实践是王道：虚拟化整合真实案例分享（上）

2010-08-26 09:49:57

云计算

虚拟化 Gartner咨询公司表示仅有16%的数据中心工作负载部署了虚拟化，我们自己的调研结果显示实施虚拟化的雄心壮志确实有所萎靡。我们打算找到真实世界中虚拟化应用的”成功案例”，目的就是提醒自己谨记我们要在这条路上坚持前行的原因。设备采购成本的节约和运作效率的提高都是虚拟化做出的承诺，但是他们确实实现了吗?

在步入虚拟化天堂的途中一件有趣的事情发生了：我们停了下来或者说至少是大幅放缓了对数据中心高度虚拟化的进程。

Gartner咨询公司表示仅有16%的数据中心工作负载部署了虚拟化，我们自己的调研结果显示实施虚拟化的雄心壮志确实有所萎靡。我们打算找到真实世界中虚拟化应用的”成功案例”，目的就是提醒自己谨记我们要在这条路上坚持前行的原因。设备采购成本的节约和运作效率的提高都是虚拟化做出的承诺，但是他们确实实现了吗?

答案是多种多样的。一些企业并没有过多放缓部署虚拟化的速度来衡量他们收获的成果。我们不知道节约的成本是多少。我们只知道虚拟化技术有这个作用，这是个普遍的反馈。

同时信息周刊市场分析调研结果显示，有35%的受访者表示他们希望到2011年时能对至少25%的数据中心部署虚拟化。这个结果与去年的调研结果（只有22%的受访者做出了这种表态）相比显得不够乐观或者更加现实主义。

造成这种结果的原因很多。能轻松创建虚拟机的能力导致IT管理员创建出大量的虚拟机，但是很快IT管理者发现了虚拟机蔓延的问题。随着统一管理机制的建立，性能和管理问题也随着而来。不管虚拟化是否正在运行，而且不管所分配的资源是否与虚拟机的需求匹配，监控系统都必须进行检查。在某些情况下，过度配置导致的运作问题随处可见。

随着每台主服务器托管的虚拟机数量不断增加，输入/输出问题开始愈演愈烈。输入/输出是虚拟机发展的下一个瓶颈点。正在与VMware合作的思科公司构建了一套网络光纤来解决这个问题，并在2009年凭借统一计算系统进军服务器市场。惠普公司也推出BladeSystem Matrix产品作出回应。同时第三方厂商已经注意到这个问题。Xsigo推出的I/O Director和其他厂商计划对输入/输出进行虚拟化，将输入/输出从管理程序的虚拟交换机迁移到硬件设备上，然后输入/输出被分配到各自的存储和网络目的地，以此来缓解主服务器的负担。

正如我们所看到的，一旦虚拟环境被创建完成，管理工具就显得尤为重要。我们所举的四个案例忽略了调研报告中25%的比例上限；他们希望在数据中心里实现更高水平的虚拟化，从虚拟化投入中得到更高的回报。

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Orchard Supply Hardware

Moon Son2006年成为在加利福尼亚州拥有91家连锁商店的Orchard Supply Hardware公司的数据中心IT基础架构总监，他很快意识到他必须从头开始重新构建虚拟化。他的新员工罗列了一份33项对老化基础架构进行更新的计划清单，比如建立两个新的财务系统和一个PCI法规遵从系统。作为起步阶段，他选择先逐步淘汰30台服务器，用从戴尔采购的全新独立式和机架式服务器取而代之。他对13台服务器主机部署了虚拟化，最终生产用系统的数量增加了三倍来满足公司扩张后的目标。

Orchard Supply公司有45台物理服务器，大部分服务器已经接近使用周期的最后阶段。Son和他的团队有戴尔Power 2950双路服务器，PowerEdge R710机架式服务器和Enterasys网络交换机光纤重新构建了数据中心基础架构并优化了数据中心网络流量。他的团队用思杰XenApp Server对最终用户应用软件部署了虚拟化，让连锁店内的员工使用Wyse Technology瘦客户端。之后Son开始大刀阔斧的全面虚拟化之旅。

Orchard Supply目前还没有实现目标，但是他们在13台服务上运行着125个虚拟机。在之前的数据中心中，应用软件数量占用了125台物理服务器，每一天服务器只运行一种应用程序。Son保留了45台物理服务器，但与三年前相比，生产用系统实例的数量却翻了三倍。双路四核服务器让公司拥有了大量的中央处理器资源，因此在很多情况下IT基础架构团队给服务器配置了32GB或者48GB内存，采购价格从7000美元提高到了11000美元。为了体现虚拟化的优势，你还必须购买内存。即使如此，他们在Orchard Supply的13台虚拟化主机上花费了130000美元，而如果为了单机应用软件去购买125台价格相对便宜的服务器的话，则需要花费875000美元。

Son能节约这么多费用的一种方法就是在虚拟主机上使用了微软的每个中央处理器许可证授权方式。举例来说，他在13台虚拟主机上为Windows Server 2003和2008许可证授权花费了40794美元，每个主机有两个中央处理器。如果他坚持为125台服务器都购买Microsoft Enterprise Server许可证授权的话，则需要花费192250美元。

与许多虚拟化用户不同，Son也在VMware虚拟机上运行公司的微软SQL Server数据库，然后把他们从企业/每台服务器许可证授权转移为每个中央处理器许可证授权方式，同时将SQL Server实例的数量从14减少为8个。这种转移增加了8台虚拟数据库服务器的工作负担，但是Son经过大量的测试发现这几台服务器可以承担所增加的工作量。所节约的费用为22500美元。

Son为Orchard Supply的13台运行VMware EXS Server的服务器主机每台付出了5000美元，支出增加了65000美元。但总体来看，公司的虚拟环境硬件和软件总计花费了264,794美元，而非虚拟化基础架构需要花费1,119,750美元。Orchard Supply公司在经过3年半的虚拟化历程后总共节约的费用为：853,956美元。

Son表示”目前我们配置一台标准服务器的时间仅需10分钟，而以前则需要3到4周。目前虚拟环境运转一切正常。虚拟化也避免了服务器配置过程中的人为错误”。

Son还希望能提高Orchard Supply的效率和计划日程应用程序的可用性，因为任何一家拥有5000名员工的公司”都必须能够在任何时候保证系统的正常运行时间，这是我们高可用性应用软件之一。正常运行时间达到100%”。

在之前的环境中，100%的正常运行时间是不可能做到的，因为不同的服务器会有各自不同的问题，小型数据中心的管理人员必须时刻去解决这些问题来保证一切正常运行。在虚拟化环境中，VMware的vSphere 4 with VMware Service Manager可以提供匹配ITIL标准的可用性管理。Son的团队能通过vCenter的控制台管理45台物理服务器中的13台，对虚拟机运营和资源进行集中管理。

去年公司系统的正常运行时间提高到了99.51%。今年连续两个月的正常运行时间保持在99.75%，Son认为他的团队最终能让他们的运作环境达到99.99%，这与数据中心没有虚拟化之前相比是个很大的进步。

Orchard Supply公司的任何主机都没有遭遇过虚拟机故障，son将这种正常运行时间高比例归功于通过vSphere 4工具实现的虚拟机自动化配置。son的团队对服务器属性进行了定义，然后虚拟机只根据这些参数进行配置。举例来说，公司的戴尔服务器并不是同一时间购买的，因此son的团队根据其特征进行归纳分组，然后对其进行协议定义以便监管。数据库服务器对中央处理器和输入/输出有着大量需求，他的团队就将数据库虚拟机分配给最佳匹配的物理服务器。

同样，虚拟机的实时迁移必须在同样的芯片集之间进行。在X86指令集范围内，即使是同代的芯片集也存在细微的差别-比如说至强处理器产品线–在有轻微差异的芯片集之间迁移虚拟机存在发生故障的风险。在vCenter控制台上有一列vMotion命令行可以确保操作过程在同样的芯片集之间完成。如果操作人员不这么做的话，控制台就会发出警告。son对每台服务器的属性进行了归档（包括物理中央处理器在内）并对所需协议进行了定义。这可能意味着灵活性会稍微差一些，但是中断和警报也相应会减少。

虚拟化在另一方面也能对系统的可靠性和正常运行时间提供保证。虚拟服务器不仅能帮助这些服务器进行整合，而且能让网络界面完成整合，这样成组服务器连接到网络上所需的电缆也会有所减少。

在Orchard Supply公司，平均每台虚拟化主机有11个网络连接，两个冗余连接到iSCSI存储区域网络，一个vMotion连接，两个专用备份连接，两个服务控制台管理网络连接和两个能允许虚拟机之间互联通信的连接。这就意味着143电缆必须为13台虚拟主机连接在一起。

在没有部署虚拟化之前，125台单机类服务器需要375个电缆。从另一方面来说，一个运行20到30个服务器的单独的虚拟主机可以共享网络界面卡的电缆以及连接到网络交换机的主机总线适配器。电缆数量的减少能降低由于电缆缠绕或过分拥挤导致的意外宕机次数。

更重要的是，son的团队在没有增加服务器数量的前提下快速扩展了企业服务。虚拟环境的宕机时间减少就腾出了服务扩展的空间。son表示”我们升级了虚拟化基础架构，我们不用再购买硬件或软件就能满足发展壮大的需要”。

对于Orchard Supply公司这种季节性业务，Son表示”虚拟化让我们的数据中心更适用于灵活的周期性业务需求”。

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