Red Hat Enterprise Virtualization虛擬化解決方案

Red Hat Enterprise Virtualization (RHEV)虛擬化解決方案
文／白郎原

在虛擬化作業平台市場上，作業系統廠商幾乎全員到齊。於1993年成立的Linux作業系統商Red Hat，繼微軟之後，在 2009年底宣布加入此一戰場，採取的同樣是購併策略。Red Hat 先是於 2007年放掉 Xen而逐步改採KVM (Kernel Virtual Machine) 虛擬化平台技術，接著於2008年9月以一億美元左右直接買下Qumranet公司，取得 KVM技術及 SolidICE 產品線，同時進軍伺服器與桌面虛擬化架構市場。
在推出自家的伺服器虛擬化解決方案之前，Red Hat 於 2005年就開始在 Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 作業系統中支援 Xen 虛擬化平台，2007年中宣布 RHEL 增加支援 KVM 技術。Red Hat 台灣資深顧問游政杰表示，在 2008年9月併入了 Qumranet 之後，Red Hat 在2009年9月推出的 RHEL 5.4 中直接內建了 KVM 虛擬化技術，接著於 2009 年11月推出了自有的虛擬化平台及管理程式 Red Hat Enterprise Virtualization (RHEV)（圖1）。

RHEV 分為 Red Hat Enterprise Hypervisor (RHEV-H) 虛擬機器管理層及Red Hat Enterprise Virtualization Manager (RHEV-M) 管理程式兩個部分；而另一項桌面端虛擬化的Red Hat Enterprise Virtualization for Desktops解決方案則已經進入測試階段（圖2）。

由於 RHEV-M是購併而來的產品線，因此目前RHEV-M仍是在 Windows 平台上執行，尚無 Linux 版本。游政杰表示，Red Hat 計畫於 2010 年推出的 RHEV 3.0 版本中，將 RHEV-M 完整移植至 Linux 環境中（圖3）。

圖1 RHEV(Red Hat Enterprise Virtualization)架構。


圖2 Red Hat Enterprise Virtualization for Desktops解決方案架構。


圖3 RHEL目前提供兩種虛擬技術，此圖顯示Xen與KVM的整合步驟時程。


Red Hat虛擬化系列解決方案介紹
RHEV-H為獨立運作的hypervisor，提供虛擬化環境基礎；而RHEV-M 有伺服器及桌面兩個分類，為企業提供單一的虛擬環境中控介面（圖4）。

RHEV的主要功能如下：
- 高可用性：當原有實體主機發生錯誤時，將會在其他實體主機上重啟虛擬機器。
- 線上即時移轉(Live migration)：將運行中的虛擬機器於多個實體主機間進行免停機式的動態即時搬移。
- 系統排程：視政策及資源利用率設定的負載平衡機制。
- 電源節省：離峰時會將虛擬機器集中，關閉不必要的實體主機電源。
- 維護管理：進入維護模式時，管理程式會自動遷出所有虛擬機器，以利維護工作進行。
- 映像檔管理：提供製作範本、精簡配置、系統快照及匯入匯出的功能。
- 監控與報告：集中監控虛擬與實體系統的CPU、記憶體、儲存與網路的負載等。


圖4 RHEV-M控制台畫面。

表1 RHEV台灣定價


RHEV目前的計價方式，是針對運行虛擬機的主機上面的每一CPU插槽個別計價；也就是不論處理器的核心數及 hyper threading，僅依處理器實際顆數計算。像是用戶環境中如果有6台2-socket主機，則需6x2=12個授權。而 RHEV 的 Premium 和 Standard版本差別，則是以技術服務等級區分；Premium 級的服務為全天候（每天24小時，每周7天），而 Standard 級則僅有一般辦公時段進行支援（每天8小時，每周5天）。

虛擬化方案實際執行經驗談
游政杰表示，目前亞太區及大中國區域的企業用戶實際進行虛擬化導入的還不太多，仍以歐美地區為主。而企業導入虛擬化的考量，則是以降低成本與整併 (consolidation) 為主。相較於其他廠商在網站上公開提供試用版下載測試及相關評估工具，目前 Red Hat 尚未推出 RHEV試用版和評估工具軟體，但有興趣的企業用戶可與 Red Hat 直接聯繫，進行試用的評估與安排。

Red Hat 原廠另提供了導入諮詢服務，由 Red Hat Consulting 團隊負責協助企業規畫虛擬化導入事宜。在進行虛擬化測試專案之前，Red Hat 建議企業的事前準備包含以下事項：

1.相關人員
- 專案支持者(Sponsor)：虛擬化專案的決定者，提供方針指導和資源調度控制能力，同時也具有中止虛擬化導入諮詢服務的決定權。
- 專案經理：負責測試導入諮詢專案的日常運作活動，並且確認相關訊息都能即時傳達。
- IT人員及其他相關企業內部人員：協助提供顧問關於企業基礎架構的相關重要和必要訊息。

2.系統
- 伺服器：兩台採用 Intel 或是 AMD x86_64 處理器的伺服器，必須具有支援虛擬化的能力（如 Intel VT-x 或 AMD AMD-V指令集以增加效能；如能支援 Intel EPT (Extended Page Tables) 或 AMD RVI (Rapid Virtualization Indexing) 功能者更佳）。這些具備網路連線的伺服器硬體須在開始進行評估專案前預先準備完成。
- 一台配有 Windows Server 2003作業系統（32位元的 Standard 或 Enterprise版本）以上的電腦，用以執行管理中控介面。該電腦的硬體和作業系統必須事先安裝完成，具有網路連結能力。如果要測試布署Windows虛擬桌面的話，還必須先加入Active Directory 的網域當中。
- 支援NFS的儲存裝置，其中具有足夠空間放置安裝映像檔。
- 支援NFS、iSCSI 和 Fibre Channel 的儲存裝置，具有存放虛擬機器映像檔案的空間。
- Gigabit LAN區域網路連線。
- 在測試期間，具有足夠的Microsoft Windows 或 Linux 授權數量，供測試的虛擬機器之用。

而針對虛擬化的技術考量，游政杰說明，現今仍以耗用 CPU 運算的應用適合進行虛擬化，如遇上I/O吞吐量高的作業，在共享儲存方面可能造成效能瓶頸，不一定適合進行虛擬化。

RHCVA技術認證
針對 RHEV 的認證與教育訓練，目前 Red Hat 已提供了 RH318 - Red Hat Enterprise Virtualization 課程，以及 Red Hat Certified Virtualization Administrator (RHCVA) 認證；台灣地區預計於2010年初開始提供這項課程。不過在進行此項認證之前，游政杰建議相關人員最好已具備RH133 - Red Hat Linux System Administration 系統管理者認證的資格為佳。


表2 RHEV與競爭廠商虛擬化方案功能比較表