Citrix XenServer服务器虚拟化介绍

1、Citrix XenServer服务器虚拟化介绍Citrix和XenServer简介XenServer架构分析XenServer主要功能课程目标学习完本课程，您应该能够：云架构生态系统Hardware云应用HypervisorPaaSSaaS云管理IaaSWaaSDaaS服务汇聚门户Xen支持着98%基于云的网站 资料来源： J 2011年1月XenServer在云中的迅猛发展势头Rackspace在XenServer基础上进行了CloudServers标准化Zynga游戏zCloud基于XenServer和CloudStackKorea Telecom 利用XenServer和CloudSt

2、ack运行着国内最大的私有云GoDaddy 构建基于XenServer和CloudStack的云1&1 构建基于XenServer的私有云XenServer 在云计算90% 的现今大型公众云计算平台Amazon EC2, Rackspace ,Softlayer,Carpathia 等NaviSite, 挪威电信，NTT 欧洲美国联邦政府云计算项目新加坡国立计算云无锡太湖云计算平台，华为，台积电云项目等 中国移动大云Microsoft 认证虚拟化平台SAP 认证MicrosoftVirtualizationValidationProgramBest virtualizationplatform

3、Best virtualization for LinuxCitrix XenServerXenServer的使用情况下载次数超过1,000,000次100,000多家不同公司50%以上的财富500强企业运行XenServer使用领先厂商的技术经过广泛验证要求苛刻的企业纷纷利用它来运行最关键的应用优化用于XenDesktop 部署被用于全世界最大的云中经过市场上观念领先的厂商的验证最佳的虚拟化平台“XenServer 5.5现在可以满足我们企业的所有要求” - Burton Group，2009年 “深入了解可代替VMware产品的思杰解决方案。 思杰可提供多种与VMware相同的特性，但灵活

4、性更高，价格更低。” - Info-Tech Research Group，2011年魔力象限“领导者” 以先进特性和性价比闻名业界 - Gartner，2011年 Xen: 开源参考标准XenCitrix, Intel, AMD, IBM, HP, Oracle, Sun, Unisys, SGI, Samsung, RedHat, Novell, Fujitsu, VALinux, NTT, NEC, US DoD, NSA, many Universities (over 60 orgs)从开源到企业产品XenCenter(Windows client for VM management

5、)Essentials for XenServerperformance benefitsControl domain (dom0)xenstored PV-DriversVM Templates for installing popular operating systems as VMsEnterprise level supportx86平台上裸金属架构的虚拟机技术的分类Full-virtualizationPara-virtualizationHardware Assisted系统管理程序提供了底层计算机系统的虚拟化抽象。在完全虚拟化环境中，虚拟机操作系统未修改地运行在管理程序上。然而

6、，通过使虚拟机操作系统和管理程序实现优化沟通可以获得改善的性能和效率。允许向管理程序明确虚拟机的意图，通过两者的配合可以获得更好的性能。这种类型的通信称为超虚拟化。XenServer vs vSphere 架构HypervisorWindowsVMDriverDriverStorage RepositoriesControl StackVirtual Machine HypervisorDriverDriverDriverDriverEmulationConsoleOSVirtual MachineVMDK / VMFSDomain 0Parent PartitionVirtual Machi

7、ne 内置驱动 依赖仿真 相对负荷重 利用标准(Linux/Windows/Solaris)驱动堆栈 为硬件辅助虚拟化而构建 非常轻量级，多层的安全机制Xen, Microsoft Hyper-VVMwareLinux VMCitrixWindowsVMXenServer的工作原理Xen Tool StackABCDEA：控制域B：虚拟层C：硬件层D：虚拟机E：虚拟机XenCenter 简便的XenServer集中管理一个管理界面实现集中管理管理XenServer物理机开机/关机 虚机管理XenServer资源池共享存储共享网络高级功能配置HA, WLB, Reporting, Alertin

8、g系统更新配置管理架构的比较“其他友商”Citrix XenServer传统管理机构单点管理体系下一代管理架构集群管理层XenCenter近乎于“裸金属”的性能非常小的开销Linux: - 4%物理环境开销Windows: 2 - 6%物理环境开销支持大负载应用64 bit hypervisorXenServer 6.1功能列表高级版企业版白金版64-bit Xen HypervisoraaaActive Directory 集成 aaa虚拟机迁移工具(P2V, V2V and OVF)aaa虚拟机在线迁移aaaXenCenter集中管理多台XenServeraaaManagement Int

9、egration with Systems Center VMMaaa虚机自动保护和回滚（Automated VM Protection and Recovery）aaa在线存储迁移（Live Storage Migration with Storage XenMotion）aaa分布式虚拟交换机（Distributed Virtual Switching）aaa动态内存控制（Dynamic Memory Control）aaa高可用（High Availability）aaa性能报告和告警（Performance Reporting and Alerting）aaa混合资源池（Mixed R

10、esource Pools with CPU Masking）aaa动态资源负载均衡和电源管理（Dynamic Workload Balancing and Power Management）aaGPU 透传（GPU Pass-Through for Desktop Graphics Processing）aa虚拟桌面存储智能缓存优化（IntelliCache for XenDesktop Storage Optimization）aa动态内存快照和回滚（Live Memory Snapshot and Revert）aa虚拟机供应服务（Provisioning Services for Vi

11、rtual Servers）aa基于角色的管理和审计（Role-Based Administration and Audit Trail）aa高级存储管理（StorageLink Advanced Storage Management）aaMonitoring Pack for Systems Center Ops ManageraaWeb管理控制台和委托服务（Web Management Console with Delegated Admin）aa物理服务器供应管理（Provisioning Services for Physical Servers）a灾备恢复（Site Recovery

12、）aDistributed Virtual Network SwitchingVirtual SwitchOpen source: Provides a rich layer 2 feature setCross host internal networksRich traffic monitoring optionsovs 1.4 compliantDVS ControllerVirtual applianceWeb-based GUICan manage multiple poolsCan exist within pool it managesVMVMVMVMVMSwitch Polic

13、ies and Live MigrationVMVMVMVMLinux VM1Allow all trafficLinux VM2Allow SSH on eth0Allow HTTP on eth1Windows VMAllow RDP and deny HTTPLinux VM1Allow all trafficLinux VM2Allow SSH on eth0Allow HTTP on eth1Windows VMAllow RDP and deny HTTPSAP VMAllow only SAP trafficRSPAN to VLAN 26Windows VMAllow all

14、trafficLinux VMAllow SSH on eth0Allow HTTP on eth1Windows VMAllow all trafficSAP VMAllow only SAP trafficRSPAN to VLAN 26Linux VMAllow SSH on eth0Allow HTTP on eth1VM分布式虚拟交换 失败保护机制 Fail Safe mode之前版本的 DVS 没有失败保护机制vSwitch 控制器宕机状态下，运行的虚机上设置的ACLs, QoS, RSPAN 和 Netflow 仍然有效失败保护机制对于以下情况例外Newly plugged VI

15、FsNew VMsXenMotioned VMs (manual and through WLB)VMs on new pool members除了新加进Pool的主机，跨主机Private Networks 仍然工作性能和扩展性的支持增强提高物理主机的最大支持1TB Physical RAM support160 logical processors最高支持650个并发虚拟机/物理机XenServer 集群资源池（resource pool）XenServer Resource Pool 集群构建虚拟服务器的主机采用标准的管理API 在主机之间实现VM 的实时调度 开放的API 内置高可用性

16、管理VMVMVMVMMgtStateMgtStateMgtStateMgtStateXenAPISDK, CLI, CIM内置管理高可用性资源池状态保持在每个主机上手动、自动调整HA自选资源池Master自动连接管理进程警告 / emails 通知任何失效XenServer Resource PoolVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMMgtStateMgtStateMgtStateMgtState经过云验证的强大的扩展性分布式调度, 管理 和 服务12,000 主机500 pools of 22 hosts; 100,000 VMs在线虚拟机迁移-XenMotion Li

17、ve MigrationXen HypervisorXen HypervisorXen HypervisorShared StorageiSCSI/FC/NFS共享存储Xen ServerXen ServerStorage XenMotionXen ServeriSCSI/FC/NFS共享存储本地存储iSCSI/FC/NFS共享存储Xen ServerXen Server本地存储Xen ServervDisk资源池1资源池2vDiskvDiskvDiskXenServer池Live Storage XenMotionXenServer虚拟机管理系统 Live Virtual Machine本地

18、存储将VM从本地存储升级到共享存储 FC、iSCSI、NFS SANVDI XenServer池Live Storage XenMotionXenServer虚拟机管理系统 Live Virtual MachineVDI 在不同存储层间迁移VM或升级存储 XenServer池Live Storage XenMotionXenServer虚拟机管理系统 本地存储在池中迁移VM，只使用本地存储 XenServer虚拟机管理系统 本地存储Live Virtual MachineVDI XenServer池2XenServer池1Live Storage XenMotion本地存储在不同资源池之间迁移

19、或重新均衡VM（本地 本地）XenServer虚拟机管理系统 XenServer虚拟机管理系统 XenServer虚拟机管理系统 本地存储XenServer虚拟机管理系统 XenServer虚拟机管理系统 XenServer虚拟机管理系统 Live Virtual MachineVDI XenServer池2XenServer池1Live Storage XenMotion本地存储在不同资源池之间迁移或重新均衡VM（本地 SAN）XenServer虚拟机管理系统 XenServer虚拟机管理系统 XenServer虚拟机管理系统 XenServer虚拟机管理系统 XenServer虚拟机管理系

20、统 XenServer虚拟机管理系统 Live Virtual MachineVDI FC、iSCSI、NFS SAN高可用物理服务器宕机后虚拟机自动在有效物理服务器启动XenCenter简单快捷的管理不依托管理端的稳定架构故障转移报告的能力传统的资源池无法接纳不同型号的CPUVirtual MachineOlder CPUFeature 1Feature 2Feature 3Feature 4XenServer 1Newer CPUFeature 1Feature 2Feature 3Feature 4Feature 5XenServer 2Xenserver 支持异构资源池安全在线迁移Fe

21、ature 5Virtual MachineOlder CPUFeature 1Feature 2Feature 3Feature 4XenServer 1Newer CPUFeature 1Feature 2Feature 3Feature 4XenServer 2混合CPU 资源池增强的虚拟设备支持(vApp)支持 “vApps” 或者 Virtual AppliancesOVF definition of Virtual AppliancevApp 包含一台或多台虚机虚机组定义可以通过以下方式XenCenterIntegrated Site RecoveryAppliance Impor

22、t and ExportHA增强的虚拟设备支持(vApp)在vApp里可以设置虚机启动顺序可以设置虚机启动延迟动态资源负载均衡与电源管理根据已定义资源管理策略，管理虚拟机的启动和资源分配根据资源使用情況，动态迁移虚拟机，使整个虚拟化架构的资源满足业务的要求按需求启动/静默主机按虚拟机、主机、资源池等监控资源池资源使用情況，并生成报告关键性的阀值设定Components included in WLB evaluation:CPUMemoryNetwork ReadNetwork WriteDisc ReadDisk Write Optimization recommendation is be

23、ing triggered if a threshold is reachedWorkload Chargeback ReportsBilling codes and costsResources to be chargedExportable data资源负载均衡虚拟设备代替了原来的windows based的安装方法实现快速启用WLBSmall footprint, Linux Virtual Appliance150Mb动态内存控制(DMC)使虚拟机在一个可调整的内存范围内运行累计最高扩展内存超出物理限制分布式的内存资源提高了虚拟机的整合比在线的动态内存调整虚机保护和回滚 (VMPR)各

24、个XS付费版本都支持VMPRRolling Pool 升级导航简化升级帮助用户升级Pre-checks with instructions to resolveStep-by-step procedure for upgradesBlocks unsupported upgradesRolling Pool 升级完全自动 (预先检查完)需要 HTTP, NFS or FTP 共享半自动升级CD or PXE在线内存快照和回滚Live VM snapshot and revert捕捉内存和磁盘状态通过VSS provider可选静默功能(Windows 虚机)一键恢复快照分支Support fo

25、r parallel subsequent checkpoints based on a previous common snapshotWeb控制台和委托管理为用户访问特定虚机提供渠道不使用Xenscenter业务需求:为管理员提供委托授权为最终用户提供基于VM级别的管理支持多资源池支持Active Directory（通过XenServer）和本地用户包含控制台的访问(通过 VNC 和 RDP)支持图形处理芯片直通 GPU pass-through使得在VDI部署中通过配合HDX3D Pro提供高性能的3维图像处理能力使得虚拟桌面最优支持CAD 应用程序提供比 RemoteFX, virt

26、ual GPUs, 或其他图形处理方案更强的功能GPU pass-through的好处没有 GPU pass-through技术, 每个用户需要独占一台PC有了 GPU pass-through, 硬件成本减少75%以上GPU cardsXenServer Host智能缓存-IntelliCache缓存 XenDesktop 镜像文件很好地利用本地存储减少共享存储的读写IntelliCache 优点总结大量减少Pool模式桌面的I/O操作大量减少Assigned模式桌面的I/O操作Still need IOPS for write trafficLocal write cache benefi

27、ts使存储的投资更加合理，节约成本TCO 改进15 30 % 还在进一步优化和改进虚机导入导出增强XenConvert 加强对 P2V的支持完全支持直接从XenCenter导入VM disk 和 OVF appliance从导入导航可以直接更改的参数NamevCPUvMemoryVirtual InterfacesTarget SR可以直接修复和删除要导入的image里的系统驱动，vm工具等虚拟设备导入导出增强完全支持 OVF格式导入XenServer 5.6 and aboveXenConvert 2.2.1 and aboveVmware ESX 3.5 and above支持直接导出成动

28、态VHD的OVF格式通过vApps可以一次导入或导出多个虚机支持导出存档(.ova)和压缩(ova.gz)支持OVF EULA（最终用户许可协议）支持签名（Manifest & Digital Signature）网卡绑定active-activeactive-passiveLACP 单根IO 虚拟化 (SR-IOV)PCI 规范，直接IO访问Hardware supports multiple PCI ids Presents multiple virtual NICs from single NIC虚拟的网卡直接呈现给虚机Minimize hypervisor overhead in hi

29、gh performance networksNot without downsidesRequires specialized hardwareCan not participate in DVSDoes not support live migrationLimited number of virtual NICsExperimentalXenServer Solarflare SR-IOV ImplementationImproved performance, but loss of services and management (e.g., live migration)Improv

30、ed performance and full use of services and managementXS & Solarflare SR-IOV ModelTraditional Para-Virtualised I/OGuest VMAppNetftontdriverPlug-in driverVFdom0XenServer HypervisorHost HardwareNetbackdrivervSwitchPhysicaldriverGuest VMAppVF driverdom0XenServer HypervisorHost HardwareNICVirtual NICGue

31、st VMAppNetftontdriverdom0XenServer HypervisorHost HardwareNetbackdrivervSwitchPhysicaldriverNICTypical SR-IOV ImplementationNICVirtual NIC支持 SCVMM and SCOMXenServer 6.0 支持 SCVMM and SCOM通过微软System Center Virtual Machine Manager管理XS虚机通过微软System Center Operations Manager pack监控XS物理主机支持各种物理主机和虚机的运维和监控对某些Host/Pool的管理工作仍然在XenCenter里实现 (e.g. HA, DR)基于角色的管理和审计根据用户角色提供不同的权限Pool AdminPool OperatorVM Power AdminVM AdminVM OperatorRead-only用户角色定义于一个资源池内角色可以分配给Active Direct