联想虚拟化解决方案

联想虚拟化解决方案是基于联想硬件（包括联想万全IA架构服务器与联想存储磁盘阵列）和虚拟机软件的一种全方位的解决方案，该方案为用户在虚拟机上提供Windows和Linux等多个x86操作系统平台，主要用于服务器整合、测试与开发、业务连续性和负载均衡等方面，在虚拟机集群中具有自动HA切换和负载均衡等功能。

服务器虚拟化简介

虚拟化概念1

服务器虚拟化就是在服务器上安装虚拟机监控器（Virtual Machine Monitor，VMM）软件，将服务器物理的CPU、内存、网卡和硬盘等资源抽象出来，映射成若干个虚拟的CPU、内存、网卡和硬盘，构成虚拟机，每个虚拟机上可运行一个独立的操作系统和若干应用软件。

虚拟机打破了操作系统和硬件的互相依赖性，屏蔽了硬件平台的动态性、分布性和异构性，实现了硬件资源的共享和复用，提供多个独立、隔离的应用环境。

虚拟化特性

虚拟机有如下特性：

●分区：在单一物理服务器上，可以同时运行多个虚拟机。

●隔离：在同一台虚拟机服务器上运行的多个虚拟机实例彼此完全隔离，互不影响，任何虚拟机的故障，包括病毒感染、黑客攻击等，都不会影响其他的虚拟机。

●封装：虚拟机将硬件配置、操作系统以及应用等整个系统封装在文件里。

●硬件独立：一个虚拟机可以在其他虚拟机服务器上不加任何修饰地运行，降低了软件对硬件的依赖性。

虚拟化时代来临

传统的数据中心正面临x86服务器的巨大挑战，具体表现为：x86服务器对空间、电力等资源不断侵占；服务器利用率低，系统资源利用率通常不足15%；需要高的服务水平—快速响应、高可靠、高可用性和灾难恢复。

这些挑战直接导致：IT总拥有成本（TCO）升高，系统可管理性降低，运营效率与响应速度降低。而服务器虚拟化技术正是解决这些问题的一把利剑。

以Intel为首的CPU厂商对x86平台虚拟化作出了卓越的贡献，联想等服务器厂商不断推出高性能高稳定性的服务器，Vmware、XenSource、SWsoft等虚拟化软件厂商推出高品质的虚拟化软件产品。虚拟化产品和技术不断成熟，大量用户开始采用虚拟化技术，传统数据中心面临的问题正在被虚拟化技术解决，虚拟化时代正向我们走来。

联想产品及专业服务

联想作为国内最优秀的服务器厂商之一，不仅为客户提供高性能、高稳定性、高性价比的中高端服务器和存储产品，而且还为用户提供专业的解决方案及服务。

联想万全服务器

联想4路服务器R630是一款奥运服务器，品质非常过硬，曾零故障服务于2006年都灵冬奥会。在2008年北京奥运会上，它将在比赛管理系统中做数据库服务器。新推出的联想万全R630 G7，采用最新的Intel Core微架构4核Xeon MP处理器和FB-DIMM DDR2 667内存，集成了4通道内存控制器，内存带宽32GB/s，具有强大的I/O吞吐能力。在SPECint_rate2006基准测试中，万全R630 G7以214的优异成绩问鼎IA架构服务器测试冠军，打破了一直由国外服务器保持的该项测试的世界纪录。

万全T350 G6/R350 G6是具备超强系统性能表现的高品质4核两路服务器，拥有多项强大的创新设计：自动节能降噪技术、智能光诊断技术、关键部件的无工具设计等，是一款系统性能绝佳、高可靠、高可扩展、高品质的4核至强服务器精品。它采用最新英特尔4核至强5300系列处理器，支持超线程技术、64位内存扩展技术，1066MHz系统前端总线频率以及高达4MB的二级缓存。

在TPCC测试中，万全T350 G6/R350 G6以125K tpmc测试值获得两路x86服务器类的第一名。

万全R525是集高I/O性能、高可用、低功耗特性于一体的新一代联想高密度机架服务器。它是一款完全自主研发、集合众多业界领先创新设计的2U两路机架式服务器，采用英特尔最新4核至强处理器，配合4通道读写的大容量DDR2-667 FBD内存，内存读写带宽高达21GB/s，内存可扩展容量高达48GB，单机支持多达12块硬盘，有效提升I/O带宽，有效缓解I/O带宽瓶颈，同时提供海量存储扩展能力。

联想存储产品

联想SureFibre940存储系统是一款高端光纤存储系统，采用4Gb/s光纤通道技术，缓存突发性能达到575000的IOPS，最大的磁盘持续读传输可达86000IOPS，性能高于同档次产品，是性价比突出的高端存储系统。

联想AMS500是一款中高端的光纤存储产品，采用HiPER的全交换结构，采用RISC架构的PowerPC处理器，全FC硬盘总容量67.5TB，独立设计的4GB（双控制器容量）数据缓存，可根据应用需要选配8GB数据缓存，I/O事务处理可达到180000IOPS。

联想SureFibre640存储系统是一款中端光纤存储产品，基于先进的4Gb/s光纤通道技术，提供出色的数据存储访问性能，缓存突发性能达到12500的IOPS，最大的磁盘持续读传输可达44000IOPS，可实现数据备援与业务容灾等高端应用。

服务器虚拟化专业服务

联想服务器方案中心多年来一直为客户提供Oracle、J2EE、HPC等方面的应用方案，进行TPC-C/H/E、SPECweb2005、SPECcpu2005、SPECjbb2005等权威测试以及服务器部件性能测试，在方案、性能测试及调优方面有着丰富的经验。

近两年来，联想服务器方案中心潜心钻研服务器虚拟化技术，与虚拟化最优秀的厂商保持密切的技术合作，推出一整套服务器虚拟化专业服务。联想服务器虚拟化专业服务分为四步：评估、方案、实施和管理。

在评估中，确定虚拟化的策略、机会、影响和虚拟场景模型，根据投资预算和客户的实际应用系统，用专业的测试工具，输出分析数据和推荐建议。在方案中，利用评估的结果，给出基于联想硬件产品和虚拟机软件产品的最优方案，可在方案的基础上进行POC测试，并对系统进行调优。在实施中，选派经过专业训练的工程师服务用户。在管理中，对用户进行系统培训，并提供专业技术支持。

联想虚拟化解决方案

服务器整合

服务器整合主要针对以下应用情况：拥有众多的x86服务器，并且数量仍在不断上升；大部分服务器的资源利用率不高；有限的空间、电力等服务器外围设备。

根据虚拟机分区、隔离、硬件独立等特性，可以在一个x86平台上同时、并发地运行Windows（Windows NT/2000/2003等）、Linux（Redhat/Suse等）、Sun Solaris（x86）、Free BSD等操作系统，且相互隔离，不受病毒的影响，而这些操作系统又不依赖于硬件，减少了硬件升级对应用的影响（如图1所示）。

虚拟化技术通过将多个操作系统及其应用运行在一个物理服务器上，增加了服务器的资源利用率，有效地遏制了服务器数量的高速增长，实现平台统一管理。

服务器整合带来最直接的好处如下：

●节省35%～75% TCO

将多个物理服务器整合到一个物理服务器中，降低40％软/硬件成本，服务器的资源得到充分利用，降低70%～80%运营成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。

●提高了服务器资源利用率

服务器的系统资源利用率从原来的不足15%到现在的50%～75%左右，做到物尽其用。

●有效遏制服务器数量的高速增长

通常在两路服务器上虚拟机与物理机的整合比可达到10∶1以上，4路服务器上整合比可达20∶1。

●不再担心旧系统的兼容性、维护和升级等一系列问题。

快速部署及管理灵活性

快速部署及管理灵活性方案主要针对以下应用情况：

●经常为重新装操作系统和部署应用而消耗大量的人力成本和时间成本。

●面对众多服务器，管理不方便不灵活，需要大量的人工干预。

虚拟化技术解决了因安装操作系统和部署应用而消耗大量人力和时间成本的难题。具体体现在以下几点：

●通过虚拟机拷贝或者导入导出功能，用户过去需要花费半天时间部署的一套应用系统现在只需要几分钟就可以部署好。

●通过Snapshot功能，用户可以轻松地将系统恢复到干净的状态。

●通过虚拟机管理服务器，可对所有管理虚拟机服务器，包括虚拟机的自动开/关机、休眠等。

虚拟机快速部署和管理灵活性给客户带来的好处如下：

●提高运营效率和服务水平

部署时间从小时级到分钟级，以前硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1～3小时维护，现在可以进行零宕机硬件维护。

●管理方便，部署快速

虚拟机管理服务器对虚拟机集群中的所有主机及外部设备进行统一管理，操作方便，管理灵活。

业务连续性

业务连续性方案主要针对以下应用情况：

●系统中某些关键业务不允许有任何间断。联想虚拟化解决方案提供两种方法，一是虚拟机动态迁移（VM-Motion），二是HA/cluster功能。

VM-Motion虚拟机动态迁移功能利用虚拟机的封装性和硬件独立性，将一个正在运行的虚拟机从一个物理服务器迁移到另外一个物理服务器，而运行的服务不间断。它的优点如下：可以零宕机地进行有计划的服务器维护和升级；提前迁移应用远离失效的硬件；迁移工作负载，资源利用率最大化。

在虚拟机HA集群中，当一台虚拟机服务器发生故障的时候，该主机上的所有虚拟机都可以在HA Cluster集群中其他虚拟机服务器上重新启动，这种方法被称为虚拟化HA（如图2所示）。

虚拟机HA方案是一种经济有效的适用于所有应用的高可用解决方案。它可以消除单点故障，不需要独占的stand-by硬件，没有集群软件的成本和复杂性，用于企业中那些关键的不可中断的业务。同时，虚拟机和物理机之间也可以使用第三方的Cluster HA软件来保证业务的高可用性，比如Austostar、MSCS等。

虚拟化HA可以给用户带来如下好处：

●相对于传统的双机容错方案，虚拟机HA可以最大限度地减少因硬件故障造成的服务器宕机和服务中断。

●不同于一些HA的热备机方式，所有的虚拟机HA服务器都运行生产系统，这种方案更加充分利用硬件资源。

●针对所有的虚拟机操作系统和应用程序，虚拟机HA提供统一的HA解决方案，避免了针对不同操作系统或者应用而采用不同的HA方案带来的额外开销和复杂性。

负载均衡

负载均衡方案针对以下应用情况：

●用户某些关键的业务必须保持业务负载可能突然很大。

在虚拟机集群中，当一台虚拟机服务器负载过大的时候，该服务器上的VM可以迁移到资源池的其他虚拟机服务器上，该虚拟机上运行的业务不发生间断，这就是虚拟机负载均衡方案（如图3所示）。当第一台虚拟机服务器上VM3突然负载过大的时候，根据负载均衡策略，VM1自动迁移到第二台虚拟机服务器上，VM2自动迁移到第三台虚拟机服务器上，而各虚拟机上的应用不间断。

虚拟机监控软件的这种负载均衡功能可以自动平衡虚拟机服务器的压力负载，为业务的连续性提供有力保障。

虚拟机负载均衡方案可以为用户带来如下好处：

●使IT资源和业务优先级对应，优化资源以保证最有价值的应用使用更多的资源。

●动态提高系统管理效率，避免因为一个虚拟机负载过大造成虚拟机服务器宕机的情况。

●自动化的硬件维护。当一个物理虚拟机服务器需要维护时，负载均衡可自动将所有虚拟机迁移到其他物理机服务器上，可实现服务器维护零宕机。

给用户带来的好处

首先是大大降低TCO，其具体表现如下：

●通过服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器系统资源的利用率，从而降低硬件成本。

●降低运营和维护成本，减少了空间的占用、能源消耗、人力成本的支出。

其次，提高运营效率，其表现为：

●加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建和应用加载时间。

●主动性提前规划资源增长，对客户和应用的需求响应快速，不再像以前那样，需要长时间的采购流程，然后进行尝试。

●不需要像以前那样，硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1～3小时维护窗口，现在可以进行快速的硬件维护和升级。

第三，提高服务水平，具体表现在：

●帮助您的企业建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应。

●将所有服务器作为大的资源统一进行管理，并按需进行资源调配。

第四，提供高可用性和负载均衡，包含以下两点：

●通过虚拟机HA-Cluster让关键应用具有更可用性。

●通过虚拟机负载均衡平衡服务器负载，使得资源利用最大化。

图1服务器整合

图2 虚拟机HA-Cluster

图3 虚拟机负载均衡

图4 方案拓扑图

拓扑图及配置

方案说明：本方案采用两台服务器作为虚拟机服务器，每个服务器上各自运行若干个虚拟机，采用一个两路服务器作为虚拟机管理服务器，对两台虚拟机服务器上的所有虚拟机进行集中管理，采用一个光纤存储，存放所有虚拟机文件，两个虚拟机服务器之间配置HA-Cluster和负载均衡机制，保证虚拟机的高可用性和虚拟机服务器的资源最优化（如图4所示）。