存儲服務(wù)，然后放眼整體存儲架構(gòu)，通過分布式存儲的引入，探索存儲層面向標準化服務(wù)器集群演進的途徑l資源池的管理，基于云計算的資源服務(wù)需求明確管理目標，結(jié)合產(chǎn)品的現(xiàn)狀構(gòu)建資源池管理平臺第17頁主要研究成果主要研究成果1234IT支撐系統(tǒng)云計算的引入和技術(shù)架構(gòu)支撐系統(tǒng)云計算的引入和技術(shù)架構(gòu)技術(shù)引入方案和策略技術(shù)引入方案和策略IT支撐系統(tǒng)云計算資源池的管理支撐系統(tǒng)云計算

21、資源池的管理課題總結(jié)與展望課題總結(jié)與展望第18頁X86服務(wù)器虛擬化服務(wù)器虛擬化UNIX服務(wù)器虛擬化服務(wù)器虛擬化服務(wù)器虛擬化技術(shù)分類服務(wù)器虛擬化技術(shù)分類隔離性高隔離性高靈活性高靈活性高App1App2HWOSApp1OS1App2OS2HW1HW2App1OS1App2OS2HWVMM操作系統(tǒng)級虛擬化操作系統(tǒng)級虛擬化在硬件之上構(gòu)建虛擬層，建立多個邏輯分區(qū)或虛擬機硬件級虛擬化硬件級虛擬化在硬件架構(gòu)上實現(xiàn)物理隔離分區(qū)，電氣化隔離應(yīng)用級虛擬化應(yīng)用級虛擬化在同一操作系統(tǒng)內(nèi)，創(chuàng)建應(yīng)用隔離容器HP nPar，SUN DSDHP vPar，SUN LD，IBM DLParHP SRP，SUN Saloris

22、Container，IBM WParVMWare ESX，Xen，KVM，Hyper-VParallels Virtuozzo第19頁X86X86服務(wù)器虛擬化技術(shù)架構(gòu)服務(wù)器虛擬化技術(shù)架構(gòu)操作系統(tǒng)級虛擬化操作系統(tǒng)級虛擬化應(yīng)用級虛擬化應(yīng)用級虛擬化原理：虛擬層是通過創(chuàng)建虛擬操作系統(tǒng)實例實現(xiàn)的，它再指向根操作系統(tǒng)的關(guān)鍵系統(tǒng)文件，這些指針駐留在操作系統(tǒng)容器受保護的內(nèi)存中，提供低內(nèi)存開銷應(yīng)用分析：虛擬化實例的密度很大，維護效率高；但隔離性差，應(yīng)用對根操作系統(tǒng)的破壞，其他客戶機也會跟著被破壞，實際應(yīng)用較少原理：hypervisor通過一個軟件層在現(xiàn)有操作系統(tǒng)上實現(xiàn)硬件虛擬化，與容器架構(gòu)不一樣，II型客戶機提

23、供了一個完整的、獨立的、無依賴的客戶機操作系統(tǒng)副本，通常利用半虛擬化驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)和I/O提高客戶機性能應(yīng)用分析：由于虛擬化功能必須通過宿主操作系統(tǒng)，客戶機的性能大大低于裸金屬架構(gòu)，可用于開發(fā)/測試或桌面類應(yīng)用程序原理：該類hypervisor直接運行在系統(tǒng)硬件上，提供了更好的客戶機性能。通過處理器虛擬化擴展增強，包括英特爾VT和AMD-V技術(shù)，hypervisor的性能得到大幅度提升應(yīng)用分析：隔離性和性能表現(xiàn)均衡，目前是X86服務(wù)器虛擬化企業(yè)應(yīng)用的主企業(yè)應(yīng)用的主流選擇流選擇App1OS1App2OS2HWVMMApp1OS1App2OS2HWVMMHOST OSApp1App2HWOSOS Vir

24、tualizationType I：裸金屬架構(gòu)：裸金屬架構(gòu)TypeII：寄居架構(gòu)：寄居架構(gòu)容器架構(gòu)容器架構(gòu)第20頁X86X86服務(wù)器虛擬化技術(shù)適用原則服務(wù)器虛擬化技術(shù)適用原則不適合適合以下四種應(yīng)用場景適宜引入X86虛擬化技術(shù)：1、單節(jié)點處理能力要求低、單節(jié)點處理能力要求低：通過分布式部署等方法，對單節(jié)點的部署處理能力要求低于單臺物理主機的性能上限2、生命周期短：、生命周期短：突發(fā)性業(yè)務(wù)處理多，需要頻繁進行資源分配和收回3、負載波動大、負載波動大：存在明顯的波峰波谷，且多個應(yīng)用間的峰谷時間差異較大4、需求預測難、需求預測難：應(yīng)用模型不成熟，資源需求估算困難，或者可能隨時出現(xiàn)突發(fā)性增長其中第一條為

25、絕對條件，必須滿足；其他三條為選擇性條件，符合程度越高虛擬化價值越大。結(jié)合應(yīng)用場景與主流應(yīng)用模式進行比較，可以得出適用性方面的一些結(jié)論：應(yīng)用模式應(yīng)用模式單節(jié)點單節(jié)點處理能處理能力力生命生命周期周期負載負載波動波動需求需求預測預測是否適合是否適合引入虛擬化引入虛擬化生產(chǎn)環(huán)境主流數(shù)據(jù)庫web服務(wù)器中間件多節(jié)點集群中間件HA集群接口機文件服務(wù)器測試環(huán)境結(jié)論：結(jié)論：測試環(huán)境、WEB服務(wù)器、接口機等應(yīng)用場景優(yōu)先引入，數(shù)據(jù)庫、中間件多節(jié)點集群、中間件HA集群、文件服務(wù)器等應(yīng)用場景需要根據(jù)實際運行情況參照四種應(yīng)用場景進行分析，擇機引入。第21頁X86X86虛擬化關(guān)鍵問題虛擬化關(guān)鍵問題- -虛擬機存儲虛擬機存

26、儲存儲方式存儲方式性能性能擴展性擴展性HA/HA/在線遷移支持在線遷移支持成本成本FC-SAN高單臺存儲設(shè)備有限擴展支持高IP-SAN中單臺存儲設(shè)備有限擴展支持較低分布式文件系統(tǒng)低于IP-SAN通過增加DFS節(jié)點實現(xiàn)線性擴展支持較低本地磁盤（多磁盤做RAID）順序讀性能高，其余性能低無額外存儲設(shè)備，線性擴展可實現(xiàn)恢復到快照狀態(tài)的準HA/可實現(xiàn)中斷時間或遷移時間較長的準在線遷移低虛擬機存儲使用策略虛擬機存儲使用策略對HA及在線遷移有需求，且性能要求高的場景，建議使用FC-SAN進行虛擬機鏡像文件存儲。對HA及在線遷移有需求，對性能無嚴格要求，建議使用成本較低的IP-SAN。與IP-SAN相比，分

27、布式文件系統(tǒng)DFS無優(yōu)勢，目前針對虛擬化平臺技術(shù)不夠成熟，且部分情況下性能更低，故目前不建議在服務(wù)器虛擬化映像文件存儲中使用。對于HA及在線遷移無嚴格要求，建議使用成本最低，擴展性最好的本地磁盤進行虛機鏡像文件存儲（多塊磁盤做RAID方式）。對于虛擬機應(yīng)用，若無其它存儲優(yōu)化策略，建議采用虛擬磁盤文件的存儲方式來使用存儲設(shè)備。第22頁X86X86服務(wù)器虛擬化規(guī)范和測試工作服務(wù)器虛擬化規(guī)范和測試工作X86X86服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)設(shè)備規(guī)范服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)設(shè)備規(guī)范研究院制定X86服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)設(shè)備規(guī)范作為企業(yè)標準提供給集團和省公司，用于X86服務(wù)器虛擬化產(chǎn)品的選型、測試和合理應(yīng)用規(guī)范內(nèi)容包括X86服務(wù)

28、器虛擬化的技術(shù)實現(xiàn)方式，典型系統(tǒng)架構(gòu)功能要求：基礎(chǔ)功能、快速部署、動態(tài)分配和虛擬化管理非功能要求：性能、可用性、可擴展性、可管理性、安全性等對外提供的接口要求研究院依據(jù)中國移動研究院依據(jù)中國移動X86X86服務(wù)器虛擬化技術(shù)規(guī)范服務(wù)器虛擬化技術(shù)規(guī)范開展功能和性能測試開展功能和性能測試測試產(chǎn)品：VMWare：vShpere；Microsoft：Hyper-V；Redhat：KVM；華為和Novell：Suse Xen測試結(jié)論功能方面基本都能夠滿足中國移動X86虛擬化的基本功能要求在規(guī)范未做強制要求的少數(shù)高級功能上有所不同性能方面從24個虛擬機的SPECVirt壓力測試的分數(shù)來看，各廠商虛擬化產(chǎn)品的

29、性能差距不大，都可以滿足中國移動X86虛擬化的性能要求不同虛擬化產(chǎn)品對于系統(tǒng)物理資源的消耗表現(xiàn)稍有差別，但影響不大第23頁浙江業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)浙江業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)X86X86虛擬化試點虛擬化試點試點系統(tǒng)試點系統(tǒng)業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，營業(yè)廳現(xiàn)場管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，營業(yè)廳現(xiàn)場管理系統(tǒng)試點方案試點方案虛擬服務(wù)器采用了虛擬服務(wù)器采用了4 4套套HP BL685 4HP BL685 4路刀片路刀片服務(wù)器，管理服務(wù)器采用了服務(wù)器，管理服務(wù)器采用了1 1套套2 2路刀片路刀片服務(wù)器；存儲系統(tǒng)復用了服務(wù)器；存儲系統(tǒng)復用了HP XP24000HP XP24000光光纖存儲系統(tǒng)纖存儲系統(tǒng)虛擬化軟件采用了虛擬化軟件采用了Vmwa

30、re VsphereVmware Vsphere 4 4 enterprise editionenterprise edition，虛擬化管理軟件采，虛擬化管理軟件采用用Vmware Vsphere vCenterVmware Vsphere vCenter Server Server StandardStandard，操作系統(tǒng)為，操作系統(tǒng)為SuseSuse Linux 10.1 Linux 10.1。架構(gòu)示意圖如右圖：架構(gòu)示意圖如右圖：試點結(jié)論試點結(jié)論營業(yè)廳現(xiàn)場管理系統(tǒng)作為營業(yè)廳現(xiàn)場管理系統(tǒng)作為WEBWEB類和類和輕輕負載應(yīng)用類業(yè)務(wù)，適合引入虛擬化技術(shù)；負載應(yīng)用類業(yè)務(wù)，適合引入虛擬化技術(shù)；采

31、用采用VMwareVMware虛擬架構(gòu)解決方案，在可行性、可靠性及穩(wěn)定性方面能夠滿足要求；虛擬架構(gòu)解決方案，在可行性、可靠性及穩(wěn)定性方面能夠滿足要求；共享存儲上，共享存儲上，后續(xù)考慮將存儲改為中低端盤陣，以提高投資性價比；后續(xù)考慮將存儲改為中低端盤陣，以提高投資性價比；引入引入X86X86虛擬化后，對于人員、網(wǎng)絡(luò)等維護管理方面提出了新的挑戰(zhàn)。虛擬化后，對于人員、網(wǎng)絡(luò)等維護管理方面提出了新的挑戰(zhàn)。第24頁江蘇江蘇X86X86虛擬化試點虛擬化試點試點系統(tǒng)試點系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)試點方案試點方案江蘇網(wǎng)管系統(tǒng)針對江蘇網(wǎng)管系統(tǒng)針對8 8套網(wǎng)管系統(tǒng)、套網(wǎng)管系統(tǒng)、1212種安種安全管理平臺，實施全管

32、理平臺，實施PCPC服務(wù)器虛擬化，包服務(wù)器虛擬化，包括日志審計系統(tǒng)、安全管控平臺、括日志審計系統(tǒng)、安全管控平臺、4A4A、網(wǎng)絡(luò)投訴處理平臺、綜合資源、信令監(jiān)網(wǎng)絡(luò)投訴處理平臺、綜合資源、信令監(jiān)測、數(shù)據(jù)網(wǎng)管、傳輸網(wǎng)管等測、數(shù)據(jù)網(wǎng)管、傳輸網(wǎng)管等實施領(lǐng)域主要在實施領(lǐng)域主要在WebWeb服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集機和網(wǎng)管接口機機和網(wǎng)管接口機將原有將原有120120臺服務(wù)器上的應(yīng)用通過虛擬化臺服務(wù)器上的應(yīng)用通過虛擬化整合到整合到3030臺服務(wù)器上臺服務(wù)器上試點結(jié)論試點結(jié)論實踐證明，虛擬化平臺可以滿足上述網(wǎng)管系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求實踐證明，虛擬化平臺可以滿足上述網(wǎng)管系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求共享存儲利舊現(xiàn)有共享存儲利舊現(xiàn)

33、有FC SANFC SAN設(shè)備，整體方案收到良好的投資效益設(shè)備，整體方案收到良好的投資效益新技術(shù)的運用也帶來維護模式的轉(zhuǎn)變，需進一步探索新技術(shù)的運用也帶來維護模式的轉(zhuǎn)變，需進一步探索第25頁效益評估效益評估- -江蘇網(wǎng)管支撐系統(tǒng)江蘇網(wǎng)管支撐系統(tǒng)整合前整合前整合后整合后效益效益規(guī)規(guī)模模120臺臺30臺臺部署空間減少部署空間減少75%投投資資硬件硬件120*5萬；操作系統(tǒng)萬；操作系統(tǒng) 120*1萬萬 合計合計720萬萬硬件硬件 30*10萬，操作系統(tǒng)操萬，操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)作系統(tǒng) 30*1萬，虛擬化軟萬，虛擬化軟件件 30*3.5萬，合計萬，合計435萬萬節(jié)約節(jié)約40%能能耗耗60千瓦千瓦30千瓦千

34、瓦解決解決50%，每年約，每年約52萬萬上上線線周周期期3天天2小時小時減少減少90%以上以上注：虛擬化后的共享存儲在現(xiàn)有陣列上劃分，空間幾十個G，IO消耗也很低，成本上沒有計入第26頁效益評估效益評估-GEDC-GEDC大規(guī)模部署大規(guī)模部署GEDC一期X86虛擬化經(jīng)濟收益預分析新方式-規(guī)模數(shù)量傳統(tǒng)方式-規(guī)模數(shù)量1 CPU01 CPU502 CPU412 CPU1814 CPU164 CPU156投資（萬元）VMWARE軟件 408.00 PC SERVER投資 511.00 PC SERVER投資 2,520.70 系統(tǒng)集成 57.00 存儲 102.38 成本（萬元）維保服務(wù) 51.10

35、維保服務(wù) 252.07 人工成本 100.00 人工成本 200.00 電費 122.64 電費 1,087.99 制冷及配套 122.64 制冷及配套 1,087.99 建筑空間 9.24 建筑空間 68.64 合計（萬元） 1,484.00 5,217.39 經(jīng)濟收益（萬元） 3,733.40 3,733.40 第27頁風險分析風險分析- 實現(xiàn)X86服務(wù)器虛擬化后，主要存在以下風險需要規(guī)避l干擾風險：單個服務(wù)器上以虛擬機方式承載多個應(yīng)用，其中一個出現(xiàn)故障后對其他應(yīng)用的影響l管理風險：現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)兼容性問題，需要引入新的管理軟件l兼容風險：不同虛擬化平臺之間的互操作和統(tǒng)一管理問題- 規(guī)避措施

36、l選擇裸金屬架構(gòu)虛擬化方案，增強虛擬機的故障隔離度和系統(tǒng)穩(wěn)定性l做好與現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)的集成工作l具備一定設(shè)備規(guī)模的前提下，對不同虛擬化平臺可采用第三方管理軟件進行統(tǒng)一管理應(yīng)對措施應(yīng)對措施風險風險第28頁X86X86服務(wù)器虛擬化引入策略服務(wù)器虛擬化引入策略X86X86虛擬化技術(shù)發(fā)展已趨成熟，對于目前虛擬化技術(shù)發(fā)展已趨成熟，對于目前IT IT支撐系統(tǒng)內(nèi)的支撐系統(tǒng)內(nèi)的X86X86服務(wù)器都可以考慮實施服務(wù)器都可以考慮實施，但是虛擬化的實施要綜合考慮成本和收益，但是虛擬化的實施要綜合考慮成本和收益，避免為了虛擬化而虛擬化避免為了虛擬化而虛擬化l虛擬化實施應(yīng)滿足低利用率或動態(tài)部署原則l對于虛擬化架構(gòu)的共享存

37、儲設(shè)備，應(yīng)評估FC SAN和IP SAN等不同方案成本對比l虛擬化實施范圍的擴大有助于提高服務(wù)器整合比，實現(xiàn)效益最大化，建議對三大IT支撐系統(tǒng)統(tǒng)一建設(shè)X86虛擬化資源池l虛擬化產(chǎn)品的選擇上，應(yīng)參考分級標準，合理選擇，避免盲目采用成本最高的解決方案原則二：當物理服務(wù)器上需要動態(tài)分配給不同原則二：當物理服務(wù)器上需要動態(tài)分配給不同應(yīng)用系統(tǒng)使用時，應(yīng)該考慮虛擬化應(yīng)用系統(tǒng)使用時，應(yīng)該考慮虛擬化依據(jù)：虛擬機資源不與任何物理機綁定，虛擬機鏡像可以方便分發(fā)、快速部署效果：資源被池化，可根據(jù)應(yīng)用需要動態(tài)分配和回收，滿足業(yè)務(wù)動態(tài)變化需求案例：生命周期短的臨時應(yīng)用或開發(fā)、測試系統(tǒng)，負載波動大、需求難以預測的系統(tǒng)如業(yè)

38、務(wù)云資源池、IDC彈性計算業(yè)務(wù)等建議：需要自動化、具有策略性的的虛擬化管理系統(tǒng)原則一原則一：當：當發(fā)現(xiàn)多臺物理服務(wù)器的資源利發(fā)現(xiàn)多臺物理服務(wù)器的資源利用率過低時，應(yīng)該考慮虛擬化用率過低時，應(yīng)該考慮虛擬化依據(jù)：利用虛擬化“一分多”的特性，同時運行多個虛擬機，共享資源效果：實現(xiàn)應(yīng)用整合，提高利用率，降低TCO案例：小型業(yè)務(wù)平臺、信息化、網(wǎng)管采集機等建議：在部署多個虛擬機時，可以考慮其對資源的不同需求，以及“錯峰”效應(yīng)第29頁參考分級標準合理選擇虛擬化功能參考分級標準合理選擇虛擬化功能A類在B類的基礎(chǔ)上提供了更多高級功能，適用于對可用性和管理功能要求極高的關(guān)鍵系統(tǒng)部署或其他特種應(yīng)用場景B類在C類基本

39、功能的基礎(chǔ)上增加了自動部署和管理、動態(tài)分配、安全、高可用性等功能，適合對虛擬化資源管理及可用性有較高要求的應(yīng)用場景，如支撐系統(tǒng)云，云資源池系統(tǒng)等C類滿足服務(wù)器虛擬化的虛擬機基本申請、部署、管理等最基本功能，適合一般的服務(wù)器虛擬化應(yīng)用場景，如小型虛擬化系統(tǒng)，內(nèi)部開發(fā)與測試系統(tǒng)等對可靠性無絕對要求的系統(tǒng)功能點A類 B類 C類虛擬化基本功能操作系統(tǒng)類型CPU類型存儲類型虛擬機最大配置虛擬機運行控制虛擬機部署虛擬機創(chuàng)建虛擬機鏡像復制虛擬機模板虛擬機快照P2V轉(zhuǎn)換模板批量部署V2V虛擬機格式轉(zhuǎn)換功能點A類 B類 C類虛擬化管理運行狀態(tài)監(jiān)控資源統(tǒng)一管理資源分配策略補丁和升級故障告警資源發(fā)現(xiàn)存儲I/O控制

40、網(wǎng)絡(luò)I/O控制 腳本自動化管理可編程管理接口電源管理 高可用性故障隔離虛擬機故障切換虛擬機容錯切換 功能點A類B類 C類資源動態(tài)分配CPU資源復用虛擬機熱遷移內(nèi)存資源復用資源在線調(diào)整 存儲熱遷移 網(wǎng)絡(luò)熱遷移虛擬網(wǎng)絡(luò)和安全虛擬交換機支持劃分VLAN虛擬防火墻 第30頁ITIT支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)X86X86平臺替代小型機驅(qū)動力平臺替代小型機驅(qū)動力有助于降低成本有助于降低成本有助于提高效率有助于提高效率目前小型機從CPU、硬件架構(gòu)到操作系統(tǒng)一般都是廠家私有標準，相互之間不通用，缺乏互操作性不同服務(wù)器之間操作、管理都不相同，給應(yīng)用開發(fā)、設(shè)備管理等都造成很大困難，影響業(yè)務(wù)部署、管理效率小型機價格高，動輒數(shù)

41、十甚至上百萬元，企業(yè)IT系統(tǒng)投資巨大由于標準化問題造成軟硬件綁定，不利于廠商之間競爭，進一步加劇了價格居高不下采用采用X86服務(wù)器替代小型機，符合云計算對服務(wù)器替代小型機，符合云計算對服務(wù)器的技術(shù)要求，是服務(wù)器的技術(shù)要求，是IT支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)降低成本、降低成本、提高效率提高效率的必然選擇的必然選擇出貨量同比增長營收同比增長X86X8614.9%14.9%25.9%25.9%RISCRISC和和ItaniumItanium-10.1%-10.1%-9.5%-9.5%2010年第年第3季度全球服務(wù)器增長（來自季度全球服務(wù)器增長（來自gartner）第31頁X86X86平臺替代小型機可行性分析平臺

42、替代小型機可行性分析關(guān)鍵問題關(guān)鍵問題評價服務(wù)器評價服務(wù)器X86X86化是否可行，需要分析化是否可行，需要分析X86X86服務(wù)器相對于小型機，在性能、服務(wù)器相對于小型機，在性能、可用性、可擴展性、成本等關(guān)鍵指標是否占有優(yōu)勢或者相當可用性、可擴展性、成本等關(guān)鍵指標是否占有優(yōu)勢或者相當性能性能 性能是衡量服務(wù)器處理能力的指標，常用的性能指標包括TPCC、SPECCPU等 既包括單機性能，也包括集群性能可用性可用性成本成本可擴展性可擴展性 可用性定義為正常運行的時間與總時間之比，是確保業(yè)務(wù)連續(xù)不間斷運行的能力， 主要取決于服務(wù)器自身可靠性和快速恢復能力 冗余的部署能夠大大提高系統(tǒng)可用性 可擴展性是服務(wù)

43、器應(yīng)對資源需求的變化而改變服務(wù)能力的難易程度 可擴展性主要包括縱向擴展和橫向擴展兩種手段 既包括服務(wù)器購買，也包括配套軟硬件及后期運維費用 成本的考察應(yīng)以滿足同類應(yīng)用、提供同等性能和可用性為基礎(chǔ)第32頁X86X86和和RISCRISC對比分析對比分析Unix小型機X86服務(wù)器性能性能單機性能高單機性能高單機最高性能稍低，但也完全能夠與中單機最高性能稍低，但也完全能夠與中低端小型機相比，通過大規(guī)模集群能提低端小型機相比，通過大規(guī)模集群能提高非常高的性能高非常高的性能可用性可用性采用專用組件且冗余度較高，具采用專用組件且冗余度較高，具有非常高的可靠性有非常高的可靠性單機硬件冗余度較低，可靠性相對較

44、差，單機硬件冗余度較低，可靠性相對較差，但可以通過多節(jié)點提高系統(tǒng)可用性但可以通過多節(jié)點提高系統(tǒng)可用性可擴展可擴展性性設(shè)備縱向可擴展性強，在硬件擴設(shè)備縱向可擴展性強，在硬件擴展過程中可不停機展過程中可不停機縱向可擴展性受局限，但橫向擴展能力縱向可擴展性受局限，但橫向擴展能力非常強非常強成本成本成本高、價格高成本高、價格高成本低、價格便宜成本低、價格便宜標準化標準化標準化、開放性程度差標準化、開放性程度差標準化程度高，適合組成多節(jié)點集群標準化程度高，適合組成多節(jié)點集群從性能、可靠性、可擴展性等各方面來看，從性能、可靠性、可擴展性等各方面來看，X86X86服務(wù)器能夠提供與中低端小型機相比服務(wù)器能夠提

45、供與中低端小型機相比的能力，同時在成本、標準化等方面具有很大優(yōu)勢，能夠滿足大多數(shù)業(yè)務(wù)的需求，也的能力，同時在成本、標準化等方面具有很大優(yōu)勢，能夠滿足大多數(shù)業(yè)務(wù)的需求，也符合符合IT IT系統(tǒng)云計算演進趨勢系統(tǒng)云計算演進趨勢第33頁ITIT支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)X86X86平臺替代小型機引入策略平臺替代小型機引入策略將應(yīng)用并發(fā)請求數(shù)較小或處理簡單，對資源需求量小的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)選擇部署在將應(yīng)用并發(fā)請求數(shù)較小或處理簡單，對資源需求量小的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)選擇部署在X86平臺平臺原來運行在原來運行在Unix操作系統(tǒng)下的應(yīng)用軟件，改造為操作系統(tǒng)下的應(yīng)用軟件，改造為Linux或或Windows下的應(yīng)用軟件下的應(yīng)用軟件對于

46、中間件對于中間件/數(shù)據(jù)庫等第三方軟件，改用相應(yīng)數(shù)據(jù)庫等第三方軟件，改用相應(yīng)X86版本版本在新的在新的X86服務(wù)器上重新部署應(yīng)用系統(tǒng)即可服務(wù)器上重新部署應(yīng)用系統(tǒng)即可規(guī)模事務(wù)型應(yīng)用，如規(guī)模事務(wù)型應(yīng)用，如CRM應(yīng)用服務(wù)器，積極推動利用負載均衡的應(yīng)用服務(wù)器，積極推動利用負載均衡的X86集群進行替代集群進行替代應(yīng)用軟件或第三方軟件改造為應(yīng)用軟件或第三方軟件改造為X86操作系統(tǒng)版本，部署到多個服務(wù)器節(jié)點中操作系統(tǒng)版本，部署到多個服務(wù)器節(jié)點中應(yīng)用可能需要進行更改，更適合進行工作負載的獨立分發(fā)應(yīng)用可能需要進行更改，更適合進行工作負載的獨立分發(fā)在系統(tǒng)中增加負載均衡模塊，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)流量乃至不同應(yīng)用的負載分發(fā)在系

47、統(tǒng)中增加負載均衡模塊，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)流量乃至不同應(yīng)用的負載分發(fā)研究和試點在批處理和大型數(shù)據(jù)倉庫等場景采用分布式處理研究和試點在批處理和大型數(shù)據(jù)倉庫等場景采用分布式處理X86集群方式替代小型機集群方式替代小型機應(yīng)用需要進行更改，由原來集中處理任務(wù)改變?yōu)榉植际教幚矸绞?，第三方軟件也需要適用應(yīng)用需要進行更改，由原來集中處理任務(wù)改變?yōu)榉植际教幚矸绞?，第三方軟件也需要適用這種模式這種模式選擇支持分布式處理的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，將數(shù)據(jù)庫分散部署在多個選擇支持分布式處理的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，將數(shù)據(jù)庫分散部署在多個X86服務(wù)器節(jié)點上服務(wù)器節(jié)點上利用利用X86X86服務(wù)器替代小型機符合云計算標準化和公司低成本高效建設(shè)的需求，應(yīng)在

48、服務(wù)器替代小型機符合云計算標準化和公司低成本高效建設(shè)的需求，應(yīng)在保證業(yè)務(wù)可用性的基礎(chǔ)保證業(yè)務(wù)可用性的基礎(chǔ)上，對于資源需求小的應(yīng)用系統(tǒng)上，對于資源需求小的應(yīng)用系統(tǒng)優(yōu)選部署優(yōu)選部署在在X86X86平臺上，平臺上，積積極試點極試點在規(guī)模事務(wù)型應(yīng)用中采用在規(guī)模事務(wù)型應(yīng)用中采用X86X86集群方式替代小型機，集群方式替代小型機，研究和試點研究和試點在批處理和在批處理和大型數(shù)據(jù)倉庫等場景采用分布式處理大型數(shù)據(jù)倉庫等場景采用分布式處理X86X86集群方式替代小型機集群方式替代小型機第34頁小型機虛擬化的分類和代表產(chǎn)品小型機虛擬化的分類和代表產(chǎn)品虛擬化技術(shù)虛擬化技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)品廠家廠家平臺支持平臺支持操作系統(tǒng)操作

49、系統(tǒng)物理分區(qū)物理分區(qū)（硬件級虛擬（硬件級虛擬化）化）Dynamic System DomainsDynamic System DomainsSunSunSun RISCSun RISCSolarisSolarisNPARNPARHPHPHP RISC/ItaniumHP RISC/ItaniumHPUX/Linux/WindowsHPUX/Linux/Windows邏輯分區(qū)邏輯分區(qū)（操作系統(tǒng)級（操作系統(tǒng)級虛擬化）虛擬化）LPARLPARIBMIBMIBM RISCIBM RISCIBM/LinuxIBM/LinuxPowerVMPowerVMIBMIBMIBM RISCIBM RISC（Pow

50、er Power 6 only6 only）i5/OS/IBM i, AIX and i5/OS/IBM i, AIX and LinuxLinuxVPARVPARHPHPHP RISC/ItaniumHP RISC/ItaniumHPUX/Linux/WindowsHPUX/Linux/WindowsLogical DomainsLogical DomainsSunSunSun T1/T2/RockSun T1/T2/RockSolaris/LinuxSolaris/Linux資源分區(qū)資源分區(qū)（應(yīng)用級虛擬（應(yīng)用級虛擬化）化）Solaris Containers/ZonesSolaris Co

51、ntainers/ZonesSunSunSun RISC/X86Sun RISC/X86Solaris 10Solaris 10Process Resource ManagerProcess Resource ManagerHPHPHP RISCHP RISCHP-UXHP-UXWorkload PartitionWorkload PartitionIBMIBMIBM RISCIBM RISC（Power Power 6 only6 only）i5/OS/IBM i, AIX and i5/OS/IBM i, AIX and LinuxLinux第35頁IBMIBM虛擬化技術(shù)虛擬化技術(shù)LPar

52、LPar和和WParWPar 一個 system p 的系統(tǒng)平臺，該平臺被分割成多個 LPAR，每個 LPAR 上可以運行一個操作系統(tǒng)實例。LPAR 上可運行的系統(tǒng)包括 Linux，AIX 和 VIOS。在運行 AIX6 的 LPAR 中，又可以運行和管理一個或多個 WPAR WPAR 是由軟件創(chuàng)建的、AIX 6 映像中的虛擬化的操作系統(tǒng)環(huán)境。對于所承載的應(yīng)用程序來說，每個工作負載分區(qū)都是一個安全的、隔離的環(huán)境。WPAR 中的應(yīng)用程序認為，它正執(zhí)行于自己的、專門的AIX 實例中。對于大多數(shù) 應(yīng)用程序來說，WPAR 就好像 是一個AIX 的啟動實例。通 常，在WPAR 中，應(yīng)用程序無 需修改就可

53、以運行AIX 6Global InstanceWorkloadPartitionQAWorkloadPartitionData MiningWorkloadPartitionDevWorkload Partitione-mailWorkloadPartitionBillingIBM LPAR既邏輯分區(qū)指的是將一個物理的服務(wù)器劃分成若干個邏輯的服務(wù)器，每個邏輯的服務(wù)器運行自己獨立的操作系統(tǒng)，有自己獨享的處理器、內(nèi)存和I/O資源, 這些資源在各個LPAR之間是隔離的Power Hypervisor 第36頁虛擬化技術(shù)虛擬化技術(shù)虛擬化技術(shù)功能、適用場景虛擬化技術(shù)功能、適用場景備注備注DLPAR（CP

54、U/MEM/IO）動態(tài)調(diào)整不同分區(qū)之間的CPU/內(nèi)存/IO資源微分區(qū)在需要分區(qū)技術(shù)時，需要快速部署或者分區(qū)數(shù)量較大時使用，配合共享處理器池技術(shù)提高設(shè)備的資源利用率，同時根據(jù)分區(qū)負載自動調(diào)整分區(qū)資源虛擬 SCSI (VIO 服務(wù)器端)使用VIO時的基本技術(shù)，使用于IO要求不高的多個系統(tǒng)虛擬以太網(wǎng) (VIO Server)工作負載分區(qū) (Wpar)對資源需求較少，隔離性要求低，共享文件和應(yīng)用，實現(xiàn)高密度部署，只需要維護一個AIX內(nèi)核應(yīng)用分區(qū)遷移 (AIX 操作系統(tǒng))把應(yīng)用從一個分區(qū)在不停止業(yè)務(wù)的前提下遷移到另外一個分區(qū)應(yīng)用的重要度很高共享專用容量方便把專有分區(qū)的資源動態(tài)分配給共享處理器資源池共享處

55、理器池根據(jù)分區(qū)負載和策略動態(tài)自動調(diào)整分區(qū)的CPU資源，配合DLPAR或者VIO使用多共享處理器池使用共享處理器池的分區(qū)較多，情況與要求復雜時使用動態(tài)分區(qū)遷移 (POWER6/7)業(yè)務(wù)運行的前提下，將系統(tǒng)和應(yīng)用動態(tài)遷移到其他物理設(shè)備，適用于長時間不可暫停的應(yīng)用場景應(yīng)用的重要度很高N端口ID虛擬化HBA卡(POWER6/7)使用VIO技術(shù)，提高IO性能和靈活性活動內(nèi)存共享 (POWER6/7)根據(jù)分區(qū)負載和策略動態(tài)自動調(diào)整分區(qū)的MEM資源，配合DLPAR或者VIO使用集成虛擬以太網(wǎng)卡 (POWER6/7)DLPAR使用/管理網(wǎng)口/臨時的standby地址CPU資源較富余PowerVMPowerVM

56、主要虛擬化技術(shù)適用原則主要虛擬化技術(shù)適用原則第37頁SUNSUN虛擬化技術(shù)體系虛擬化技術(shù)體系按照CPU槽的顆粒進行分區(qū)最多的硬件分區(qū)數(shù)量多達24個完全的硬件故障隔離沒有性能開銷的損失幾代CPU可以共存同一系統(tǒng)域可在線更換每個邏輯域是一個完整的虛擬機，包含可動態(tài)配置的服務(wù)器資源和各自獨立的OS分區(qū)粒度小，內(nèi)存以8KB的粒度分配域可單獨配置、啟動和關(guān)閉,無需服務(wù)器硬件的重啟可隔離操作系統(tǒng)以上的故障在Solaris核心中實現(xiàn)OS虛擬化-動態(tài)資源管理-系統(tǒng)環(huán)境，安全性和故障隔離 (zones)極輕量級實現(xiàn)，高密度部署-理論極限 8000應(yīng)用范圍廣范，可應(yīng)用于各種類型的硬件平臺第38頁SUNSUN服務(wù)器

57、虛擬化技術(shù)適用原則服務(wù)器虛擬化技術(shù)適用原則PhysicalPhysicaldomaindomainL o g i c a l L o g i c a l DomainDomainContainorContainor(Zone)(Zone)平臺平臺SF38X0/SF48X0/SF6800/SF12K/SF15K/E10K/E4900/E6900/E20K/E25K/MX00UltraSPARC T2 Plus/based服務(wù)器(T5120/T5240/T5220/T6340/T6320/T5440/N3260所有SUN服務(wù)器操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)SOLARIS8以上SOLARIS 10以上SOLARI

58、S 10以上性能開銷性能開銷沒有開銷系統(tǒng)開銷很小系統(tǒng)開銷不超過2%系統(tǒng)開銷很小，單個Containor不超過1%典型應(yīng)用典型應(yīng)用環(huán)境環(huán)境對硬件故障隔離的要求很高的核心生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)運行的應(yīng)用有伸縮性要求建議的實施平臺為中高端服務(wù)器 (E4900-E25K,M4000-M9000)基于Solaris的小應(yīng)用環(huán)境整合，分區(qū)之間的硬件故障隔離要求不太高分區(qū)粒度和靈活性要求高高密度應(yīng)用部署對資源分配靈活性要求很高的場合，需要快速部署業(yè)務(wù)的場景第39頁HPHP服務(wù)器虛擬化技術(shù)體系服務(wù)器虛擬化技術(shù)體系nPar n OS image with HW fault isolationDedicated CPURA

59、M & I/O隔離性靈活性NodevPar 2 OS + SW fault isolationDedicated CPU, RAMHard Partition 1Hard Partition 2vPar 1 OS + SW fault isolationDedicated CPU, RAMVirtual Machine 1OS + SW fault isolationVirtual + Shared CPU, I/OVirtualized MemoryVirtual Machine 2OS + SW fault isolationVirtual + Shared CPU, I/OVirtual

60、ized MemoryApplication n Guaranteed compute resources (shares or percentages)HP vPar/VMHP nParServer Node一個節(jié)點內(nèi)部實現(xiàn)物理分區(qū)集群內(nèi)的每個節(jié)點安裝單一系統(tǒng)映像在一臺物理服務(wù)器或一個物理分區(qū)內(nèi)部HP SRP一個操作系統(tǒng)映像內(nèi)實現(xiàn)安全分區(qū)nPar 1 OS image with HW fault isolationDedicated CPURAM & I/OnPar 2OS image with HW fault isolationDedicated CPURAM & I/OnPar 3Ap

61、plication 3Application 2Guaranteed compute resources (shares or percentages)Application 1 Guaranteed compute resources (shares or percentages)第40頁HPHP服務(wù)器虛擬化主要技術(shù)特征服務(wù)器虛擬化主要技術(shù)特征虛擬化虛擬化技術(shù)特征技術(shù)特征說明說明系統(tǒng)軟硬件需求系統(tǒng)軟硬件需求nParnPar硬件分區(qū)硬件分區(qū)以單元板為單位調(diào)整資源以單元板為單位調(diào)整資源Cell-based server: Cell-based server: 9000/Integrity9000

62、/IntegrityDynamic nPar支持在線的激活和釋放分區(qū)中的單元板HP-UX 11i v3單元板混插支持同機箱內(nèi)混合不同的處理器sx1000 chipset, PA-RISC / Itanium 2vParvPar邏輯分區(qū)邏輯分區(qū)以以1CPU1CPU和和64M64M內(nèi)存為單位調(diào)整資源內(nèi)存為單位調(diào)整資源Cell-based server: Cell-based server: 9000/Integrity, HP-UX9000/Integrity, HP-UX動態(tài)增減CPU為虛擬分區(qū)動態(tài)增減CPU而無需重啟HP-UX內(nèi)存動態(tài)遷移為虛擬分區(qū)動態(tài)增減內(nèi)存而無需重啟HP-UX 11i v3

63、capable firmwarevPar A.05.xxHPVMHPVM虛擬機虛擬機以以1% CPU1% CPU為單位調(diào)整資源為單位調(diào)整資源IntegrityIntegrity動態(tài)資源分配虛擬、動態(tài)共享的CPU, Mem和I/OIntegrity虛擬機在線遷移應(yīng)用不中斷情況下，不同物理服務(wù)器之間遷移VMHP-UX 11i v3, Integrity VM 4.1安全資源分區(qū)安全資源分區(qū)以以1% CPU1% CPU為單位調(diào)整資源為單位調(diào)整資源HP-UX 9第41頁nPartition 2 “production”vPar 1HPUX 11i + batchnPartition 1 “test”c

64、pu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memoryvPar 3HPUX 11i, large I/O buffer cach

65、evPar 4HPUX 11i, tuned for large memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memorycpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memoryvPar 2HPUX11i + webcpu0CCmemoryI/Ocpu1cpu2cpu3memory第42頁HPHP服務(wù)器虛擬化技術(shù)適用原則服務(wù)器虛擬化技術(shù)適用原則nParsnParsvP

66、arsvParsVMVMSRPSRP平臺平臺所有基于CELL架構(gòu)的HP小型機所有基于CELL架構(gòu)的HP小型機所有HP安騰小型機所有HP小型機操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)HP-UX, Windows, Linux OpenVMSHP-UXHP-UX, Windows LinuxHP-UX顆粒度顆粒度Cell board上的資源1cpu1 I/O slot 64MB memory5% CPU 其他資源均共享1% CPU 在單個操作系統(tǒng)內(nèi)隔離度隔離度硬件層電氣隔離Hypervisor層操作系統(tǒng)層應(yīng)用程序?qū)有阅荛_銷性能開銷沒有開銷系統(tǒng)開銷很小系統(tǒng)開銷不超過5%系統(tǒng)開銷很小典型應(yīng)用環(huán)境典型應(yīng)用環(huán)境多操作系統(tǒng)、多應(yīng)用系統(tǒng)整合基于HP-UX環(huán)境的整合小應(yīng)用環(huán)境整合同類型應(yīng)用在同一操作系統(tǒng)環(huán)境下的高密度整合第43頁小型機虛擬化技術(shù)小結(jié)小型機虛擬化技術(shù)小結(jié)1234發(fā)展歷史久遠，服務(wù)器虛擬化技術(shù)起源于大型機，在小型機得到成熟和推廣小型機虛擬化的歷史本身要長于X86服務(wù)器發(fā)展的歷史技術(shù)成熟度高，小型機虛擬化技術(shù)已經(jīng)渡過了技術(shù)發(fā)展的炒作期，進入平穩(wěn)增長階段硬分區(qū)和邏輯分區(qū)技術(shù)在現(xiàn)網(wǎng)的核心生產(chǎn)系統(tǒng)有大范圍的應(yīng)用小型機虛擬化