用虚拟化技术构建新一代数据中心.ppt

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1、用虚拟化技术构建新一代数据中心,中国惠普有限公司企业计算与专业服务部陈武胜,2006年6月23日,2,内容提纲,传统IT基础架构的缺陷和挑战新一代数据中心的建设目标构建新一代7x24自动化数据中心的核心技术HP VSE虚拟服务器环境用户建设新一代数据中心的途径实现步骤管理模式,3,内容提纲,传统IT基础架构的缺陷和挑战新一代数据中心的建设目标构建新一代7x24自动化数据中心的核心技术HP VSE虚拟服务器环境存储虚拟化用户建设新一代数据中心的途径实现步骤管理模式,4,传统数据中心的IT资源配置模式-“烟囱式”结构,机房设施,数据网络和存储网络,服务器1,服务器2,服务器3,服务器n,。,应用1

2、,应用2,应用3,应用n,部门A,部门B,部门Z,5,传统“烟囱式”数据中心的缺陷,缺陷1：据统计数据中心服务器的平均使用率低于 30%，但仍有相当数量的服务器无法满足其服务水平目标缺陷2：一个新应用的部署需要历经预算、采购、安装测试、上线等过程，周期长达数周至数月，难以及时响应业务需求缺陷3：服务器数量和管理成本与应用数量呈线性关系，IT管理和成本压力巨大,大量未能利用的处理能力,处理能力不足的服务器,6,资源利用率低下的原因,为应付少量峰值负载而过度配置服务器,7,“冰山模式”-传统数据中心的成本支出结构,看的见的花费：30%预算用于新基础设施建设和新应用开发,看不见的花费：70%预算用于

3、现有设施维护和人员支出,问题：如何节省运营性支出把预算更多地用于IT基础设施创新？,8,内容提纲,传统IT基础架构的缺陷和挑战新一代数据中心的建设目标构建新一代7x24自动化数据中心的核心技术HP VSE虚拟服务器环境用户建设新一代数据中心的途径实现步骤管理模式,9,建设新一代数据中心的推动力,IT必须与业务成长同步，满足业务需要,降低成本，提高IT投资回报,10,如何及时应对业务需求变化？,如何降低成本，提高投资回报？,新一代数据中心建设的三大问题,如何保持稳定的服务水平？,11,新一代数据中心的价值定义和目标,“24x7 持续运行，用工业标准产品构建，自动供应和优化资源，支持绝大多数应用的

4、公共计算环境和服务”建设目标降低IT运营成本迅速满足业务需求保证高服务水平,12,内容提纲,传统IT基础架构的缺陷和挑战新一代数据中心的建设目标构建新一代7x24自动化数据中心的核心技术HP VSE虚拟服务器环境用户建设新一代数据中心的途径实现步骤管理模式,13,自动化,虚拟化,安全,系统平台和支持服务,实现新一代数据中心的关键因素,传统数据中心,新一代数据中心,关键支持因素,高成本烟囱式 IT,低成本共享IT资源池,24x7自动运行,电源和冷却,统一管理,工业标准高伸缩性IT支持服务,高能效比的计算方式,内置安全机制和主动式安全防护,资源的池化和优化，容易共享,根据业务需要自动调整资源分配,

5、统一的基础设施管理,HP Integrity服务器HP Proliant服务器HP StorageWorks存储,HP专业电源和冷却解决方案,HP VSE 虚拟服务器环境（HP Virtual Server Environment）,14,系统平台-最完整的服务器和存储产品线,Application,ProLiant DL/ML500 series,ProLiant BL p-Class,AlphaServerES series,NonStopS76 series,rp8420-32,rp7420-16,Database,NonStopS76000/S88000,AlphaServer SC

6、series,ProLiantDL 700series,AlphaServer GS series,IntegritySuperdome,HP 9000Superdome,Multi-OS,Integrityrx8620,Integrityrx7620,rp4440-8,AlphaServer DS series,ProLiant BLe-Class,ProLiant DL/ML100&300 series,rp3440-4,Access,Integrity rx5670,Integrity rx2620,Integrity rx4640,SAN Infrastructure/Software

7、/Media/Options,XP series,MSL series,Tape Autoloader series,Tape drive families,CASA,NAS family,ESL series,EVA series,Opticalfamily,MSA family,VA series,StorageWorks,Integrity rx1620,rp3410-2,rp4410-4,15,电源管理和冷却解决方案,模块化冷却系统电源分配管理通用机架系统Integrity服务器电源和冷却保障系统Smart Cooling服务，消除机房热点,16,虚拟化技术及其对用户的影响,“Virt

8、ualization technologies will enable higher utilization rates By 2008,server utilization rates could improve from 25%on average today to more than 40%on averageBusinesses will not be able to ignore this trend the cost benefits will be too great.”,Tom Bittman,“Real-Time Enterprise demands a Real-Time

9、Infrastructure”,Gartner Symposium,October 2004,17,HP 虚拟服务器环境(VSE)的目标,应用负载被封装在独立的虚拟服务器环境中运行应用只需要安装一次就能在整个数据中心内任何服务器上运行资源被自动分配给所需要的应用负载在必要情况下，应用负载会被自动转移到资源更充足或可靠性更高的虚拟服务器上用单一的管理视图管理所有虚拟和物理服务器、虚拟和物理存储系统和应用负载,18,HP 虚拟服务器(VSE)环境构成,HP Systems Insight Manager,物理资源虚拟化,节点代理发送性能信息,VSE 信息过滤/分类,底层资源配置信息,公共管理平台,

10、自动资源分配,智能控制,自动资源发现事件通知集中存储图形/文字界面,鉴于身份的安全机制分布执行工具定义Web service,高可用技术,分区技术,按用付费,ServiceguardServiceguard Storage Mgmt SuiteMetroclusterContinentalclusters,nPartitionsvPars/Integrity Virtual MachinesSecure Resource Partitions,Instant CapacityTemporary Instant CapacityPay Per Use,自动资源调整指令,Virtualizatio

11、n Manager,Workload Manager,Capacity Advisor,资源配置,自动控制,资源规划,19,多种分区技术,nPar n OS image with HW fault isolationDedicated CPURAM&I/O,分隔度高,灵活性好,节点,vPar 2 OS+SW fault isolationDedicated CPU,RAM,Hard Partition 1,Hard Partition 2,vPar 1 OS+SW fault isolationDedicated CPU,RAM,Application n Guaranteed compute

12、 resources(shares or percentages),硬件分区nPartition：单一服务器内多个分区,独立物理服务器：单一OS，单一物理服务器,虚拟分区vPar&HP Integrity 虚拟机：单个硬件分区内多个虚拟分区或虚拟机,安全资源分区Secure Resource Partitions：同一OS内多个应用隔离区,nPar 1 OS image with HW fault isolationDedicated CPURAM&I/O,nPar 2OS image with HW fault isolationDedicated CPURAM&I/O,nPar 3,App

13、lication 3,Application 2Guaranteed compute resources(shares or percentages),Application 1Guaranteed compute resources(shares or percentages),20,硬件分区 nPartitions,多个分区可提高资源利用率电气隔离的分区可实现在线维修和升级同一服务器同时运行多个操作系统:Unix,Windows,Linux,OpenVMS同一操作系统不同版本同一版本操作系统不同Patch Level提高可用性不同分区间硬件和软件故障隔离不同分区间实现双机或多机高可用集群,

14、16,1,1,4,统一服务器上多个相互间电气隔离的分区（最小分配单位为单元板）,Unix v1,Unix v2,Linux,Windows,21,软件分区(vPar)和虚拟机(Virtual Machine),在单一服务器或硬件分区内运行多个OS映像,提高资源利用率提高灵活性多个独立OS映像 不同分区间动态CPU迁移提高应用隔离度软件和应用安全隔离OS隔离独立配置修改和重启,22,利用虚拟机(VM)实现应用快速部署和迁移,Host(Integrity VM+platform OS),Host(Integrity VM+platform OS),VM 要求的专门配置:Kernel 参数Patch

15、 levels支撑软件,VM可以在一个系统上停止，然后在另一个系统上重启，而配置参数不变,开发系统(ex.rx2600-2),QA 系统(ex.rx8620-32),Recommended setup:Symbolic links on each system to VM-accessed disks,physical disk shared between hostsNFS mount to same disk for storage of VM specific runtime info such as EFI settings,kernel launch options,and IPMI

16、 eventsMovement within the same subnet so IP address can be maintained,23,HP 虚拟服务器环境构成,HP Systems Insight Manager,物理资源虚拟化,节点代理发送性能信息,VSE 信息过滤/分类,底层资源配置信息,公共管理平台,自动资源分配,智能控制,自动资源发现事件通知集中存储图形/文字界面,鉴于身份的安全机制分布执行工具定义Web service,高可用技术,分区技术,按用付费,ServiceguardServiceguard Storage Mgmt SuiteMetroclusterConti

17、nentalclusters,nPartitionsvPars/Integrity Virtual MachinesSecure Resource Partitions,Instant CapacityTemporary Instant CapacityPay Per Use,自动资源调整指令,Virtualization Manager,Workload Manager,Capacity Advisor,资源配置,自动控制,资源规划,24,Time,IT cost,即时永久增容Instant Capacity,Time,IT cost,临时增容Temporary Instant Capaci

18、ty,Time,IT cost,按用付费（租赁）Pay per use,HP 提供3种不同的按用付费模式,25,负载管理器(gWLM)实现处理器资源调配,分区1,未激活 iCAP CPU,正常 CPU,分区2,分区1,分区2,分区1,分区2,情况1：在不增加总处理器资源的情况下满足不同应用的资源需求,26,多个应用负载叠加可以节约总处理资源,不同应用负载的峰值并不同时发生！,+,=,两个峰值负载为8CPU的应用叠加后，其最大负载只有12 CPU（而不是16 CPU）,27,负载管理器(gWLM)实现临时增容,分区1,未激活 iCAP CPU,正常 CPU,分区2,分区1,分区2,分区1,分区2

19、,情况1：在不增加总处理器资源的情况下满足不同应用的资源需求,临时激活CPU,TiCAP容量,即将提供跨不同服务器的CPU容量分配能力！,28,用临时增容 TiCAP实现低成本,永久处理器满足稳定的工作负载，临时增容TiCAP满足尖峰负载,永久处理器,TiCAP增容处理器,29,HP 虚拟服务器环境构成,HP Systems Insight Manager,物理资源虚拟化,节点代理发送性能信息,VSE 信息过滤/分类,底层资源配置信息,公共管理平台,自动资源分配,智能控制,自动资源发现事件通知集中存储图形/文字界面,鉴于身份的安全机制分布执行工具定义Web service,高可用技术,分区技术

20、,按用付费,ServiceguardServiceguard Storage Mgmt SuiteMetroclusterContinentalclusters,nPartitionsvPars/Integrity Virtual MachinesSecure Resource Partitions,Instant CapacityTemporary Instant CapacityPay Per Use,自动资源调整指令,Virtualization Manager,Workload Manager,Capacity Advisor,资源配置,自动控制,资源规划,30,HP 虚拟化资源管理器

21、(Virtualization Manager),自动发现数据中心内所有资源，单一视图上管理所有物理和虚拟资源,31,HP 全局负载管理器(Global Workload Manager，数据中心的大脑),自动监视数据中心内所有应用负载，根据预定的服务水平策略实时调整资源分配,32,HP 容量规划器(Capacity Advisor),自动分析历史数据，提供容量规划建议自动生成资源分配策略,33,HP Systems Insight Manager 管理所有的数据中心资源,HP Storage 系统管理,HP Integrity 服务器管理,HP ProLiant 服务器管理,HP OpenV

22、iew 及其他企业级管理工具,HP Client Manager,HP Web Jetadmin,3rd Party/Custom,HP Systems Insight Manager,核心管理服务,多种OS,HP 统一基础架构管理工具(Systems Insight Manager),物理和虚拟基础设施,34,采用虚拟服务器环境(VSE)的优势,系统整合,资源虚拟化,自动供应与主流应用Oracle,SAP等预集成,成倍提高资源利用率根据应用负载动态调度资源保持高服务水平 资源调度策略与高可用性功能紧密集成，自动排列优先级按使用付费只在需要时激活额外的处理能力,35,存储资源虚拟化：SAN存储

23、虚拟化系统HP StorageWorks 200,将多台异构的存储系统整合成单一大型存储池支持惠普、HDS、IBM和EMC阵列可实现所有本地数据复制、异地复制、透明数据迁移,主机,HP MSA,HP MSA,HP XP,IBM,HDS,HP EVA,EMC,SVS200,36,标准化,模块化的构建模块,数据服务网格化StorageWorks存储网格,处理能力,存储容量,通讯,“智能单元”解剖 处理能力内存存储容量通讯组件,37,利用存储网格实现RISS 文件归档平台,RISS范围 管理应用的语义 提供统一的视图计算和存储资源,电子邮件,文档管理,生命周期管理安全受保护保留访问控制高可用性防止窜

24、改可管理性,SOAP,SOAP,SMTP,SMTP,存储,API 接口,Storage smartcells存储聪明细胞,无瓶颈无单点故障,38,Active活跃,应用数据存储虚拟化：面向数据库的HP RIM,Identify Inactive Data确定不活跃的数据Relocate Inactive Data to Archive将不活跃的数据转移至存档Retain Access保持可访问性,Inactive不活跃,History历史,实现数据库瘦身！,39,自动化,虚拟化,安全,IT 系统和服务,HP完整的新一代数据中心方案,传统数据中心,新一代数据中心,关键支持因素,24x7 自动运行

25、,系统:HP BladeSystemHP ProLiant servers HP Integrity serversHP StorageWorks-WAN Accelerator-Clustered Gateway服务:Agility AssessmentFactory ExpressC&I servicesTechnology ServicesManaged ServicesEducation&TrainingFinancing services,软件Systems Insight ManagerHP Essentials-ProLiant-Integrity-StorageHP OpenV

26、iew-Infrastructure Mgmt-Service Desk-Asset Mgmt服务:IT Service Mgmt Infrastructure MgmtData Center MgmtOpenView services,系统:Virus ThrottlingVulnerability&Patch MgmtHP-UX 11i security-Secure partitions-Intrusion DetectionProCurve Identity Mgr软件:HP OpenView-Identity mgmt-Access control-Federated access服

27、务:Security Gov&MgmtIT Security AssessmentSecurity Ed&Training,系统:Virtual Machine MgmtIntegrity Virt.MachineVirtual Server Envt-Capacity AdvisorServiceguard Global Instant CapacityStorageWorks-Ent.Virtual Array-External storage XP-Reference Info Storage System服务:Virtualization servicesFlexible Comput

28、ing provisioning servicesAdaptive Network Architecture,系统:HP BladeSystem MgmtVirtual Server Envt automationHP Storage EssentialsAutoStoreHP OpenView-Configuration Mgmt-Service Activator 服务:Automation servicesIntegrated Service ManagementRemote monitoring and mgmt.Mission critical support,电源和冷却,系统:Mo

29、dular Cooling SystemPower Distribution Unit(PDU)MgmtUniversal Rack infrastructureIntegrity power and thermal regulation服务:Data Center design,power&coolingThermal ModelingEnvironmental Remote Mgmt,管理,40,内容提纲,传统IT基础架构的缺陷和挑战新一代数据中心的建设目标构建新一代7x24自动化数据中心的核心技术HP VSE虚拟服务器环境用户建设新一代数据中心的途径实现步骤管理模式,41,Gartner

30、对IT基础架构的成熟度评价体系,0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,基于服务,基于业务策略,资源集中,优化,未优化,标准化,虚拟化,%IT组织,能帮助企业IT向右转变的供应商将主宰市场,Source:Gartner,42,如何实现新一代数据中心？-HP 的阶段定义,适应性架构,提升效率,稳固基础架构,硬件、软件基础设施简化和标准化改善和统一管理工具,基础资源池化管理物理和虚拟资源,使IT资源与业务应用紧密协调将IT基础架构封装成服务加以管理,平台整合和优化,资源虚拟化和共享,应用需求和资源供应自动链接,VSE 产品家族涵盖全部3个阶段的需求,43,HP 可以帮助用户实现新一

31、代数据中心,适应性架构,提升效率,稳固基础架构,平台整合和优化,资源虚拟化和共享,应用需求和资源供应自动链接,数据中心基础架构(技术),数据中心运维模式(人员和流程),HP 服务解决方案,共享与虚拟化,标准化,整合 与独立资源,与业务动态链接,共享IT服务,面向服务的基础服务,公用IT服务,系统整合IT基础架构基础管理 业务连续性和可用性人员培训,共享服务与 SOA虚拟化能力IT 服务管理基础架构和软件生命周期管理企业级IT整合服务外包,迁移及优化服务,服务自动化公用服务基于业务策略的工作负载管理容量规划战略性外包服务,44,新一代数据中心的管理革新:-需要新技术，更需要新观念,资源与应用动态

32、配备资源由IT部门统一规划、采购、分配，业务部门使用服务水平SLA资源属性标准、通用，容易改变和共享,资源与应用固定对应资源归业务部门所有，由业务部门计划、采购、使用资源属性专有，难以改变和共享,45,Shared Application Server Utility,Shared Database Utility,HP的新一代数据中心建设实例(SASU/SDU),46,Shared Application Server Utility(SASU),将人员、流程和VSE技术综合，对所有硬件、软件（中间件）和基础服务进行虚拟化用VSE提供BEA Weblogic 应用服务器运行支撑环境为所有内部

33、J2EE应用服务提供运行支撑平台,CPU,Environment Monitoring/Reporting/Alerting Components,Environment Setup Tools(config scripts,automation components),CPU,CPU,CPU,CPU,CPU,产生效益可用性改善 按公用服务设计新应用部署的基础设施费用降低70%大大缩短新应用上线周期，从6个月缩短到6-8周共享基础设施和技术资源，节省拥有成本达70%,47,数据中心公用服务案例-某特大型汽车制造商,挑战缩短应用部署周期和降低复杂度提高大型关键业务应用的服务水平解决方案构建共享的

34、、标准化、动态的基础架构,HP Superdome,HP-UX 11i,HP VSE,Oracle,BEA结果服务器数量减少70%成本降低57%资源利用率提高250%应用部署周期从 26周缩短到 2周严重灾难恢复时间从2天缩短到2小时,StorageService Utility,InfrastructureService Utility,WebService Utility,ApplicationService Utility,DatabaseService Utility,IntegrationService Utility,48,Tai Fook Securities Group Lim

35、ited,Brokerage;AsiaSupport rapid business growth with powerful,agile infrastructure built on Itanium 2-based HP Integrity servers running HP-UX 11i v2,49,总结,新一代数据中心的建设理念 使IT与业务保持同步，随时满足业务需要降低成本，提高IT投资回报更高的服务水平 HP 虚拟服务器环境(VSE)是可以交付实现新一代数据中心的核心技术成倍提高资源利用率保证持续的服务水平，满足业务需求变化按用付费,50,关于虚拟服务器环境VSE详情，请参阅虚拟服务器环境中文版,51,提供企业IT运行永续的动力,谢谢！,