如果你已經(jīng)實(shí)施了服務(wù)器虛擬化,你一定意識到整合的重要性,整合是虛擬數(shù)據(jù)中心最重要的考慮因素,簡單地說,整合增加了可用的計(jì)算機(jī)資源,允許在同一物理服務(wù)器上運(yùn)行更多虛擬機(jī),但即使目前最強(qiáng)大,最適合做虛擬化的服務(wù)器,整合也是有局限的,過度整合并不是好事,虛擬環(huán)境中的管理員必須考慮數(shù)據(jù)中心過度整合產(chǎn)生的影響。
整合已經(jīng)無處不在,以至于我們差點(diǎn)忘了整合的本質(zhì)意義:整合可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益--省錢。在傳統(tǒng)非虛擬化環(huán)境中,一臺服務(wù)器通常只運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用,服務(wù)器很少使用超過10%的計(jì)算機(jī)資源,每個(gè)新的服務(wù)或應(yīng)用都會需要一定的服務(wù)器硬件、網(wǎng)絡(luò)、電力、制冷和維護(hù)等成本。
虛擬化將多個(gè)工作負(fù)載封裝到一臺物理服務(wù)器,允許管理員使用更多的CPU、內(nèi)存和I/O資源,需要的物理服務(wù)器數(shù)量就更少,因此電力和制冷成本也隨之下降。
此外,工作負(fù)載可以使用實(shí)時(shí)遷移在物理服務(wù)器之間移動,允許實(shí)時(shí)工作負(fù)載平衡,最小化因硬件維護(hù)或修理造成的停機(jī)時(shí)間,Windows Server 2008/R2數(shù)據(jù)中心版授權(quán)計(jì)劃使在相同服務(wù)器上托管虛擬機(jī)變得更具性價(jià)比。整合可以大大提高計(jì)算效率,并可以為企業(yè)節(jié)省更多成本。
服務(wù)器過度整合
正所謂物極必反,服務(wù)器整合本是一件好事,但過度整合不僅沒有幫助,反而有害,對數(shù)據(jù)中心和用戶來說都不是好事,不過現(xiàn)實(shí)中許多組織卻會明知故犯,問題在于虛擬化太容易了。
過去,要運(yùn)行一個(gè)新的應(yīng)用,意味著需要昂貴的服務(wù)器和人力成本開支,必須接受財(cái)務(wù)部門的審核和監(jiān)管,這個(gè)過程可能會持續(xù)數(shù)周,甚至數(shù)月。虛擬化徹底改變了這個(gè)現(xiàn)狀,現(xiàn)在在物理服務(wù)器上創(chuàng)建一個(gè)虛擬機(jī)只需要幾分鐘,不涉及購買和安裝新硬件,成本只包含操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序許可費(fèi),IT決策和響應(yīng)速度更快,按需分配計(jì)算資源已成為時(shí)尚。
有些組織常常讓服務(wù)器的負(fù)載過重,他們的目標(biāo)是100%地榨干服務(wù)器的計(jì)算資源。Technology Navigator的總裁Todd Erickson說:“如果我購買了四路服務(wù)器和Windows Server數(shù)據(jù)中心版授權(quán),那么我能在它上面創(chuàng)建多少虛擬服務(wù)器呢?”顯然,這個(gè)問題沒有統(tǒng)一的答案。
過度整合首先影響到的是性能和穩(wěn)定性,虛擬機(jī)相互搶奪有限的計(jì)算資源,應(yīng)用程序也會打起架來,如備份,災(zāi)難恢復(fù)和其它數(shù)據(jù)保護(hù)工具都是資源消耗大戶,它們是資源爭奪的重要參與者。雖然少數(shù)極端應(yīng)用不會產(chǎn)生大的損害,但極端應(yīng)用太多,虛擬機(jī)可能會崩潰,甚至整個(gè)服務(wù)器都會崩潰,大多數(shù)管理員都明白這一點(diǎn),這與業(yè)務(wù)收入、客戶滿意度、數(shù)據(jù)安全都緊密相關(guān)。
托管了大量虛擬機(jī)的宿主主機(jī)發(fā)生故障會影響到所有虛擬機(jī),這些虛擬機(jī)必須重新啟動,或留在原服務(wù)器,或轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)中心其它服務(wù)器,恢復(fù)過程會給整個(gè)虛擬環(huán)境帶來巨大的壓力。
過度整合也會傷害到實(shí)時(shí)遷移功能,雖然大多數(shù)管理員不允許自動遷移,但按需轉(zhuǎn)移工作負(fù)載是虛擬化的優(yōu)點(diǎn)毋庸置疑。不過,要想在服務(wù)器負(fù)載達(dá)到其極限時(shí)才轉(zhuǎn)移工作負(fù)載幾乎是不可能的,想象一下服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)會發(fā)生什么,你不能在其它服務(wù)器上啟動受影響的虛擬機(jī),因?yàn)橐呀?jīng)無計(jì)算資源可用,只有等服務(wù)器修復(fù)好后再重新啟動。
許多專家建議服務(wù)器整合要適度。一般來說,服務(wù)器資源利用率達(dá)到60-70%即可,真正的百分比還得看你的業(yè)務(wù)情況,但最終目標(biāo)是要保留一定比例的計(jì)算資源閑置,因?yàn)橹貑⑻摂M機(jī)是很占資源的,此外,保留的資源可用于在服務(wù)器之間遷移虛擬機(jī)、平衡工作負(fù)載或支持維護(hù)等工作。
預(yù)防服務(wù)器過度整合
預(yù)防服務(wù)器過度整合最簡單的辦法是從一開始就實(shí)施正確的IT最佳實(shí)踐,Erickson指出了過度消耗服務(wù)器計(jì)算資源的危害,他提出了一個(gè)自動精簡配置的解決辦法,例如vSphere和XenServer都支持內(nèi)存過量使用功能,允許管理員供應(yīng)比物理服務(wù)器內(nèi)存還多的內(nèi)存。
Erickson說:“沒有人把自動精簡配置作為最佳實(shí)踐,如果你正在實(shí)施自動精簡配置,你很可能已經(jīng)觸及整合的極限,最大的問題是這會影響虛擬機(jī)的性能或穩(wěn)定性。”
很多公司都喜歡在物理服務(wù)器上塞滿虛擬機(jī),美其名曰資源利用最大化,例如一臺物理內(nèi)存只有48GB的服務(wù)器分配了52GB內(nèi)存給虛擬機(jī),過量使用了4Gb內(nèi)存,雖然這個(gè)范圍是可接受的,但服務(wù)器已經(jīng)整合過度了,隨時(shí)間推移,面臨的風(fēng)險(xiǎn)也越來越高。
合適的管理工具可以幫助識別過度整合的服務(wù)器,允許管理員在問題變糟之前解決,IT部門不應(yīng)該等到資源被用光時(shí)才采取措施。
康涅狄格州South Windsor鎮(zhèn)信息技術(shù)主管Scott Roberts說:“你應(yīng)該每天都打開管理控制臺看看資源使用情況,不要等到前方用戶反饋問題才去查看”。
管理控制臺提供的信息還可以幫助完成其它重要的任務(wù),如工作負(fù)載平衡和容量規(guī)劃、分析虛擬機(jī)的分布情況以及它們需要的資源,然后生成建議,這些工具有時(shí)可以發(fā)現(xiàn)草率或低效的工作負(fù)載部署,容量規(guī)劃需要評估隨時(shí)間推移資源使用的變化情況,確保資源可滿足將來的需要。
分?jǐn)傎M(fèi)用,防止濫用
限制虛擬機(jī)增長過快的另一個(gè)方法是考慮或重新評估組織扣款策略,扣款在很多組織中是一個(gè)很棘手的問題,在少量服務(wù)器上整合多個(gè)虛擬機(jī)只會使問題復(fù)雜化,組織可以將成本分派到使用這些計(jì)算資源的各個(gè)部門上,只有付費(fèi)才能使用,部門才能體會到它的價(jià)值,也才不會濫用計(jì)算資源。
實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)生命周期管理也有助于預(yù)防虛擬機(jī)蔓延導(dǎo)致的資源浪費(fèi),VMware Lifecycle Manager(生命周期管理器)可以識別可能并不需要的虛擬機(jī),移除這些虛擬機(jī)可以為其它虛擬機(jī)騰出更多的資源。不僅可以節(jié)省內(nèi)存和CPU,移除不必要的虛擬機(jī)也可以節(jié)省存儲空間,消除多余的備份需求,說不定還可以推遲購買新服務(wù)器的時(shí)間,從而節(jié)省組織IT開支。
最后需要考慮的是新硬件在虛擬服務(wù)器整合中的作用,良好的硬件更換周期固然很好,但也容易陷入服務(wù)器過度整合的陷阱。此外,在考慮硬件更新時(shí),也要考慮升級網(wǎng)絡(luò)的最佳時(shí)機(jī),如10GbE或FCoE,因?yàn)楦叨日系奶摂M服務(wù)器必須要有更多網(wǎng)絡(luò)帶寬支撐。
延伸閱讀之一:何時(shí)應(yīng)該避免整合
虛擬化平臺在過去幾年取得了長促的進(jìn)步,來自VMware、微軟和思杰的虛擬化產(chǎn)品幾乎可以支持任何類型的工作負(fù)載。一般來說,所有現(xiàn)代應(yīng)用程序都可以在虛擬機(jī)上運(yùn)行,但在制定轉(zhuǎn)移到虛擬平臺的規(guī)劃時(shí),IT管理員應(yīng)小心謹(jǐn)慎。
舊應(yīng)用程序在轉(zhuǎn)移到虛擬平臺上時(shí)可能會遇到問題,特別是那些定制或需要特殊硬件支持的程序,因?yàn)樘摂M化在應(yīng)用程序和底層硬件之間強(qiáng)制增加了一個(gè)抽象層,那些需要訪問特殊硬件的應(yīng)用程序可能會發(fā)生故障或遭遇不可接受的性能問題。
一個(gè)解決辦法是使用新的編程語言重寫應(yīng)用程序,改造成與硬件無關(guān)的版本,但這種方法的成本很高,而且也很耗時(shí)。第二個(gè)辦法是購買可以自己修改的商業(yè)產(chǎn)品替換定制的應(yīng)用程序,但需要的時(shí)間和成本也很高,說不定和修改現(xiàn)有定制應(yīng)用程序的時(shí)間和成本相差無幾。
現(xiàn)實(shí)中,最簡單的辦法就是讓這些應(yīng)用程序還是運(yùn)行在非虛擬化的物理服務(wù)器上。此外,如SQL Server或Exchange Server耗資源的應(yīng)用程序是可以放在虛擬機(jī)上運(yùn)行的,但如果在相同物理服務(wù)器上還部署了其它虛擬機(jī),則會存在性能問題。因此,資源密集型應(yīng)用程序應(yīng)最低限度地實(shí)施整合。
測試是整合過程重要的組成部分,應(yīng)該脫離生產(chǎn)環(huán)境搭建起專用的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,通過測試驗(yàn)證應(yīng)用程序是否適合部署到虛擬環(huán)境中,確定其需要的資源、性能表現(xiàn)和在虛擬環(huán)境下的互操作性。
延伸閱讀之二:跟蹤整合和性能
不管你要怎么整合服務(wù)器,都應(yīng)該使用基準(zhǔn)測試工具或其它工具得出性能報(bào)告或計(jì)算資源水平,這樣用數(shù)字展示出應(yīng)用程序性能或用戶體驗(yàn)的效果會很佳。
在收到警報(bào)或用戶投訴時(shí)查看基準(zhǔn)測試報(bào)告,通過基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器差異可以很快確定問題的根本原因,管理員可以觀察資源使用的變化情況,得出是否需要升級或新購服務(wù)器,還是重新平衡工作負(fù)載或做出其它容量規(guī)劃決策。
總之,服務(wù)器上托管的虛擬機(jī)越多,對服務(wù)器做任何調(diào)整受影響的應(yīng)用也就越多,幸好三大主要虛擬平臺都已經(jīng)有對應(yīng)的基準(zhǔn)測試和報(bào)告工具,也有許多第三方工具可供選擇,如Novell的PlateSpin Recon和VK ernel Capacity Analyzer。
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