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与VMware虚拟系统整合

简介

虚拟技术和服务器整合技术致力于为数据中心提供更合理、高效和可扩展的系统基础架构。这里,虚拟系统整合技术尤其惹人注意,因为它通过使用虚拟技术使得将多个虚拟系统整合到一个物理服务器成为可能,同时也改进了整个系统的可扩展性和资源的利用率。

然而,将多个虚拟系统整合到一个单一的物理主机服务器上也村存在相当程度的风险。首先,这样导致了一个单点故障的产生,意味着如果那个物理服务器坏掉的话,将发生潜在的灾难性的隐患。单点故障将导致严重的后果,它会使许多关键应用和数据同时变得不可用。为了利用虚拟系统整合的优点,同时最小化由于系统失败导致的应用中断的风险,一个适当的系统可用性解决方案就变得至关重要了。此外,为了实现全面的系统高可用性或者灾难恢复,为关键的应用和数据建立一个完整的系统连续性解决方案已经成为任何非平凡虚拟系统整合目的的关键考虑问题。

虚拟技术的风险

虚拟服务器有几个显而易见的缺点,其中最为重要的就是单点故障问题。“把所有的鸡蛋放在一个篮子里”就是一种形象的描述。运行多个虚拟机的单一虚拟服务器一旦失效,将直接导致关键业务操作的停止运行,同时会丢掉数据、破坏关键应用、以及断开通讯和连接。这种破坏性会迅速波及整个业务系统,导致业务机会的丢失、财政收入的减少、以及公司信誉的影响。

虚拟服务器给业务带来其他方面的负面影响。首先它会增加IT部门工作量。此外,虚拟服务器还会由于物理服务器的资源限制如内存、CPU等而导致性能上的瓶颈。然而,这些问题在系统级服务终止的潜在破坏性影响面前又显得苍白许多。因此,保证系统的连续可用性成为了绝对的关键点所在。

当考虑虚拟系统的连续可用性解决方案时,能否充分的检测并恢复典型的系统级服务终止成为了一个关键问题:

(1)物理主机故障——整个主机发生故障,例如由于断电引起的意外系统宕机。
(2)物理主机组件故障——独立组件发生故障,例如,磁盘I/O以及媒介故障、内存错误、网络I/O故障或风扇故障,这些故障将导致系统性能降级或部分机器故障。典型的情况就是,组件故障成为即将到来的机器故障的警告信号。
(3)虚拟服务器故障——虚拟服务器软件本身由于设计、实现上的缺陷、资源(如内存、磁盘)枯竭、以及恶意攻击(如病毒)导致的故障。
(4)虚拟机故障——每个虚拟服务器通常都回运行多个虚拟机,那么每个虚拟机也会死机或宕机,就像物理机器一样。
(5)虚拟机组件故障——每个虚拟机包含各种虚拟组件,例如虚拟磁盘、虚拟网络接口并且它们也会失效并引起系统级别的服务中断。
(6)应用程序故障——运行在一个虚拟机上的应用程序也会失效并导致系统级别的服务终止。

总体来说,即使不提系统连续性问题,虚拟系统在实现和维护时已经相对复杂了很多。所以,一个系统连续性解决方案,如果不能提供全面的检测故障能力,也不能从各种典型失效类型中恢复,就只会加重系统的复杂性,并增加虚拟系统的实现成本。

ExpressCluster解决方案

虚拟系统系统连续性问题在全世界范围内成为IT部门共同关心的所在。尽管在市场上出现了一些解决方案,但是这些解决方案都伴随着各种各样的缺陷,例如操作复杂性问题,以及拥有的成本问题。

相反,NEC ExpressCluster尤其适合解决这些问题,并且为基于流行的虚拟服务器(包括VMWare ESX/Server以及Microsoft Virtual Server)的虚拟系统提供了一个综合性的系统连续性解决方案。ExpressCluster使用一种单一的改进型解决方案来减小操作的复杂性。此外,ExpressCluster同样适于更好地解决物理系统的系统连续性需求。如果运行虚拟系统的大多数数据中心还在同时运行着许多传统的物理系统,ExpressCluster通过为虚拟和物理系统提供一种单一的统一的系统连续性(高可用性)解决方案来进一步减小操作的复杂性和成本。

弹性的配置方法

ExpressCluster可以很灵活简便地配置成各种不同的运行方式,以适应各种业务需求。以下是ExpressCluster如何被用来提供虚拟系统连续性解决方案的三个例子:

(1) 虚拟服务器的集群化

虚拟服务器的集群化(如图1所示)可以通过在拥有共享外挂磁盘的运行在独立物理主机上的两个虚拟服务器间架构一个单一的高可用集群来实现。ExpressCluster同时监控和保护每个运行在虚拟服务器上的独立的虚拟机以及虚拟服务器本身。一旦一个虚拟服务器或者虚拟机失效了,ExpressCluster就会自动将失效的虚拟服务器或者虚拟机切换到备份机器上。

(2) 虚拟机间的集群化

使用ExpressCluster实现虚拟机间的集群化与虚拟服务器的集群化很相似,只是它实现的粒度更小一些。对于独立的虚拟机器(拥有完整的私有guest OS,并且可以带有可选的用来彼此镜像的虚拟磁盘),独立的ExpressCluster配置可以保护每一个运行在虚拟服务器上的虚拟机。在虚拟机间的集群化配置中,ExpressCluster可以监控和检测虚拟机内部指定的资源(例如,虚拟磁盘,应用程序)失效故障,并且将该资源迁移到备份虚拟机上。

(3) 物理机和虚拟机之间的集群化

ExpressCluster可以使用虚拟服务器来提供一种节约成本型的备份服务器整合方案。每个主物理服务器都可以通过ExpressCluster用一个备份的虚拟机实现集群化。这种保护方案避免了在实现备份需求时需要一个对一个的物理服务器结构。通过最小化对物理服务器的需求,ExpressCluster降低了系统连续性解决方案的拥有成本。

ExpressCluster对用户来说,既富有弹性又易于使用,所以,用户可以选择上面各个图中所演示的配置方式,或者将这些配置方法综合在一起使用,从而满足各种特定的用户需求。

ExpressCluster的优点

(1) 节约成本

ExpressCluster不仅支持企业版,还同样支持标准版的操作系统和应用程序,可以有效控制总拥有成本。

(2) 丰富的功能

ExpressCluster通过各种主机和备机上的资源提供丰富的监控和恢复功能:

●操作系统
●磁盘I/O
●网络接口
●应用程序
●网络节点

ExpressCluster提供持续的监控功能,来判断每个资源的健康状态。当检测到问题时,ExpressCluster会立即采取行动,进行恢复操作,从而最小化系统服务的停止时间。

(3) 平滑扩展功能

现代商务的速度发展催生了基于各种环境下的系统可扩展性需求。ExpressCluster提供了高度的集群可扩展性,允许根据动态的业务需求实现平滑的调整来优化资源的利用率。工作负载的迁移通过使用下面的方法可以变成一个快速和简单的过程:

●减小集群规模:在系统容量过剩的条件下,可以通过临时关闭不需要的服务器来减小电力消耗和热量的输出量。
●增大集群规模:通过增加新的服务器来达到期望的系统性能等级,从而可以进行工作负载的再分配。