一、虛擬化的技術(shù)和管理需求
1 主流的服務(wù)器虛擬化技術(shù)簡介
在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器領(lǐng)域，虛擬化技術(shù)目前仍處于快速發(fā)展的階段，IDC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，VMware和Hyper-V處于領(lǐng)導(dǎo)者地位。KVM陣營由于Redhat的加入，將成為第三支最有力量的參與者(如圖1所示)。
從技術(shù)發(fā)展方向來看，服務(wù)器虛擬化的有四種分類(如表1所示)，其中完全虛擬化技術(shù)是目前使用最為普遍的技術(shù)，VMware、Hyper-V、KVM、XEN等產(chǎn)品均已支持該技術(shù)。
2.虛擬化對管理的影響因素之一：vSwitch
服務(wù)器虛擬化引入了虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(vSwitch)的概念，如圖2所示，使用虛擬化軟件技術(shù)仿真出來的二層交換機(jī)，位于物理服務(wù)器中。vSwitch創(chuàng)建虛擬的網(wǎng)絡(luò)接口(vNIC)鏈接VM，并使用物理網(wǎng)卡連接外部的物理交換機(jī)。
vSwitch的出現(xiàn)，對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理方式產(chǎn)生了巨大的影響，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。
1)從網(wǎng)絡(luò)管理的范圍來看，不僅要覆蓋物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機(jī)、路由器、防火墻等)，還要延伸到服務(wù)器內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)交換功能，因此需要有不同于SNMP/CLI等傳統(tǒng)的管理手段來管理實(shí)現(xiàn)對vSwitch的管理。
2)從網(wǎng)絡(luò)的可視性來看，由于虛擬服務(wù)器和物理網(wǎng)絡(luò)之間多了一層vSwitch，使得傳統(tǒng)的基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)可視化管理手段失效(比如流量無法全部感知影響流量分析管理、終端接入無法感知影響網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?
3)從網(wǎng)絡(luò)的可控性來看，由于一個物理網(wǎng)絡(luò)接口下面將連接一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，接入層的管控能力從原來針對一個終端擴(kuò)展成針對一個網(wǎng)絡(luò)(包含多個VM終端)，需要有手段區(qū)分每個VM終端來達(dá)到接入層的控制(而不僅僅是區(qū)分接入接口，因?yàn)榻尤虢涌谙乱频椒⻊?wù)器內(nèi)部的vSwitch上了)。
3.虛擬化對管理的影響因素之二：遷移
為提供VM系統(tǒng)的可靠性，服務(wù)器虛擬化技術(shù)提供了VM遷移、高可用性(HA)、熱備容錯、資源池調(diào)度等特性，這些特性都會影響VM的物理部署位置，不僅使虛擬服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的物理位置的可視性變得困難，并且使得服務(wù)器接入物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要一定的網(wǎng)絡(luò)資源配置，其接入位置的動態(tài)性就要求物理網(wǎng)絡(luò)配置能提供隨需而動的管理能力。
以下以VMware舉例，介紹這幾種特性及對網(wǎng)絡(luò)管理的影響和需求。
3.1 VM遷移－vMotion
vMotion有幾種實(shí)現(xiàn)，目前對VM服務(wù)中斷影響最小、遷移性能最佳的實(shí)現(xiàn)方式是在線遷移(Live Migration)，如圖3所示。一般物理機(jī)之間要采用SAN或NAS之類的集中式共享外存設(shè)備，同時考慮操作系統(tǒng)內(nèi)存執(zhí)行狀態(tài)的遷移[注：主流的內(nèi)存遷移技術(shù)是預(yù)拷貝技術(shù)，通過多個輪次的增量拷貝，直至內(nèi)存不再更新。不在此詳述]，停機(jī)時間非常短暫。
3.2 高可用性HA
有兩種HA模式：1)物理服務(wù)器故障，可在具有備用容量的其他生產(chǎn)服務(wù)器中自動重新啟動受影響的所有虛擬機(jī)(如圖4左所示)；2)VM操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障，HA 會在同一臺物理服務(wù)器重啟啟動受影響的虛擬機(jī)(如圖4右所示)。
3.3 熱備容錯(Fault Tolerance)：
如圖5所示，原始實(shí)例創(chuàng)建一個在另一臺物理服務(wù)器上運(yùn)行的實(shí)時影子，VM故障時可不重啟完成切換，防止由硬件故障導(dǎo)致的應(yīng)用程序中斷，相當(dāng)于熱備份。
3.4 動態(tài)資源調(diào)度：
基于預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，跨資源池動態(tài)平衡計(jì)算、分配資源。如圖6所示，管理員可以將Exchange server和Apache Server移動到其他物理服務(wù)器，使SAP系統(tǒng)得到更多的空閑資源。
C114中國通信網(wǎng)
