虚拟化与云计算_虚拟化计算的关键技术

3.2.2 部署虚拟器件
• 部署虚拟器件
– 虚拟机实例化的阶段
• 部署虚拟器件的流程：
3.2.2 部署虚拟器件
• 选择虚拟器件并定制化
– 用户选择需要部署的虚拟器件，并输入配置参 数
• 保存定制化参数文件
– 定制化文件保存为两个文件
• 一个文件保存虚拟机的硬件配置信息，用于被虚拟 化平台调用来启动虚拟机 • 另一个文件保存的是对于虚拟器件内的软件进行定 制的信息
• 虚拟化平台下，主流的备份机制：
– 虚拟机上的备份
• 沿袭传统备份方法 • 优点：最大限度兼容传统的备份机制，减少为升级 备份而投入的初期成本 • 缺点：备份冗余度高，增加了后期存储备份数据设 施的开销
– 虚拟机外的备份
• 利用虚拟机管理器提供的备份应用接口 • 简化数据备份和数据恢复的工作，提高备份效率
– 虚拟器件模板 – 由虚拟器件组成的解决方案模板的OVF描述文 件 – 虚拟器件的发布格式OVF包（OVF Package） – 虚拟器件的部署配置文件（OVF Environment）
3.1.3 发布虚拟器件镜像
• 每个虚拟化解决方案都能通过一个OVF文件 来描述 • OVF描述文件的实例结构
第三步
第一步 第二步
创建虚拟镜像 分别在虚拟镜 像中安装和优 化服务解决方 案所需的中间 件和支撑模块 安装配置脚本。 并且配置相应 的脚本执行逻 辑和参数，从 而使得脚本在 虚拟器件的启 动、配置过程 中能够按照一 定的顺序执行
3.1.3 发布虚拟器件镜像
• DMTF（Distributed Management Task Force） 制定了开放虚拟化格式（Open Virtualization Format , OVF） • 三类关键格式
• 虚拟化的辅助技术P2V（Physical to Virtual）
– P2V就是物理到虚拟，它是指将操作系统、应用 程序和数据从物理计算机的运行环境迁移到虚拟 环境中
3.2 部署虚拟化解决方案 3.2.1 规划部署环境
• 构建虚拟化环境的三个步骤：
投资回报分析
资源规划
虚拟化平台厂 商及产品的选 择
3.1.2 创建虚拟器件镜像：分析调研
• 开始调研、分析解决方案的模块组成 • 例：LAMP解决方案、IHS-WAS-DB2解决方案
3.1.2 创建虚拟器件镜像：测试和验 证
• 编写配置脚本并进行测试 • 单元测试
– 检验单个脚本的正确性
• 集成测试
– 模拟脚本执行的顺序来逐一测试脚本
3.1.2 创建虚拟器件镜像：制作虚拟 器件
将OVF Environment文件 打包成ISO文件
修改虚拟器件配 置文件创建虚拟 磁盘项
在虚拟机管理平 台上注册虚拟器 件信息
启动虚拟器件
3.2.3 激活虚拟器件
• 虚拟器件的激活
– 在虚拟器件内部读取OVF Environment文件的信 息，根据这些信息对虚拟器件内的软件进行定 制
• 激活方式：
• 虚拟化器件管理阶段的关键技术
– 集中监控、快捷管理、动态优化、高效备份
3.3.1 集中监控
• 数据中心的管理平台在监控方面做到：
– 能够集中监控数据中心的所有资源
• 监控各资源的使用情况、性能等 • 监控各个物理机上的虚拟机的拓扑结构图
– 能够集中监控所有虚拟器件上运行的解决方案的状态和 流程
• 需要考虑的因素
– 服务级别协定(SLA) – 负载的变化规律 –…
3.3.4 高效备份
• 虚拟化平台下数据备份的问题：
– 大量具备高度相似内容的虚拟机镜像并存 – 有些虚拟化平台才有私有的文件系统格式 – 需要考虑虚拟平台的异构性和多样性 – 多个虚拟器件才能承载单一解决方案
3.3.4 高效备份
3.3.3 动态优化
• 动态资源优化
• 在虚拟化环境中，根据应用、服务负载的变化为其 所在的虚拟机及其所在的虚拟机及时、有效地分配 虚拟化环境中的资源
• 保证既不会因为资源缺乏而影响业务系统运行，也 不会造成严重的资源浪费
3.3.3 动态优化
• 动态优化技术
– 两只“眼睛”
• 从虚拟化平台的角度进行资源监测，了解虚拟环境下各 资源总数量和剩余数量 • 从应用、服务的角度进行监测，了解各资源的使用情况
• 让用户实时跟踪解决方案在部署运行期间的状态和流程的实时 情况
3.3.2 快捷管理
• 管理指令主要针对三种类型的实体： • 基础设施、虚拟机、虚拟器件内的应用 • 简化管理
– 物理机和虚拟机的简化管理
• 能够与各种物理机、虚拟机平台进行通信，发出指 令
– 虚拟器件内部应用的简化管理
• 借助于虚拟器件内部的管理模块
3.2.2 部署虚拟器件
• 选择部署的目标物理机服务器
– 目标机满足：网络畅通、足够的磁盘空间、物 理资源满足虚拟机硬件资源需求、平台与器件 的格式兼容
• 拷贝虚拟器件的相关文件
– 虚拟器件镜像较大，部署时间的瓶颈在于传输 所消耗的时间
• 镜像流技术 • 快照技术
3.2.2 部署虚拟器件
• 在目标机上启动部署后的虚拟器件
安装操 作系统
关停虚 拟机
3.1.2 创建虚拟机器件镜像
• 计算机器件和虚拟器件
计算机器件 • 具有特定功能和有限 的配置能力的计算设 备 • 硬件防火墙、家用路 由器 虚拟器件 • 包括了预安装、预配 置的操作系统、中间 件和应用的最小化的 虚拟机
3.1.2 创建虚拟器件镜像
• 虚拟器件创建流程图
3.1.4 管理虚拟器件镜像
• 镜像文件管理目标：
– 保证镜像文件能够被快速检测到 – 尽量减小公共仓库的磁盘使用量 – 能够对镜像镜像版本控制
• 解决方法：
– 对镜像文件的元数据信息和文件内容分别存储
• 元数据包括文件的大小、文件名、创建日期、修改 日期、读写权限、指向文件内容的指针等
3.1.5 迁移到虚拟化环境
3.1.1 创建基本虚拟镜像
基本概念
虚拟机
通过虚拟化软件套件 模拟的、具有完整硬 件功能的、运行在一 个隔离环境中的逻辑 计算机系统
客户操 作系统
虚拟机里的操作系统
虚拟 镜像
虚拟机的存储实体， 它通常是一个或多个 文件，包括虚拟机的 配置信息和磁盘数据， 还可能包括内存数据
最基本的虚拟镜像的流程
创建虚 拟机
– 一个“大脑”
• 具备性能分析预测、进行资源动态规划和输出调度结果 的算法
– 两只“手”
• 宏观调整：打开或关闭服务器或利用实时迁移技术移动 虚拟机 • 微观调整：负责调整某个服务、应用所在部分或全部虚 拟机的计算资源
3.3.3 动态优化
• 动态优化“大脑”采取的调度书法
– 在决策空间中的搜索算法
虚拟化的关键技术
虚拟化的关键技术
• 虚拟化技术给数据中心管理带来的优势：
– 提升基础设施利用率，减少运营开销成本 – 通过整合应用栈和即时应用镜像部署来实现业务管理的高效敏捷
• 虚拟化三个重要阶段：
3.1 创建虚拟化解决方案
• 虚拟化解决方案的创建由服务提供商和服 务集成商完成 • 虚拟化解决方案是由一系列虚拟镜像或虚 拟器件组成
Байду номын сангаас
3.1.3 发布虚拟器件镜像
• OVF包是虚拟器件最终发布的打包格式
3.1.3 发布虚拟器件镜像
• 以OVF包的方式发布虚拟器件需要以下步骤：
创建需要发布的虚拟器件所对应的OVF 文件 准备好添加到OVF包你的虚拟器件镜像
对OVF包里面的文件做哈希摘要和签名
准备好相关资源 对OVF文件、虚拟器件的镜像文件、摘 要清单文件、证书文件和相关资源文件
3.4 小结
• 虚拟器件生命周期的三个阶段
• 服务器虚拟化的关键技术
– 安全手动激活 – 基于脚本的激活 – 单个虚拟器件的自动激活 – 组成解决方案的多个虚拟器件的协同激活
3.3 管理虚拟化解决方案
• 数据中心的调度需要资源的自动化调度和 与业务相关的智能
– 需要单个业务能够自治管理
– 也需要负责全局控制和协调的中心节点对数据 中心的业务和资源进行统一监控、管理和调度