探讨最大投资回报率的虚拟化设计方法

1、探讨最大投资回报率的虚拟化设计方法陈剑辉,资深系统架构师IBM系统与科技事业部面向服务的架构自动化管理低能耗要求数据中心整合通用管理框架虚拟化Web 2.0开放性资源存储器网络云计算可迁移性网络整合全球整合的企业实时信息爆炸全球经济动荡法规遵从不断增加的能源成本动态的人力资源当今的重要现实 动态业务与技术 以快速的节奏发生变化影响 IT 的业务驱动力所有这些改变都需要产生信息和储存信息当今的数据中心所面对的巨大挑战:“我需要降低成本和减少数据中心的占地面积。” “我需要将 IT 和业务发展目标结合在一起。” “我需要增强可用性，减少停机时间, 并提升服务器的利用率。”挑战资金和运营开支空间和电

2、力的限制基础架构极其脆弱，难以改变 需要许多专业技术与工具，部署新的解决方案需要数周时间“我需要提高服务管理水平。” “我需要控制能源开支。” 基础架构的能源效率需求一目了然：经济效益清晰可见：减少成本并提高效率应对物理资产对环境造成的影响为新法规的出台做好准备能源消耗降低可达 40%能源成本每节省 1 美元可为运营成本节省 4 美元或更多推迟资本投资检测并验证性能以经济高效的方式应对信息爆炸，且符合法规规范IT资产的安全处理管理并优化设施、建筑物和其他财产与资产的能源利用率征税，奖励措施35% 40%8 / 10IT服务器的能源消耗在今后四年预计增加35% 1建筑物的能源消耗占世界消耗量的4

3、0% 2超过 80% 公司高管预计在 5 年内气候监管法规将会发生变化 31 IDC 全球服务器能源开支 2008-2012 预测， #215870, Jed Scaramella，2008 年 12 月, 2 国际能源署， 3 麦肯锡季刊关于气候变化的调查。以项目为中心的系统建设模式存在的主要问题设备利 用率低资源利用率大部分低于10%硬件规模大,采购成本高,消耗大量机房空间和电力资源 管理复杂设备数量大,种类多,分散的基础架构硬件，给管理、维护造成巨大困难业务响应慢系统扩容慢,扩展性较低新应用部署周期长业务需求出现较大变化时,无法提供快捷、灵活的服务能力可用性有待提高处于控制成本考虑，部分

4、系统无冗余备份，系统可用性较低，无法提供业务连续性保证6利用虚拟化技术获得商业价值IT 方面的可能收益:降低成本降低复杂性增加资源利用率减少设备数量和占地面积更加高效的电力和冷却减少授权软件的数量和费用提高电力和冷却效率削减设备采购和运营成本提高服务质量提高性能，优化可扩展性迅速使新的服务上线提高雇员生产率 根据业务的优先等级，对较高价值的基础架构作出调整管理风险提高正常运行时间/可用性，增强可恢复性业务方面的可能收益:拓展增长空间，迅速对新的商业机遇作出响应实时处理更多信息，做出更佳商业决策整合操作和整体系统控制降低或消除基础架构和人员的冗余性提高员工生产率数据中心基础架构设计的指导原则IT

5、管治服务主导端到端服务管理整合流程部署自动基础架构10s (中高端)IT管治项目主导端到端服务管理分立流程部署人工基础架构100s (低端,中端, 高端共存)层次化的应用架构层次化的基础架构平台展示（Presentation)应用逻辑（Application）数据（Data）负载均衡负载均衡办公网络Web服务器应用服务器数据库服务器SAN交换机磁盘阵列动态架构 虚拟服务器池Firewall ServersEnterprise Firewall ServersWebServersPoolDNS ServerLDAP ServerBackup ServerSystem management Ser

6、versApplication Servers PoolLS=Logical ServerDatabase Servers PoolLS=Logical ServerLS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4Shared Storage PoolExternalDMZInternalSANEnterprise NetworkClientClientClientClientClientInternetClientClientClient自动化降低基

7、础架构复杂度降低员工消耗提升业务的弹性（维护更少的系统）提高维护的效率更便利的使用动态服务目录降低部署环节细粒度的服务和计费标准化驱动消除物理资源限制提升硬件利用率通过分配来提供计算资源降低硬件投资简化系统部署服务器集中化存储集中化业务系统集中服务器虚拟化网络虚拟化存储虚拟化向云计算模式的演进(1)虚拟化整合是通向云计算的必经阶段集中化简化虚拟化云平台架构基础架构服务信息管理服务中间件服务应用和流程服务高级分析信息内容服务内部数据中心服务供应服务导向扩展性动态服务管理共享资源安全自服务灵活评估基础设施机房设施基础设施基础中间件用户应用基础设施用户应用向云计算模式的演进(2)基础架构虚拟化软件平

8、台整合云计算管理基础设施基础中间件业务中间件用户应用基础设施基础中间件业务中间件用户应用机房设施信息系统的竖井应用系统1应用系统2应用系统3应用系统4机房设施虚拟化基础中间件用户应用虚拟化用户应用虚拟化基础中间件业务中间件用户应用集中、共享、自动、优化用户应用IaaSSaaSPaaS云计算管理阶段1：基础架构虚拟化阶段2：软件平台虚拟化整合阶段3：云计算管理(资源管理自动化)系统架构的演进比较 分散架构 vs 整合架构中低端中高端中高端(再利用)中高端(新购)中高端(新购)高端(新购)放弃(不合用、无法升级)23年高端23年高端(新购)高端(再利用)分散模式整合模式整合模式下，可以用通过资源调

9、整和应用的重新部署，实现资源的充分利用。同时可以按照应用的实际需求划分资源，而不必拘泥于具体的物理硬件限制。分散模式下，很多中低端设备由于处理能力低或无法升级，而被迫放弃。造成浪费。资源利用不充分应用1应用1应用1应用1应用2应用2应用2应用2应用3应用3应用3应用3应用4应用4应用4应用4各种虚拟化技术的选择与运用比较通过PowerVM实现资源的按需分配和快速部署应用4资源应用1资源应用2资源应用3资源预留资源分区应用6资源应用5资源应用4资源应用1资源应用2资源应用3资源预留资源分区应用6资源应用5资源规划资源现阶段实际需要资源应用4资源应用1资源应用2资源应用3资源VIOS分区应用6资源

10、应用5资源未来通过VIOS为新应用快速部署环境新应用7资源新应用8资源1. 通过PowerVM的LPAR功能实现系统资源的按需分配。2. 通过VIOS为新应用提供虚拟I/O服务，快速部署所需环境。VIOS提供虚拟I/O服务需要消耗CPU资源。对数据库服务器之类I/O量大的作业负载，VIOS可以作为一种快速部署的手段。如果条件和时间允许，可以考虑为各应用配置专有的I/O硬件资源。资源的动态调整需要数据库及应用服务器的支持，以动态识别和利用资源的变化。资源动态调整，系统资源按需分配。尽量避免在单一硬件上混合不同的软件许可证A种数据库最大许可证数B种数据库最大许可证数这部分处理器资源既需要购买A种数

11、据库许可证，也需要购买B种数据库许可证数如果只有一种数据库，不论分区资源怎么调整，许可证数量都是固定的分区1分区2分区3分区1分区2分区3虚拟化整合模式案例分析 空间和能耗系统名称型号/资源功耗(Watts)空间(U)应用服务器1p520 2C/8G3214数据库服务器1p550 6C/16G7454应用服务器2p550 4C/8G5324数据库服务器2p520 2C/4G3214应用服务器3p550 4C/16G5564预留资源p550 4C/16G5564应用服务器4p550 8c/ 32G8464数据库服务器4p520 4c/8G5374数据库服务器5p570 8c/32G16828数据

12、库服务器6p550 8c/48G9104总计7006W44U770 48C应用服务器分区12C/8G数据库服务器分区16C/16G应用服务器分区24C/8G数据库服务器分区22C/4G应用服务器分区33C/12G预留资源分区3C/12G应用服务器分区48C/32G数据库服务器分区44C/8G数据库服务器分区58C/32G数据库服务器分区68C/48G功率5532W空间38U功耗：整合模式节省20%，7006W vs 5532W空间：整合模式节省15%，44U vs 38U分散模式整合模式*以上分析基于现有配置进行，如果采用VIOS等技术，空间和能耗有进一步节省的可能性。POWER服务器能耗计算

13、器: /see/EnergyEstimator/无需关心信息位置，实现信息管理提高对于业务需求的灵活性和响应能力实现逻辑整合，无需实体整合物理整合的同时实现工作负载的隔离简化管理并实现标准化管理提高管理人员的生产效率提高资源利用率便于部署拥有多个供应商的环境实施存储虚拟化，提高可用性，简化基础架构更加简易的基础架构和管理更好的应用和信息可用性迁移应用无需干扰用户更加迅速地部署应用安全迁移数据，无需干扰应用简化分级式存储的使用更加灵活的灾难恢复能力取消物理基础架构的限制存储转型路线图19将定义的操作和服务目录实现标准化实现存储等级的数据分类、数据合理化实施企业内容管理和综合的档案解决方案将存储的

14、交付作为一项基于策略的自动化服务环境评估，确定业务的优先等级持续的基础架构优化实施虚拟化，开始基础架构优化转型的发展以优化现有资产和利用处于过渡期的最佳 技术作为起点每个步骤都会在效率和有效性方面进行平衡，并且可通过业务回报进行衡量建立统一存储平台实现资源化的存储管理高性能存储池中端存储池数据交换平台归档管理统一备份平台影像系统客服/呼叫中心系统财务管理系统重复数据删除TS3500TS7530DS4000DS5000NseriesDS8000XIV(影像/BI)TS7650TS7650GDR550核心业务系统/客户关系管理系统/ERP系统电子商务平台BI商业智能/报表系统/风险管理营销支持系统

15、OA系统IBM ILM 提供:Tivoli Storage Manager 软件DFSMS for zSeries软件IBM Data Retention 550数据生命周期管理和实施服务今天:按照数据的利用价值和特点，转移数据到最合适性价比的存储上还需要考虑:按照数据的利用价值和特点，转移数据到最合适能耗/性价比的存储上Information LifecycleInformation ManagementCreate / CaptureReviseRouteApprovePublishArchive/DestroyComplianceAuditCorporate PoliciesClassi

16、fySecurityTiered StoragecontentlifecyclecontentlifecyclecontentlifecyclecontentlifecyclecontentlifecycleDeclare通过有效的ILM实现存储资源的合理利用contentlifecycle整合多个阵列的存储空间构建一个存储池存储池间应用拷贝服务集中管理一个存储池磁盘存储的变更不中断主机应用VirtualDiskVirtualDiskVirtualDiskVirtualDiskSANSAN Volume ControllerAdvanced Copy ServicesStorage PoolH

17、PEMCDS4000DS8000HDS构建存储虚拟化环境消除异构存储平台的边界开发应用于整体架构的虚拟化策略对Web应用基础架构实施虚拟化技术，可提升服务器利用率，降低管理Web层次的成本对应用服务器实施虚拟化，可降低应用服务器实例的数量和管理的复杂性利用优先等级和工作负载的管理能力有效履行服务等级协议，降低计算资源的过度保障功能定义信息生命周期管理策略，并实施存储虚拟化，在经济高效的介质中存储数据， 释放大量存储空间信息生命周期管理策略服务器虚拟化节省总体拥有成本（TCO）可达 30-70%存储虚拟化桌面电脑虚拟化节省电力可达 45%节省桌面端支持成本可达 90%节省帮助台成本可达 50%节

18、省安全管理成本和用户管理成本可达 75%每 1,000TB 的存储容量所节省电力成本可达 50,000 美元节省移植成本可达 60%提高利用率可达 300%所需容量低于 25%整体的总体拥有成本节省可达 40%节省占地面积和设施成本可达 33-50%节省硬件成本可达33-70%节省维护成本可达 50%节省支持成本可达 33%虚拟化与整合提升了利用率，并且节省能源服务器整合与虚拟化提高效率与响应能力服务器整合与虚拟化是数据中心整合的重要步骤，有助于定义整合领域的整个范围. 实施服务器的整合与虚拟化，简化流程，降低成本，并提高可用性和性能网络策略、优化与集成存储优化优化存储基础架构存储蔓延与服务器

19、蔓延一样会造成极为严重的低效，并且发展趋势越来越快。在数据中心整合中应对存储蔓延进行优化，这有助于降低运营成本、管理成本和能源成本，提高并控制访问关键数据的功能。发展数据中心策略无论客户希望扩展、整合还是构建新的数据中心， IBM 均可以帮助客户规划、设计、构建并测试更具效率的数据中心。IBM 可以帮助客户削减运营成本，减少停机时间，获得更大的能源效率。数据中心设计与整合通过提高数据中心的效率、灵活性和响应能力，IBM 的优化服务帮助客户削减成本，促进增长。优化网络成本与性能网络优化对于保持高性能至关重要，IBM 可以从应用于和网络基础架构的角度管理网络。IBM 提供多种转型策略移植成本客户

20、- 投资回报率(空间、电力、总人数)“复制”IBM 特色当前来源到目标源平台VMOS目标平台VMOS“从虚拟到虚拟”(新硬件、相同平台)源平台OS目标平台VMOS“虚拟”(相同硬件的虚拟化)源程序OS“重装” (新平台和 OS)- 任意平台、硬件升级X86 到虚拟的 X86AIX 到虚拟的 P SeriesHPUX 到虚拟的 HPUXX86 Linux 到 System z LinuxSolaris 到 P SeriesHPUX 到 System z LinuxHPUX 到 P SeriesVMWARE WINTEL与此类似 WINTEL, P Series平台更改 到 AIX、zLinuxT

21、标程序VMOS采集数据与验证数据分析并确定推荐的途径构建详细的架构和部署计划实施阶段：构建初步部署基于方法与工具的途径使用从 IBM 经验中提炼的最佳实践，精简系统操作 并且定制适合自己企业的需求利用 IBM的最佳实践，提升质量，快速实现价值选择系统、工具和流程，降低成本，提高灵活性IBM 提供了无可比拟的虚拟化技术领先多种平台适用于虚拟化的优化，更大的容量、可靠性、扩展性、特性更大的灵活性，更强的性能减少多个工作负载发生故障的风险更加理想的工作负载服务质量降低成本$/虚拟计算机综合了实体管理和虚拟管理实现了更低的总体拥有成本领导力和最佳实践工具与方法技巧与经验合作伙伴与整体方式的全球交付服务

22、“利用虚拟化技术，我们仅用 四个 IBM System z9 主机便整合了 200 多个服务器,在硬件许可和能源成本方面有着巨大的优势.此外，与旧系统所需的1,500人相比，现在我们仅需 200 名全职员工便可以运行新的环境。 一家银行的副董事长IBM 自我转型获得了真正的业务成果1997如今首席信息官1281主机数据中心1557网络托管中心805网络311应用15,0004,700从 2002 年到 2007 年，IBM 自有 IT 投资获得的累积收益接近的 40 亿美元。每投资 1 美元，都带来了 4 美元的累积收益。IBM IT 转型云计算驱动的按需应变 IT 交付解决方案8 个国家 3

23、,000 名 IBM 研发人员的自助式服务。信息和业务服务的实时集成。虚拟化环境将能源降低 80% 以上，将占地面积减少 85% 以上。2010年，现有容量加倍，不增加能源消耗或不受其影响。绿色创新工程将成千上万的服务器进行整合和虚拟化 缩减至 30 个 IBM System z 主机。利用 System p、System x 和企业存储器的其他虚拟化.在多个领域实现的巨额成本节省：能源、软件和系统管理和支持成本。数据中心达到的高效成果感谢你的参与!商标与免责声明Intel、Intel 标志、 Intel Inside、Intel Inside 标志、Intel Centrino、Intel

24、Centrino 标志、Celeron、Intel Xeon、Intel SpeedStep、Itanium 和 Pentium 是英特尔公司或其分公司在美国或其他国家的注册商标。/Linux 是 Linus Torvalds 公司在美国或其他国家或双方共有的注册商标。Microsoft、Windows、Windows NT 和 Windows 标志是微软公司在美国或其他国家或双方共有的商标。IT Infrastructure Library是中央计算机与电信总局 (目前属于英国商务部的一个分支) 的商标。ITIL 英国商务部的注册商标和欧盟注册商标，也是美国专利和商标办公室的注册商标。 UNIX 是美国和其他地区开放组织的注册商标。Java 和所有基于 Java 的商标是太阳微系统公司在美国、其他国家或者双方共有的商标。其他公司、产品或服务名称是各自所有者