微信
业务架构

虚拟基础架构

发布时间:2019-08-29 14:27 点击次数:

  声明:百科词条人人可编辑,词条创建和修改均免费,绝不存在官方及代理商付费代编,请勿上当受骗。详情

  利用虚拟基础架构,可以在整个基础架构范围内共享多台计算机的物理资源。利用虚拟机可 以在多台虚拟机之间共享单台物理机的资源以实现最高效率。资源在多个虚拟机和应用程序之间进行共享。业务需要是将基础架构的物理资源动态映射到应用程序的 驱动力,即便在这些需要发生变化时也是如此。可将 x86 服务器与网络和存储器聚合成一个统一的 IT 资源池,供应用程序根据需要随时使用。这种资源优化方式有助于组织实现更高的灵活性,使资金成本和运营成本得以降低。

  即便你的企业还没有准备使用私有云或者混合云,依然可以采用下面的方式简化未来的迁移过程。

  在云计算出现之前,企业采用虚拟化技术的主要目的在于降低总拥有成本,并且从数据中心获得投资回报。

  不论是第一次接触虚拟化技术,还是已经能够部署复杂的云就绪基础架构,企业都需要认真评估做出的决定将会对未来的适应能力产生哪些影响,确保任何将要在数据中心应用的新技术都能够支持并促进基础架构的不断发展,应对伴随虚拟化和云计算浪潮而来的变化趋势。

  即便企业还不能够下定决心将业务负载立刻迁移到云中,但也需要确保将要部署的IT系统在时机成熟之后能够实现顺利迁移。没有人能够准确预测虚拟化和云技术的发展趋势,因此需要提前制定规划,以应对这种不可避免的趋势对生产环境中IT基础架构层可能造成的影响。也就是说,你需要一种面向未来的基础架构。

  在设计云就绪基础架构的过程当中,决策者需要考虑如何在尽量满足现有IT需求的同时,预测这些需求将会在未来发生哪些变化。也就是说,IT管理层需要考虑如何实现以下目标:

  越来越多的企业开始采用云计算技术。事实上,Gartner预测到2017年底,几乎一半的大型企业将会部署混合云环境。公司使用云计算的时间越晚,其总拥有成本就越高,当最后不得不选择云环境时,可能需要在基础架构方面做出巨大变化。

  越来越多的业务应用将会发布新的云版本,这种方式可以帮助企业降低部署流程和物理基础架构方面的开销。另一方面,Docker的成功已经促使一些云提供商——包括Amazon Web Service和微软Azure——为应用程序集装箱提供服务和技术支持。不论企业选择将负载迁移到容器还是公有云当中,cloud-ready基础架构都可以让你更加轻松地适应这些变化。

  构建可适应性云基础架构的目标是尽量缩短故障时间,高效应对可能发生的变化。比如,虚拟化厂商在平台中增加了一套新的特性,企业如果想要想要使用这些新的特性,就需要一套具有足够灵活性和扩展性的基础架构以满足其部署需求。

  云就绪基础架构当中包含了三个重要层级:物理层、hypervisor层和管理层。当然也可能包含其他层级,但是这三层决定了云基础架构的灵活性和可扩展性。

  物理层、hypervisor层和管理层是紧密结合在一起的,如果实现协同工作,那么就形成了云基础架构。但是仍然需要在特定的层级当中满足扩展性和灵活性需求,否则整个系统仍然不能正常工作。必须在hypervisor层和物理层解决扩展性问题,而在管理层解决灵活性问题。

  如果想要在云基础架构当中实现可扩展性和灵活性,企业就需要选择恰当的虚拟主机和管理工具。高效的、面向未来的基础架构需要使用主流产品,比如微软Hyper-V、VMware vSphereCitrix XenServer作为虚拟化平台,同时使用System Center或者vCloud Director作为管理工具。最好的工具可以确保基础架构能够应对未来的IT变革浪潮,并且在不久的将来适应混合云模型。

  技术和趋势的不断发展促使用户对于虚拟基础架构和云技术产生了新的理解,进而影响着企业对于数据中心的设计和构建方式。

  我们可以看到很多企业开始采用不同于以往的虚拟基础架构方式来构建数据中心,这标志着虚拟化技术已经成熟。市场中存在虚拟基础架构差异性需求,一些虚拟基础架构企业甚至开始采用和过去完全不同的虚拟基础架构设计理念。

  对于大多数人来说,云环境就是一组相同的x64架构商业服务器,可以根据用户需求提供相应虚拟基础架构服务。借助于自动化流程管理软件,同时避免将用户数据存储在(无状态化)服务器当中,云能够快速恢复发生故障的虚拟基础架构实例。企业可以根据用户需求创建或者销毁虚拟基础架构实例,并且虚拟基础架构整个操作过程能够有效应对可能发生的故障。然而,现在很多云环境的构建方式和之前相比已经发生了巨大变化。

  首先,通过将虚拟基础架构实例存储在本地固态硬盘或者磁盘当中,“状态化”这一概念又重新回到了虚拟基础架构服务器实例当中,这样做的原因在于易于实现。

  虚拟基础架构的共享存储和低速网络并不能满足IO密集型实例的需求,使用不同虚拟基础架构服务器运行多个应用程序,同时访问虚拟基础架构共享存储空间这种方式对于IO密集型应用来说并不合适,因此一些企业开始将虚拟基础架构实例存放在本地存储设备当中,一种全新的虚拟基础架构实例模型便诞生了。

  这种方式从根本上改变了原有虚拟基础架构,因此管理员需要进行认真规划虚拟基础架构,以防止销毁虚拟基础架构实例时发生数据丢失的情况。这是一种提升应用程序性能的有效方式,因此虚拟基础架构使用范围将会不断扩展。

  以hypervisor为基础的传统云在很多方面将会被最新出现的虚拟基础架构容器所取代。虚拟基础架构容器支持多个实例同时共享操作系统和应用程序的单个镜像。这种方式不仅能够成倍增加虚拟基础架构服务器当中的实例数量,并且能够大幅减少虚拟基础架构存储和网络流量。虽然其包含了一些限制性条件,比如同一台虚拟基础架构服务器上的所有对象必须使用相同的操作系统,但是虚拟基础架构的限制通常不会带来很大影响。

  VMware一直十分关注虚拟基础架构容器技术的发展,担心虚拟基础架构影响自己的核心业务,并且已经推出了可以运行在虚拟机操作系统当中的虚拟基础架构容器。在虚拟基础架构容器的基础上增加额外的虚拟基础架构虚拟机层看起来可能是多此一举,但是可以起到出人意料的效果,因为VMware可以使用自己的虚拟基础架构管理工具来控制整个部署过程。

  虚拟基础架构的高性能计算在几年之前就已经诞生了,但其并不是真正意义上的云。虽然拥有虚拟基础架构资源池,但并不是针对多租户的。对于National Labs来说,虚拟基础架构高性能计算已经发挥了非常重要的作用——采用这种方式,核弹模拟实验不会和石油以及天然气建模形成相互影响。

  然而随着虚拟基础架构服务器性能越来越强大,拥有越来越多的DRAM,这种情况正在发生改变。现在X64架构的虚拟基础架构服务器的内存使用记录是6TB,这足以满足云环境的需求。大型虚拟基础架构实例非常常见,甚至可能需要单独占用一台多CPU服务器,但是借助于流程控制机制依然能够实现极大的灵活性并且节省大量系统资源。

  由此产生的趋势是高性能计算开始转向租赁模式,虚拟基础架构服务提供商根据企业选择的服务等级向其提供平台和软件。专用云可以更好地满足硬件和虚拟基础架构实例需求。这些都将为企业——甚至是中小企业——提供强大的按需计算能力,将会从根本上影响整个行业。

  任何使用虚拟基础架构的高性能计算或者大数据的企业都应该知道GPU加速是实现超级计算机性能的关键。但是由于在虚拟基础架构的数据移动和应用程序规模方面存在巨大压力,因而使用虚拟基础架构的GPU实例构建云仍然存在非常大的挑战。即便如此,我们仍然可以看到Nvidia已经开始对应这种挑战,虚拟基础架构成功构建了GPU云,即将提供大规模云服务。在未来几年当中,许多高端虚拟基础架构超级计算机将会迁移到云环境当中,以实现更好的控制能力。

  似乎每个人都在思考大数据是否会达到艾字节(exabytes)这样的规模,但是需要注意的是所有虚拟基础架构数据都需要在网络当中流动。路由信息的灵活性将会决定云如何处理大数据,而虚拟基础架构云处理大数据的方式又将会影响所需的网络带宽。

  软件定义网络(SDN)可以在这个过程当中产生很大影响,但是虚拟基础架构集中云不足以满足所有负载需求,虚拟基础架构可以通过使用靠近数据的卫星云来减少数据流,但是这样会对整个云边界的虚拟基础架构流程管理带来巨大挑战。

  GPU和并行计算是提高虚拟基础架构的云性能的前提条件,但是对于虚拟基础架构大数据和高性能计算来说,虚拟基础架构在工作负载和数据架构方面存在着根本性差异。最有可能的情况是发展成为键值/数据(key/data)存储模型,并且不再作为虚拟基础架构通用云。

  虚拟基础架构的专业性系统可能出现在未来的云环境当中。随着ASIC芯片开发周期不短缩短,并且虚拟基础架构模块变得更加灵活和具有针对性,虚拟基础架构为特定任务设计系统的能力也在逐步增强。

  例如有些人希望使用专用云来简化虚拟基础架构应用程序部署。随着开始使用以虚拟基础架构服务器为基础的视频工具交付方式,事实上我们已经拥有了首个视频编辑云。虚拟基础架构这种方式受到了大家的广泛欢迎并取得了很大成功。我们希望不断出现更多的虚拟基础架构专用云,比如语音识别系统,当然,还有一切流量的入口:虚拟基础架构搜索引擎。

  对于虚拟基础架构云来说,还没有引起大家广泛关注的一点是针对小规模虚拟基础架构云环境的专用化模型。这种方式通过针对特定领域提供专业知识和重点关注来提高附加值,比如法律、健康、政府和军事领域。随着虚拟基础架构容器使用量的不断增加以及越来越多的企业开始使用SaaS,垂直化趋势应该可以得到更好的发展。

  在建立虚拟基础架构时,有许多设计要素会有助于形成稳健的最终部署,确保虚拟基础架构长期稳定运行。

  虚拟基础架构从底层硬件直到上层的虚拟化软件,有太多因素都需要在规划虚拟基础架构时认真考虑。探讨怎样运用虚拟基础架构逐层分析的方法实现一个新的虚拟基础架构部署,同时提出产品选型、环境规划战略。

  需要作出的关键决策之一就是:选定虚拟基础架构平台。虚拟基础架构层负责协调每个运行在您的虚拟基础架构中的虚拟的工作负荷。在为您的虚拟基础架构方案选择一个虚拟基础架构平台之前,请基于您当前和未来的IT工作负载评估扩展性:这些负载如何装载到软件空间来提供软件定义的服务,虚拟基础架构是否能被管理层平台操控,是否能提供足够的计算功能,是否有足够的性能来支持您的应用在虚拟基础架构环境中运作。

  由于虚拟基础架构主机需要物理硬件,您当然总会期望能在每个物理主机上尽可能合理地放置最高数量的虚拟机。

  您可能会想要了解您的虚拟基础架构组织的历史增长率,以及任何虚拟基础架构扩张计划。例如,如果您的公司计划启用另一个分支机构,通过向虚拟基础架构层中新增一台虚拟化主机,您应该能轻松搞定。相反,如果您打算关闭一个业务部门,您也应该能够轻松地缩减规模。在虚拟基础架构管理程序层向上和向下扩展的灵活程度是选择虚拟基础架构管理工具时需要考虑的重要因素。

  此外,这也是为虚拟基础架构方案提升工作负载可用性的好思路。当您的虚拟基础架构平台有更新发布时,当前的虚拟基础架构主机将需要进行升级。在虚拟基础架构主机升级期间,保障运行中的虚拟基础架构的工作负载的可用性至关重要。物理主机必须组成集群来实现高可用性,虚拟基础架构平台必须提供提供故障转移功能以确保工作负载可以在升级之前迁移到另一台主机。

  注意不要被(供应商)锁定。市场上的虚拟基础架构供应商并不算少。虽然VMware继续维持虚拟基础架构主导地位,但许多组织计划将VMware vSphere和Microsoft HYPER-V混合部署。

  但这是一个好办法吗?某些虚拟基础架构计算功能只有只有特定的虚拟化厂商能够实现。例如,VMware 和 HYPER-V 有 SR-IOV 功能,提高了虚拟基础架构资源密集型应用程序的性能。但是VMware不支持实时迁移虚拟机,而 HYPER-V 不支持为 Linux虚拟机启用SR-IOV 功能。

  另一个要考虑的虚拟基础架构设计问题是应用程序的支持。您的业务流程应用程序可能会在您当前部署的虚拟基础架构主机上成功运行,但如果软件需要升级怎么办?您可能需要跟您的虚拟基础架构应用程序供应商沟通,了解他们的虚拟基础架构升级细节,虚拟基础架构升级变化是否会影响到您托管的特定的应用程序。

  许多虚拟基础架构应用程序供应商开始采用新的集装箱化开发方法。因此,您可能希望虚拟基础架构部署支持应用集装箱化的虚拟化服务器/主机。

  利用不同虚拟基础架构供应商的软件部署虚拟化主机的一个附带好处是,如果在未来某一时刻您的组织决定实施虚拟基础架构私有云,您将拥有更多选择余地。

  并非所有虚拟基础架构公共云提供商都能支持源自每一家虚拟基础架构上的工作负载。例如,如果您在HYPER-V 虚拟机上承载您的虚拟基础架构应用程序,并打算迁移到亚马逊EC2公共云,您就需要对这些虚拟机进行转换,才能被基于 Xen 的亚马逊 EC2支持。

  虚拟基础架构存储服务为存储协议、存储阵列和存储网络提供必要的支持。您对虚拟基础架构的选择会直接影响到物理存储层。例如,如果虚拟基础架构部署在一个虚拟化主机上的存储服务程序对存储协议和存储阵列缺乏支持,您就无法访问和利用虚拟基础架构底层物理存储基础设施——您的整个基础架构可能需要进行升级。

  您应该选择具备以下特征的虚拟基础架构主机,可以不停机在线扩展存储,整合的物理存储层同时支持数据块存储和文件的存储、更大的虚拟化负载容量。别担心虚拟基础架构空间耗尽。您可以在随时为虚拟基础架构工作负载增加存储资源,但虚拟基础架构物理主机是否支持存储扩展是个问题。如果物理主机不支持存储动态扩展,虚拟基础架构管理将会很艰难。

  同时,网络服务层必须提供必要的协议才能支持对物理网络基础设施的管理,同时对虚拟基础架构主机上运行的虚拟机提供网络隔离。

  融合的虚拟基础架构具有成本效益并能提供灵活的管理。传统的方法是,通过规划每个虚拟基础架构网络部件的冗余来组建一个高可用和冗余的网络。例如,许多组织使用单独的交换机、网络路径和线缆来部署专用的以太网网络。虽然这办法能有效解决当前虚拟基础架构问题,却难以有效地适应未来虚拟基础架构网络的变化。冗余控制由物理网络层完成,这就增加了在网络组件管理方面的开销。

  大多数虚拟基础架构供应商支持融合网络架构,此场景下存储和网络的流量将共用相同的交换机和线路。虚拟基础架构要求您用单个网络适配器来承载各种流量,如群集、虚拟机、管理,等等。

  另外,对于虚拟基础架构的场景中,不同的流量需要隔离,理解这一点很重要。这是虚拟基础架构提供某些服务质量功能的必要方法。

  即便你的企业现在还没有准备使用私有云或者混合云,依然可以采用下面的虚拟基础架构方式简化未来的迁移过程。

  在云计算出现之前,企业采用虚拟基础架构技术的主要目的在于降低总拥有成本,并且从数据中心获得投资回报。尽管这种虚拟基础架构理论现在依然是正确的,但是云技术的发展已经使得IT部门不再只是关注于如何控制成本。

  不论是第一次接触虚拟基础架构技术,还是已经能够部署复杂的云就绪虚拟基础架构,企业都需要认真评估现在做出的决定将会对未来的适应能力产生哪些影响,确保任何将要在数据中心应用的新技术都能够支持并促进虚拟基础架构的不断发展,虚拟基础架构应对伴随虚拟化和云计算浪潮而来的变化趋势。

  即便企业现在还不能够下定决心将业务负载立刻迁移到云中,但也需要确保将要部署的IT系统在时机成熟之后能够实现虚拟基础架构顺利迁移。没有人能够准确预测虚拟基础架构和云技术的发展趋势,因此需要提前制定规划,以应对这种不可避免的虚拟基础架构趋势对生产环境中IT虚拟基础架构层可能造成的影响。也就是说,你需要一种面向未来的虚拟基础架构。在设计云就绪虚拟基础架构的过程当中,决策者需要考虑如何在尽量满足现有IT需求的同时,预测这些需求将会在未来发生哪些变化。也就是说,狗万体育平台IT管理层需要考虑如何实现以下目标:

  越来越多的企业开始采用云计算技术。事实上,几乎一半的大型企业将会部署混合云环境。公司使用云计算的时间越晚,其总拥有虚拟基础架构成本就越高,当最后不得不选择虚拟基础架构云环境时,可能需要在虚拟基础架构方面做出巨大变化。

  越来越多的业务应用将会发布新的虚拟基础架构云版本,这种方式可以帮助企业降低部署流程和虚拟基础架构方面的开销。为应用程序集装箱提供服务和技术支持。不论企业选择将负载迁移到虚拟基础架构还是公有云当中,虚拟基础架构都可以让你更加轻松地适应这些变化。

  构建可适应性云虚拟基础架构的目标是尽量缩短故障时间,高效应对虚拟基础架构可能发生的变化。比如,虚拟化厂商在平台中增加了一套新的特性,企业如果想要想要使用虚拟基础架构这些新的特性,就需要一套具有足够灵活性和扩展性的虚拟基础架构以满足其部署需求。

  云就绪虚拟基础架构当中包含了三个重要层级:物理层、hypervisor层和管理层。当然也可能包含其他层级,但是这三层决定了云虚拟基础架构的灵活性和可扩展性。

  物理层、hypervisor层和管理层虚拟基础架构是紧密结合在一起的,如果虚拟基础架构实现协同工作,那么就形成了云虚拟基础架构。但是仍然需要在特定的虚拟基础架构层级当中满足扩展性和灵活性需求,否则整个虚拟基础架构系统仍然不能正常工作。必须在hypervisor层和物理层解决扩展性问题,而在管理虚拟基础架构层解决灵活性问题。

  如果想要在云虚拟基础架构当中实现可扩展性和灵活性,企业就需要选择恰当的虚拟基础架构虚拟主机和管理工具。高效的、面向未来的虚拟基础架构需要使用主流产品。好的虚拟基础架构工具可以确保虚拟基础架构能够应对未来的IT变革浪潮,并且在不久的将来适应混合云模型。