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分类: 系统运维

2008-08-19 17:10:54

如今不懂虚拟化真有点不好意思去见人了。在IBM 180,062的认证考试中,虚拟化的知识都是重点。IBM中文网站有篇文章对虚拟化做了一个简单的介绍。文章比较通俗易懂,对初学者很有帮助。
 
 

在 10月4日,IBM 发布了一系列新的 IBM® System p™ 系统,它们支持各种随需应变企业的需求 - 从高端企业环境到价格适中的应用程序服务器分区。

最新的 IBM 技术旨在利用虚拟化这类技术来支持协作处理,同时采用开放标准和加密,以简化和启用安全、实时的信息共享。正如 Bill Zeitler(高级副总裁兼 IBM 系统与技术部主管)所说,“IBM Systems 规划是建立在三项使命之上的,即:将一切虚拟化、对开放的承诺和协作创新。”

虚拟化技术充分利用了最新的 IBM 服务器技术。虽然 LPAR 和动态 LPAR 也提供了某种形式的虚拟化,但直到 IBM POWER5™ 技术的引入,才使虚拟化得以真正实现,并且在资源分配方面提供了灵活性,同时减少了约束。虚拟化包括两大功能:共享物理资源和在工作负载或分区之间动态移动资源。

POWER5 虚拟化是以 LPAR 技术为基础构建的。与 POWER4™ 系统不同,POWER5 系统始终运行在 Hypervisor™ 之下,即使所有资源都分配到一个分区也是如此。运行 AIX 5L™ V5.2 的 POWER5 和 POWER4 系统需使用硬件管理控制台(HMC)来进行分区。用 HMC 创建分区时,可以使用处理器的最细微的划分,并在插槽级别分配 I/O 设备。不过,如果系统正在运行 AIX 5L V5.3 或支持的 Linux® 版本,并且启用了 Advanced POWER™ Virtualization(APV)功能部件,这些选项可能会随具体情况而变化。

POWER5 技术通过 APV 功能部件使虚拟化达到更高水平。POWER5 系统的虚拟化有几项先决条件。首先,必须是 POWER5 硬件与 AIX 5L V5.3 或受支持的 Linux 版本的组合。根据本文的用途,我将使用 AIX 5L V5.3 作为参考。其次,虚拟化需要前面提到的 APV 功能部件。该功能部件是 IBM eServer® p5 590 和 595 服务器的标准配置,但在所有其他 System p™、eServer™ p5 和 OpenPower™ 服务器上是付费使用的功能部件。在 OpenPower 服务器上,该功能部件包括动态 LPAR 功能和 VLAN。最后,需要 HMC 来实施虚拟化和新的容量随需应变(CoD)选项。作为“Advanced POWER Virtualization”中新的功能部件,集成虚拟化管理器(IVM)可替代 HMC,用于在单个服务器上针对特定系统实施虚拟化。

POWER5 系统的虚拟化关键组件包括:POWER5 服务器、AIX 5L V5.3(或支持的 Linux 版本)、Micro-Partitioning™、同步多线程(SMT)、虚拟 I/O 服务器、虚拟 LAN、共享以太网适配器(SEA)、虚拟 SCSI、虚拟光存储和集成虚拟化管理器(IVM)。要支持 Micro-Partitioning、虚拟 I/O 服务器、IVM、SEA、虚拟 SCSI 服务器和分区负载管理器(PLM),需要购买“Advanced POWER Virtualization”。

Micro-Partitioning
Micro-Partitioning 改变了 POWER5 服务器的整个规划结构。实施 APV 后,可以在资源分配方面提供更大的灵活性和细分能力。添加处理器的部分处理能力而不是整个处理器,还能够帮助客户更好地利用服务器。使用工作负载管理器(WLM)和 PLM 有助于更好地优化这些资源。

现在,分区要么是专用的处理器分区(按整个处理器的增量来分配处理能力),要么是共享的处理器分区(使用 Micro-Partitioning);不会出现两者的组合。使用 Micro-Partitioning 时,可以将一组处理器分配到共享处理器池(SPP),然后使 LPAR 可以(根据在池中获得的容量和优先级)使用这些处理器。此时,服务器上仅有一个 SPP 可用,但多个 LPAR 可以共享这些资源。

同步多线程
SMT 是 POWER5 增强功能,允许两个线程在单个物理处理器上并发执行。SMT 可以使许多工作负载在吞吐量和/或响应时间方面获得 30% 的性能提高,而无需耗费用户成本。SMT 需要 POWER5 硬件和 AIX 5L V5.3 或受支持的 Linux 版本。

虚拟 I/O 服务器
APV 功能部件的关键组件之一是虚拟 I/O 服务器。该设施可以提供 I/O 虚拟化和网络资源虚拟化。虚拟 I/O 服务器是一个分区,用于提供 I/O 资源共享,还用于为一个或多个客户机 LPAR 托管虚拟盘、光存储和 SEA。

虚拟 LAN
虚拟 LAN 不是 APV 的一部分,它只需要 POWER5 系统上有 AIX 5L V5.3 或支持的 Linux 版本。HMC 用于定义虚拟 LAN 设备,从而使 LPAR 通过内存而非以太网卡连接。一个 LPAR 可支持多达 256 个虚拟 LAN,每个虚拟 LAN 的传输速度都在 1 到 3 Gbps 之间。在这里,性能是值得关注的一点。如果在分区之间使用物理 LAN 连接,则适配器以 LAN 的传输速度运行,而不是以通常快许多的内存传输速度运行。由于适配器能够自行处理其任务,所以需要的处理器开销非常少。如果使用 VLAN,数据传输/交换速度会更快,因为两个分区之间基本上是内存传送。但是,这种传输需要处理器的参与。这两种传输方式的速度可能各有不同,视具体情况而定。但总的来说,VLAN 比物理互连要快。

共享以太网适配器
SEA 是一种与 APV 一起提供的 POWER5 中的新服务,它支持多个分区共享虚拟 I/O 服务器上的物理适配器。它实际上起着第 2 层网桥的作用,在客户机中的虚拟以太网适配器和主机服务器中的实际适配器之间路由数据。网络适配器共享是通过虚拟 I/O 服务器上配置的 SEA 实现的。通过虚拟 I/O 服务器,数据或者在实际网络中流动,或者经由 Hypervisor 流向实际分区。

虚拟 SCSI
在 I/O 方面,使用虚拟 SCSI 服务器共享磁盘和适配器。虚拟 SCSI 服务器运行在虚拟 I/O 服务器上,它能够支持您在一个物理磁盘上分配多个逻辑卷(LV)。然后,您可以将每个 LV 导出到不同的客户机 LPAR。客户机 LPAR 会将这些 LV 视为常规 SCSI 磁盘,而它们实际上可能是通过光纤连接到服务器。例如,您可以使用一个 146GB 磁盘驱动器,将它划分为 3 个 45 Gb LV 并将它们用作 3 个不同 LPAR 的引导磁盘。

集成虚拟化管理器(IVM)
利用集成虚拟化管理器(IVM),可以用较低的价格(因为不需要 HMC)将虚拟化能力引入中小型企业和具有分布式环境(如拥有许多分行的银行)的大型企业。

集成虚拟化管理器以直观易用的浏览器作为系统管理界面的基础,该界面用于在不使用 HMC 的情况下管理单个 System p、eServer p5 或 OpenPower 服务器。您可以创建逻辑分区,管理虚拟存储器和虚拟以太网,并查看与服务器有关的服务信息。

可用 IVM 完成下列任务:

  • 创建和管理逻辑分区
  • 配置虚拟以太网网络
  • 管理虚拟 I/O 服务器中的存储
  • 创建和管理用户帐户
  • 通过服务集中点创建和管理服务事件
  • 下载和安装设备微码和虚拟 I/O 服务器软件的更新
  • 备份和恢复逻辑分区配置信息
  • 查看应用程序日志和设备目录

IVM 是 APV 的一部分,是上述服务器的可选功能部件,并在虚拟 I/O 服务器中打包。它只在特定的平台 ― 并且该平台上现在和以前没有安装过硬件管理控制台(HMC)― 上激活和使用。IVM 在有些环境中不能替代 HMC。它只是一个附加产品,旨在降低 POWER5 虚拟化的入门成本。

在购买了 Advanced POWER Virtualization 的条件下,IVM 在以下系统上可用 - System p 505 Express、System p 520、System p 550、System p 550Q、eServer p5 510 Express、eServer p5 510、eServer p5 520 Express、eServer p5 520、eServer p5 550 Express、eServer p5 550、eServer OpenPower 710 和 eServer OpenPower 720。

成功实现虚拟化
以上功能部件是实现虚拟化的关键组件中的一部分。

在任何新的服务器策略中,都应分析虚拟化在您的工作环境中可以起到的作用。利用虚拟化来共享资源会节省一定的成本,但重要的是要了解所运行的工作负载以及它们是否需要专用带宽、能否在共享或虚拟化环境中和谐地工作。

IBM 虚拟化技术使得客户可以通过动态运行多个工作负载来提高系统利用率,从而重新掌握对其 IT 环境的控制权。这样便提高了系统总体效率和资源利用率。

研究显示,服务器的平均利用率一般在 10% 到 30% 之间。IBM 服务器的客户不必屈就于平均值。通过使用 Micro-Partitioning 在 12 个分区间共享服务器容量,即使物理资源共享使服务器利用率仅提高 3% 到 15%,也会使实际利用的服务器容量和有效服务器吞吐量提高 3-7 倍(300%-700%)。由此,系统利用率上的巨大提高完全可以抵消任何开销。

IBM eServer p5 系统上的虚拟化技术和 Micro-Partitioning 所提供的虚拟化能力具有卓越的灵活性和细分能力。由于可以使用 Micro-Partitioning 在工作负载之间有效地共享容量,因此能够通过提高系统利用率和降低软件成本来大大减少总体拥有成本(TCO)。

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