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惠普朱伟雄:虚拟化新思维 从桌面到云

  【IT168 报道】2009年10月28日,VMware公司在北京举行本年度虚拟化领域最盛大的活动--Virtualization Forum 2009(即2009虚拟化用户大会)。本次大会秉承不断创新的理念,以"秉云之势,承虚而入"为主题,阐述"借助虚拟化技术和云计算推动企业成功"的观点。来自全国各地的2000多名用户、合作伙伴以及媒体和分析师,以及包括思科、戴尔、EMC、惠普、IBM、英特尔、NetApp等铂金赞助商在内的25家赞助商和参展商共同云集北京,参加此次盛会......

  专题链接:http://virtual.it168.com/focus/200910/vmware2009/index.html

  下面是惠普公司企业计算及专业服务集团首席技术顾问朱伟雄的演讲:“虚拟化新思维——从桌面系统到云计算”。

  大家都注意到全球的金融市场发生变化,IT也在发生变化,云计算的出现使得企业降低成本,更加灵活,具有弹性、可扩展性。所以,虚拟化应该在新一代数据中心以及云计算当中都有重要的地位,而且它是一个重要的基础。

  作为一个企业的CIO或者数据中心主任,看到的是一堆系统。这样的系统事实上都是机架式的以及固定连接方式所形成的数据中心,这样的体系结构已经过时了,为什么?把每一个企业应用都对应了一套物理的基础设施,一套物理资源。在这样的环境下,CIO面临两个挑战,第一,如何应对当前的困境,帮助企业在这样的情况下成长业务,降低成本,减少风险。另一个挑战就是未来,希望更加好的发挥企业数据中心的价值,帮助企业获得更大的成长,帮助企业做业务创新。事实上,在过时的架构下,IT大部分的钱都花在运行和维护方面,而只有很少的钱用在投资做新的创新,特别是云计算、虚拟化计算投资,帮助企业降低成本,减少风险,提高资源的利用率。新的技术在传统的数据中心里已经在大量使用,2005年-2010年期间,虚拟机的用量还在不断增长,以两位数的速度往前增长。大家都说虚拟化的技术非常好,可能是一剂很好的良药,帮助企业降低成本,减少风险,事实上并不是这样的,我们可以看得见,今天虚拟化的技术并不是功能较多药,为什么?因为虚拟化的技术在实施的时候具有一定的复杂性,仅仅有20%的企业把虚拟化技术用在生产当中。当前虚拟化技术的使用并没有改变这样的事实,每一次实施虚拟化技术的时候,同样需要购买和配置一个物理服务器,并没有简化今天其它数据中心当中的资源管理,除了服务器之外,因为今天大多数人都在谈虚拟化,谈服务器虚拟化。因此,我们在这样的情况下要对虚拟化技术重新思考。

  今天虚拟化仍然面临一系列的挑战,如何改变这样的挑战?需要重新审视虚拟化策略,过去考虑虚拟化的技术,都是从技术角度考虑的,并没有从业务的角度考虑。过去一谈虚拟化,都是在谈服务器虚拟化,并没有把服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化融合在一起来谈虚拟化。我们今天考虑虚拟化的时候,应该第一个考虑基础设施虚拟化的技术,而不仅仅是虚拟化服务器,应该是虚拟化所有的数据中心内部的基础设施,网络存储虚拟化统统包含在里面。今天谈虚拟化技术的时候,也并不仅仅考虑服务器虚拟化的部署,还应该考虑网络架构,怎么能够支持虚拟机的迁移,以及网络怎么支持虚拟机活动的迁移。同时,我们也要看到一个很重要的情况,如何将虚拟资源和物理资源统一的管理。

  我们还应该重新审视虚拟化的服务管理,今天看虚拟化,应该把它看作一种服务进行管理。如果能够很好的把虚拟技术作为一种服务来管理,就有可能把一种业务服务与物理资源和虚拟资源联系起来,得到实时的资源感觉,就不会出现虚拟化的障碍。我们现在统一的工具来管理物理和虚拟两种环境,把它统一到一个工具和流程中去,能够做到整合、集中物理机跟虚拟机的资源,作为一种服务进行管理,能够实现自动化的管理整个物理跟虚拟机的资源供应,这就是我们所说的第二个重新审视的。

  第三个重新审视的是什么呢?应该考虑到桌面系统环境。通过桌面系统环境的虚拟化,可以利用虚拟化的技术实现可靠性、安全性的最大化,改进管理,使得整个桌面环境更加灵活,提高最终用户计算环境的投资回报。通过这样的桌面系统实施以后,就可以解决很多问题,使得桌面系统更加安全,会把一些敏感的数据放到数据中心去,而不是放在桌面系统上,这样有更高的可用性,可以提供任何时间、任何地方安全访问整个信息系统。同时,也有更好的可管理性,可以简化软件和硬件管理,提高资源利用率,事实上,运用虚拟化技术以后更加有灵活性,更加绿色,可以节省很多电。桌面虚拟化技术,事实上来自于业务和IT两方面的压力。

  虚拟化整个演变过程,应该是从服务器虚拟化演化到整个业务服务自动化,首先是单运用的虚拟化,然后是多运用的虚拟化,每个业务系统还有自己的基础设施。第三,把多运用虚拟化共享基础设施。第四部分,把物理资源跟虚拟资源整合、集成、统一的管理。第五部分,桌面系统虚拟化。上面一步,要把虚拟资源管理自动化,能够实现自动的资源供应,包括物理资源跟虚拟资源。最后一步,要把虚拟化作为一种服务来管理,整合虚拟跟物理资源,使得业务服务能够实现自动化,来保证响应业务需求不断变化的要求,这就是我们所说的虚拟化的演变过程。各位的数据中心应该这样一步步往上走,最终实现真正的资源共享和自动化的资源供应。在这种情况下可以看到,重新审视虚拟化,要把所有基础设施进行虚拟化,基于所有设施虚拟化的基础上,可以把数据中心基础设施变成融合的,今天已经不再把服务器、存储设备、网络等等虚拟化分割开来,而是统一起来,进行统一管理。在传统的数据中心当中,由于过时的体系结构,使得整个数据中心很不灵活,不能适应业务需求的变化,而且把各个部分都分割开来,这样的管理工具都是不同的。是否可以用统一的管理工具管理存储服务器跟网络虚拟化呢?是可能的。新一代数据中心的构成需要融合的基础设施,融合是一个趋势,必定要把服务器、存储设备和网络虚拟化融合在一起,进行统一的管理,实现资源共享以及自动的资源供应。这种融合的基础设施特征是什么?第一是虚拟化,所有的资源都是虚拟化的。第二,遇到故障以后可以自修复。第三,自动化,资源供应是自动化。第四,是优化的,可以实现我们所说的负载自动均衡。融合的基础设施是模块化的方式进行扩展,新一代数据中心所需要的基础结构。

  融合的基础设施体系结构是什么样的?分成四个部分。第一部分,基础设施运行管理环境,能够通过管理环境实现资源自动供应、资源自动恢复,不用以后可以返回到池里去,给别人用,而不是像过去的虚拟化技术,把它固化了,这是过去所说的虚拟化1.0版本或者2.0版本,基本都是这样的环境。在这样的运行环境当中,能够真正实现资源共享,动态调整资源,而且能够实现负载均衡的优化。第二部分,是灵活的体系结构,主要是网络和存储设备,这样的结构形式更加灵活,经过一次连接以后,不再需要网络人员、存储人员干预,可以进行动态的装配,完全是自动的方式装配,甚至出现故障的时候,新的系统会自动顶替上去,不需要网络或人员干预,真正实现我们所说到的使用更加少的网络设备,更少的电缆。第三部分,体系结构里很重要的是所有的资源,服务器、存储设备和网络资源都是虚拟化的,通过虚拟化的状态,可以按照应用需求动态的自动装配。今天可以看到虚拟化的技术,大部分还是服务器、网络和存储设备,在融合的基础设施当中,将来的虚拟化会到CPU、I/O。同时在虚拟化环境当中,也内置了容灾、容错的功能,发现一些硬件故障的时候,可以自动用备用的、可用的资源来顶替。第四部分,在融合的基础设施当中,供热消耗跟散热消耗更加智能化,可以按照应用的需求优化基础设施的能耗使用,包括可以实现自主的供热优化,动态的供热封顶技术,保证在最小的能耗下发挥最大的服务器的效率,这就是我们今天所看到的融合设施的体系结构。

  在融合设施的体系结构,未来的数据中心资源供应就变得很简单,过去需要33天系统才能构建,如果使用融合的基础设施以后,108分钟就可以上线。动态的基础设施资源供应的流程,比过去传统的流程要简单的多,因为过去传统的流程,从一个应用的提出到审批、采购系统、安装系统、部署、配置应用软件,需要很长的时间,基本是按月计算,但是在今天非常简单的环境,自动化配置的环境下,是以分来计算,而且服务方式基本是以门户站的方式。在门户站里,用户从服务清单里申请需要的服务,都是标准的服务模块,按照经验预先配置好的基础设施模板。在这个门户里点击以后,跟模板联系的所有资源,包括网络、存储设备以及服务器统统可以自动供应,很快可以投入到系统安装、软件安装过程当中去。这样融合的基础设施给我们带来非常多的好处,可以大大节省很多硬件设备,根据统计,网络设备可以节省75%,电源消耗可以节省30%,生产效率可以提高10倍,基础设施的利用率可以提高2倍以上。最直接的好处是可以很快的使系统投产。

  融合的基础设施硬件环境,第一部分,基本把服务器、存储设备和网络基础设施统统虚拟化,变成一个资源池。第二,在整个硬件安装跟配置都是模块化的,一个定单号码就可以订购、扩展,包含了存储设备、网络和服务器。第三,支持各种各样的操作系统以及各种各样虚拟化软件,不管从哪家IT厂商买来的硬件产品或者操作系统,都可以支持,不像过去只支持一种系统。第四,有很强的可扩展性,整个融合基础设施可以扩展到一千个节点,用它组合一个企业的云是非常方便的。第五,整个基础设施都是用世界优秀的硬件跟软件提供的,目前是业界非常好的的共享服务器的硬件平台。

  软件环境是什么样的?由基础设施管理软件加上自动化管理组成的,很重要的作用是协调管理软件,可以帮助我们解决在所有数据中心内部基础设施的供应,包括设计,这样的软件环境支持用鼠标构架整个系统,建立自己的基础设施模板,比如构架数据库或者要构架一个服务,可以从所有的物理资源和供应资源里点击,哪个服务器跟哪个服务器连接起来,需要什么样的磁盘,需要多大的容量,什么磁盘阵列,点击以后就自动建成了,自动执行,所有的网络自动连接好,系统马上就可以安装了,可以实现设计到供应。供应里包含分配资源,可以自动分配资源,执行过程当中会帮助你做实时的负载均衡。预先规划的时候也可以用容量规划,提供非常好的的系统配置。当然,整个系统仍然具有高可用的,因为整个内部会有自修复的软件功能,整个软件环境提供了三个软件接口,第一个APR接口,可以跟自动的门户连接,以及跟第三方管理软件连接的接口。第二是协调接口,可以帮助你做应用基础设施的供应和灾难的自动恢复。第三是资源优化的接口,可以帮助你做资源的容量规划跟功率的管理,可以自动发现基础设施,也可以自动管理基础设施以及安装自动操作系统的部署,一个定单就可以全部解决了。

  在这种情况下,融合的基础设施有什么好处呢?电子商城跟电子购物的环境,过去需要三台刀片服务器,三台虚拟机,需要Oracle数据库,还需要中间件连接,过去从采购系统到安装系统,到配置软件系统需要33天时间,而使用融合的基础设施,只要108分钟,其中5分钟用在登录服务器门户,选择模板,请求服务。还有5分钟,当请求进去以后就会自动产生供单,资源经理就会看到这个请求,他要审批、批准这样的供单,大概需要5分钟。还有38分钟主要是资源供应,要自动供应三台刀片、三台虚拟机,自动连接网络,分配网络地址和存储地址等等,需要有38分钟。还有60分钟用来做什么呢?用定制的脚本来安装Oracle数据库软件、中间件软件,加起来就是108分钟。108分钟以后,电子商城的运用就可以上线了。

  谈到虚拟化,就会想到虚拟化是抽象的概念,把具体的IT资源抽象化,来掩盖资源的物理特性以及边界,往往会把IT资源分成功能特征的描述、抽象层、物理设备。举一个例子,服务器虚拟化,会抽象成为入侵服务器的描述,入侵服务器如果配任何一个物理服务器,都可以适对,把它抽象出来。中间的抽象层是什么?一个服务器的抽象化环境。物理设备是具体的,可能是刀片服务器或者机架式服务器等等。通过虚拟化技术,可以帮助我们做数据中心的IT整合,提高资源配置的灵活性,但是这样的虚拟化技术还是比较有限的,需要在新的IT技术向云的方向扩展。当然,虚拟化技术需要向云的方向扩展。实现动态的资源供应跟资源共享,完全靠虚拟化技术。在云环境下同样需要抽象,但它的抽象不仅仅是虚拟化,光是虚拟化技术,云计算还是做不起来的,还需要其它技术,比如需要网格技术、SOA,面向服务的体系结构支持。在云计算的环境下,虚拟化具有更深的意义,能够把虚拟化抽象成为一种服务,再把它扩展到几万个节点,虚拟化节点、管理节点基本上是几千个节点以内,但是云计算,几千个节点是不够的,需要上万。在这样的环境下,云计算虚拟化技术同样也需要融合的基础设施支撑。

  商用的硬件基础设施,中间一层是虚拟服务器容器,上面一层是工作负载分配系统,比如网格引擎。还有自动服务门户,右边是计费系统和服务生命周期管理系统,这就是典型的云计算结构。除了虚拟化以外,重要的一点,上面需要工作负载的分配系统。在这样的情况下,云计算当中基础设施需要什么特征才能符合?需要使虚拟化技术支持服务。我们要把虚拟化技术水平扩展,海量扩展,要从几千个节点变成几万个节点。同样,在这种环境下要看到云计算基础设施需要有错误恢复的环境,过去传统数据中心往往靠硬件进行恢复,但是云计算还要靠软件恢复。云计算环境当中资源能够实现真正的共享,用的时候随时取出来,不用放回池里让别人使用,而不是像过去虚拟化的技术,往往是仓促式的,实现了按需分配,没有实现按需供应。当然,要求基础设施非常灵活,能够随着工作的负载弹性、可扩展。云计算的基础设施降低了成本。

  在这样的环境下,怎样实现真正的云计算?举一个例子,以基础设施作为服务的云计算服务,惠普公司提供了Moab新的技术套件,由两部分组成,一部分是做动态的工作负载均衡引擎。第二,使虚拟化实现自动供应,而且是按照应用需求调用的,需要服务自动化的管理软件,通过它进行资源的自动供应。核心的是总指挥,是集成的平台,可以实现资源的调度协调,事件的协调,资源的供应,策略的决定。最左边有些软件可以帮助你自动发现资源,不管从哪家公司买来的,IBM、戴尔的、HP的,都可以自动发现。整个这套环境支持第三方软件,没有针对某一个厂商的软件而言,这样的云计算才是可行的。第二部分,可以实现资源管理,有些急插件,可以实现云基础上的基础设施的管理。第三部分,实现了资源的自动供应,很重要的包括服务器的自动供应,存储设备和网络的自动供应,都可以在这里实现。在这个容器里,所有的服务器存储设备不独立的分割,变成一个融合的基础设施,进行统一的管理和调度。在这样的环境下,可以管理几万个节点,整个系统,现有的数据中心的基础设施,不需要采购新的设备,如果资源足够,只要安装了这样一套计算机套件,就可以建立自己企业的数据中心,或者用IDC厂商,互联网服务供应商,可以进行应用的托管。

  惠普公司跟VMware是全球性的战略合作伙伴,今天惠普跟VMware之间的合作不仅仅局限于服务器虚拟化,我们希望它能够从桌面系统一直到云计算所有的基础设施虚拟化都进行全面的合作。通过这样的合作,来支持IT的趋势,融合的趋势,使得虚拟化技术能够最大的发挥它的潜力。

  谢谢大家!

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