2008年（8065）
分类： 服务器与存储
2008-12-12 15:28:29
服务器虚拟化在服务器整合和配置方面正在迅速为市场所接受。把资源汇集起来以扩展其使用的概念对于许多人来说都是很常见的：企业、经济中的信用纸币和信息技术中的虚拟化等方面都使用这个概念。创建虚拟化的资源或者虚拟化的用户掩盖了多个用户共享多个资源的复杂性。虚拟化还提供了旨在连接一个用户或者资源的应用程序的透明度。随着时间的推移，虚拟化资源已经包含了虚拟内存、虚拟存储和虚拟网络或者虚拟专用网。
服务器虚拟化提供了在一个或者多个硬件平台上部署多个全功能的应用程序环境的能力，也就是部署虚拟机或者客户端的能力。硬件资源的配置和管理是在用户看不到的管理程序的后面运行的。服务器虚拟化能够满足用户需要的重要的好处是：
·服务器整合将提高服务器硬件的利用率。研究公司证实，单独的服务器一般来说利用率只有20%。虚拟服务器上利用率能够提高到75%至%。这将减少相应工作量的服务器需求量，提高服务器的投资回报。
·减少硬件平台及与之间有关的管理和维护成本。
·减少部署新的应用程序的成本。
·加快应用程序的配置，仅需要使用可用的服务器、网络和存储资源设置一个新的虚拟机。
·更方便的灾难恢复，因为虚拟机能够迁移过来替换硬件资源。
图1. 使用NPIV附加虚拟端口
这些好处是Gartner等研究公司把虚拟化当作将改变IT面貌的三个颠覆性技术之一的原因。另外两个颠覆性技术是刀片式服务器和Linux。
有两种不同类型的虚拟服务器环境。首先，虚拟服务器是在特大型的大型计算机上创建的，以利用非常强大的处理器、内存和输入/输出资源。在这种环境中，虚拟化提供了一种创建比较小的特殊用途或者临时使用的服务器的方法。
一种不同的、日益诱人的模式是把环境整合到一个标准的服务器农场。这里的好处包括资源管理、灵活性和工作量的移植性。许多第三方厂商提供面向企业生产的管理软件。
N端口ID虚拟化的出现
整合服务器和虚拟服务器主要是在主数据中心实施的，并且利用企业存储资源。VMware等虚拟操作环境已经享受到了很高的存储局网的附加率。这些环境的可移植性和恢复能力依赖于外部共享的存储，在存储局域网连接环境中是最有效率的。此外，光纤协议提供的高性能最适合满足在一个服务器上运行的多个虚拟机的更高的输入/输出需求。存储局域网连接帮助实现服务器虚拟化，同时，服务器虚拟化推动了存储局域网连接的日益增长的需求。
当前的服务器虚拟化解决方案以及存储管理领域的行业标准将给这个日益增长市场带来进一步的成功。特别是新兴的NPIV协议将提供如下好处：
·能够使用当前得到证明的存储局域网管理方法把一个基于存储局域网的存储设备与一个特定的虚拟机关联起来。
·能够在虚拟服务器和虚拟机中提供内部的隔离。这种隔离限制针对具体虚拟机的网络事件和具体设备行为。
·能够通过使用服务质量、阵列/逻辑单元号配置选择和虚拟机至逻辑单元号性能监视与排除故障等方式有选择性地提高应用程序性能。
·更换应用程序透明的HBA(主机总线适配器)，让配置更简单，并且减少长期拥有的成本。
·没有结构分区或者阵列级逻辑单元号遮挡使所有的存储对于所有的虚拟机来说都是可见的，这与存储局域网的最佳做法是矛盾的。当前的补救措施是通过管理程序的在服务器本身进行遮挡。
·具体的存储局域网资源不能根据重要任务应用程序或者虚拟机的优先等级进行分配。这将限制服务质量的实施。
·虚拟环境的关键功能之一是能够通过迁移虚拟机替换服务器快速克服硬件故障。这个功能会受到限制，在某种情况下，当基于硬件的光纤通道端口地址与故障服务器一起丢失的时候，甚至会禁止这个功能。
消除这些限制将出现新一类应用程序、更全面的数据中心整合和加快的虚拟服务器部署。NPIV将完成这个任务。
NPIV正在成熟
NPIV是一个ANSI T11标准，解释一个光纤通道主机总线适配器端口如何使用一些WWPN(worldwide names，全球范围端口名称，是交换机给端口分配的地址)与这个结构一起注册。主机总线适配器首先登录到这个架构(FLOGI，架构登录)，然后(通过ADISC)要求从交换机得到尽可能多的架构ID，因为交换机有通过唯一的WWPNs识别的逻辑端口。这个架构接下来将路由信息、显示结构和监视这些虚拟端点的状态，就像它对物理服务器做的一样。
通过一个主机服务总线端口使用多个地址在虚拟服务器中是非常有价值的，因为它能实现分区和逻辑单元号码遮掩，让每个虚拟机能够访问它需要的存储资源。此外，通过它们的“端口”向优先的虚拟机分配缓存资源提供了更精细地完成服务级协议的方法。最后，能够撤销一个虚拟机端口并且在不同的服务器上重新启用这个虚拟机端口极大地提高了虚拟机的可移植性，以便用于负载平衡、移植性和事故恢复。简言之，NPIV提高了存储局域网的连接性、灵活性、资源分配和恢复。
NPIV需要两种功能：
·主机中线适配器和附近的交换机必须能够协商若干地址。这是ANSI T11光纤通道标准的一部分，许多主要厂商的最新的架构交换机都有这个功能。
·这个驱动程序必须能够接收提出的请求，以便创建、修改和删除光纤通道地址，提供每一个地址的状况。VMware ESX 3.0和3.5、微软虚拟服务器和-V、Linux (Citrix、Red Hat、Novell、甲骨文)和Solaris等环境都支持NPIV。
NPIV好处的总结
总的来说，NPIV让用户有效地虚拟化主机总线适配器功能。这样，一台服务器上运行的每一个虚拟机都能独立访问自己受保护的存储。具体的性能和可靠性的好处包括：
·混合工作量性能：多个虚拟机一般会产生经过同一个物理适配器的混合的。通过在帧级实施工作流控制，而不是在队列级实施这种控制，固件将避免出现这种情况：一个客户操作系统提出的大型程序的请求(如文件传输或者数据库检查点)会垄断资源并且严重影响小型请求(如在线处理)的响应时间。帧级交换避开了这些情况，保证整个吞吐量的最大化，每一个应用程序或者客户操作系统都能迅速得到服务。
·可预见的服务质量：帧级交换通过缓解大型应用程序背景操作对重要任务应用程序的影响在混合工作量中引进了精细的方法，实现预见性更强的OLTP(联机事务处理)时间和服务质量。帧级交换技术在虚拟服务器中是有重要价值的，因为它们根据设计将支持和鼓励混合的输入/输出工作量。特别是随着他们的成熟，他们能够重新主要的移植的应用程序和企业数据库服务器。
·虚拟服务器环境中的服务质量：IPIV提供了在虚拟服务器环境中应用端对端的具体应用程序的服务质量能力的技术基础设施。
除了已经讨论过的隔离和配置的好处之外，性能和服务质量将日益使NPIV成为一种重要的技术，支持厂商和用户为虚拟化重要应用程序构建的东西并且给虚拟数据中心带来最佳的管理。
