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服务器虚拟化平台的测试架构与方法

        【IT168 技术】  本次实测的4种虚拟化平台皆属于半虚拟化架构,我们将虚拟化系统与管理工具个别安装在2台实体服务器上,依照各个虚拟平台具备的系统功能进行实测,如虚拟机(VM)建立与管理、在线转移(Live Migration)等功能,测试过程以功能验证为主,并于过程中观察管理接口是否容易操作。

  我们的测试环境内采用1台Dell PowerEdge 1950 1U服务器、1台Supermicro SuperServer 6015T,其中6015T内包含2个运算模块,而每个运算模块皆有各自的主机板、处理器与内存,因此我们测试的服务器数量总数为3台。

  3台服务器之间,我们以1台合勤GS-4024 GbE网络交换器连接,而测试过程中使用的Shared Storage,则是以另1台个人计算机,安装DataCore SANmelody仿真iSCSI而成的,计算机内安装2台320GB硬盘,分别做4个磁盘分割,并分配给不同虚拟化平台,由此实测在线转移等高级功能。

  我们的测试方式,是将虚拟化平台建立于Supermicro的6015T上,而管理工具则安装于Dell的1950内。测试的6015T双模块均采用相同硬件架构,使得我们能有两台硬件规格相同的虚拟平台,并有额外的管理主机,能够通过网络远程管理,进而于6015T内的两个运算模块内,测试在线转移功能。

  4种虚拟化平台测试时,虽然使用相同的服务器硬件,不过每组虚拟化平台与管理接口,都使用不同的硬盘存储,且Shared Storage也规划不同的磁盘空间,供各平台测试使用,避免系统存取冲突。

  管理平台所安装的操作系统分为Windows Server 2008与Windows Server 2003 R2。除了微软的虚拟化管理软件SCVMM,必须于Windows Server 2008上才能安装外,其余管理工具则是不支持Windows Server 2008,因此安装非微软的管理工具时,皆架设在Windows Server 2003 R2上测试;而VM上的Guest操作系统则以Windows Server 2003与Windows Server 2008两者为主。

  服务器虚拟化平台介绍:

  Citrix XenServer 5.0

  微软 Windows Server 2008 Hyper-V

  Virtual Iron Extended Enterprise Edition 4.4

  VMware Infrastructure 3

  Citrix XenServer 5.0

  服务器半虚拟化产品Citrix的XenServer源自于开放原始码Xen,新推出的5.0包含4种版本,其中白金版、企业版支持高可用性(High availability,HA)备援,以及Xen-Motion虚拟机在线转移的功能,至于精简版则是开放给使用者免费下载,适合用于测试环境。

  动态转移易于使用

  XenCenter是Citrix的虚拟化图形接口管理工具,可在同一界面,管理多台的XenServer服务器。管理上,通常会先在XenCenter建立一个服务器群组(Pool),然后将位于同一机房内的XenServer服务器加入。

  和大多数服务器半虚拟化产品相同的是,当数台XenServer服务器连接到同一台共享磁盘驱动器,且将虚拟档案放置于此的前提下,可以通过Xen-Motion这项功能,将虚拟机以手动方式在线转移到其它的XenServer服务器,从事主机的维护,或者降低硬件资源的消耗。

  Xen-Motion的操作相当容易,在Xen-Center的虚拟机列表,使用鼠标将需要转移的虚拟机拖到目的地服务器,或者在虚拟机的列表上方,开启鼠标右键的菜单,在“Migrate”的分项下,选择要转移过去的目的地,完成虚拟机的搬移。

  备援机制完整

  在HA的备援架构下,当XenCenter侦测到XenServer服务器没有响应,可能发生故障时,可以将原本在上头运行的虚拟机转而挂载到其它的XenServer服务器,继续提供服务。

  加入HA的服务器,有“Master”以及“Slave”两种区别,一般来说,会以第一台加入HA的服务器担任Master的角色,在该台服务器故障时,XenCenter会自动指派其它服务器来接手。

  相较于其它的测试产品,XenServer的HA对于虚拟机提供了很完整的保护功能,一共有“Protect”、“Restart if Possible”,以及“Do not Restarted”三种不同等级的保护机制,可视企业需求不同,弹性调整设定。

  其中一台XenServer服务器发生故障时,Master服务器会经由运算,将原本运行于故障服务器上的虚拟机挂载到HA架构下的其它服务器,并且重新启动。

  “Protect“、”Restart if Possible“两者在功能上大致相同,唯一的差别处在于XenCenter会优先启动具有Protect属性的虚拟机,如果还有多余的系统资源,则会接着启s动Restart if Possible属性的虚拟机,不过,如果其它服务器原本的数据就不充裕,即使虚拟机被设定为Protect属性,也一样是无法启动。

  最后一种的“Do not Restart”,则是不针对虚拟机提供任何保护,当其中一台XenServer服务器发生故障时,Master服务器就不会告知其它的XenServer服务器接手这些虚拟机的控制权。

  当HA群组下的XenServer服务器需要维护时,这时可以切换到所谓的Maintenance Mode,让该服务器暂时退出HA成员的角色,而在进入此模式之前,必须将原本运行在该台服务器上的虚拟机转移出去,切换完成之后,Master服务器便不再对其指派工作,直至维护工作完成,重新加入HA。

  提供两种P2V转移工具

  XenServer支持的虚拟机操作系统,以常见的Windows及Linux为主,若企业有部署Linux系统的需求时,则在建设XenServer的过程中,就必须安装第2张光盘片当中的内容,新建虚拟机,便能看到Linux系统专用的模板。

  利用转移工具亦是企业部署虚拟机的主要方式之一,该套产品提供两种P2V工具,可将前述两种操作系统的实体主机转换成为虚拟机。

  在Windows环境上,Citrix提供了一套自行开发的Windows转移工具XenConvert。最新的1.1版本能将实体主机的系统搬移到XenServer服务器,也可以汇成两种虚拟机档案格式。一种是为XenServer专用的XVA(Xen Virtual Appliance),另一种则是可以挂载于微软Virtual PC等其它虚拟化产品的VHD(Virtual Hard Disk)。

  使用XenConvert转移系统时,这套工具会虚拟出一个磁盘驱动器,将需要搬移的档案暂存于此,假设实体主机的磁盘空间不足,则XenConvert会向使用者发出提示信息,并中止转移作业。

  Linux版转移工具内建于XenServer的产品安装光盘,本身不具备将档案汇出成虚拟机档案的能力。转移时,需使用这张光盘片开机,在Linux处于离线的状态下,将系统转移到指定的XenServer服务器。

  微软 Windows Server 2008 Hyper-V

  微软Hyper-V虚拟化平台,是以Xen的虚拟化技术为基础开发而成的,而这个虚拟化平台目前已整合在64位的Windows Server 2008操作系统,并成为系统内的服务器角色之一。要购买这样的平台,要注意微软对不同版本(标准版、企业版、Datacenter版)的Windows Server 2008,分别销售含Hyper-V与不含的版本。

  三个版本的功能与硬件支持(处理器颗数与内存空间)的情况也不相同,其中以Datacenter版最齐备,而标准版功能和硬件支持也最少。此外,微软亦推出免费版的虚拟平台Hyper-V Server 2008,比起含Hyper-V的Windows Server 2008标准版,少了本机图形管理接口。

  在管理工具上,微软针对Hyper-V提供了2种选择。一种是Windows Server 2008建立服务器角色时产生的,操作上主要是通过服务器管理员的MMC接口,不需额外付费,但功能有限;另一种则是需额外选购的System Center Virtual Machine Manager(SCVMM),功能较多。

  操作系统计价包含一定VM数量的Windows系统授权费

  由于Hyper-V是与操作系统一同销售,若以Windows Server 2008数据中心版单一处理器的授权来算,是这4家产品中授权费用最低的。加上微软对于Hyper-V上执行的虚拟主机,提供多组Windows操作系统免费授权,如标准版可允许1个Guest操作系统免费,企业版有4个,而Datacenter版则有无限多个授权。以企业版为例,如果超过4个,那么第5个就需要再购买1个Windows授权。若企业内的IT系统有大量Windows服务器,又打算导入此虚拟化平台,好处是能省略去许多操作系统授权费,可藉此减少整体系统建设成本。

  在平台的功能上,Hyper-V在虚拟操作系统的支持度较为薄弱,适合以Windows系统为主的企业,并使用Windows 2000之后的版本;在Linux上也只支援SUSE Linux Enterprise Server 10。此外,其它3套平台均具备在线转移(Migration)功能,而Hyper-V目前并不支持,现阶段只有Quick Migration,作用是搬移关机状态的虚拟主机至其它实体服务器,而在线转移要等到2010年发行的Windows Server 2008 R2,才开始支持。

  资源管理等高级功能须搭配SCVMM

  当Windows Server 2008的虚拟化服务器角色启动后,会在服务器管理员内执行图形化管理接口“Hyper-V管理员”,主要用来管理本机或其它Hyper-V服务器,不过它仅有基本功能,如建立VM,与配置内存、硬盘容量等。

  若是需使用Quick Migration,或是将实体服务器转移至虚拟主机等功能,需要SCVMM这套System Center中管理Hyper-V的软件包。在我们实测的管理工具中,此工具的资源配置是最详细的。搭配这套管理工具,可整合系统内所有虚拟平台建设、管理所需的资源,像是虚拟磁盘、虚拟主机硬件设定数据、系统安装映像文件等。

  安装SCVMM管理服务器时要注意,必须通过网域管理员的权限,此外,受管理的服务器即使不加入AD环境,也能由SCVMM纳管。

  提供网页管理接口,并能授权给其它使用者管理虚拟主机

  安装SCVMM后,管理服务器会架设一自助式入口网站,可让系统管理员或其它使用者藉由IE浏览器管理虚拟主机。此外,SCVMM中也能将Hyper-V或SCVMM的资源指派给其它使用者,例如链接库中的虚拟主机模板、Hyper-V实体主机的系统资源等。

  另外,增加使用者时,能针对各链接库资源去分配使用权限。设定好之后,就能让他们藉由网页管理接口,去取用上述所设定的系统资源。而这样的设定对于多人操作的虚拟化环境较便利,能将虚拟主机资源弹性提供给其它研发人员或使用者。

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