VMware vSphere部署企业服务器虚拟化的方案简析

    相信很多企业已经认识到虚拟化带来的好处，虚拟化确实是节省IT开支的一种重要手段，重庆正睿科技有限公司作为VMware的合作伙伴，今天就来与大家分享一下企业服务器虚拟化部署的相关知识。

    一、如何选择虚拟化产品

可能很多用户都清楚，VMware作为全球最大的虚拟化厂商，已经覆盖了60%的业务范围。使用Vmware vSphere虚拟化的服务器不仅非常稳定、可靠、安全，同时VMware ESXi虚拟化核心很少，可以安装在1GB的U盘上运行，并且在多年的运行时，除了产品版本升级以及必要的补丁更新外，VMware ESXi虚拟化主机不需要重启－只要机房不停电、不升级，VMware ESXi可以一直运行多年。

    二、企业在虚拟化部署存在的顾虑

    对于中小企业用户来说，在实施虚拟化之前，总有或多或少的顾虑，尤其是现有业务已经平稳运行了很长时间、信息化比较成熟的企业。他们最大的顾虑就是：实施虚拟化后，整个系统是否安全。例如，原来单位有100个应用，每个应用在1台物理服务器上，整个系统有100台物理服务器；在虚拟化之后，每个应用在1台“虚拟”服务器上，每个主机有10台甚至更多的虚拟机，这样虚拟化10台甚至更少的物理服务器代替了原来的100台服务器。原来某个服务器坏了，最多只是影响这一个应用；现在如果某个服务器坏了，则会影响10个甚至更多的应用，这样会给信息主管带来压力。另外，把多台服务器迁移、合并到一个主机中，性能是否足够呢？

    其实以上的顾虑无非就是安全和性能的问题：

    安全问题：在没有采用虚拟化的时候，一台服务器对应一个应用，这看似安全，实际风险比较大，一台服务器是对应一个应用，从数量上来看，分散了风险，但现在这台服务器使用的是“本地硬盘”，所有这个服务器的应用都在“本地硬盘”上，一旦服务器当机、死机，系统不能进入，那么，在服务器不可用的情况下，怎么将数据从这台“当机”的服务器上拷贝或迁移到其他能用的主机上呢？这不是和我们平常的工作站一样，计算机坏了，将硬盘拆下来装到别的机器上就能用。要知道，任何重要的服务器，都是多个硬盘并做着RAID的，无论是最简单的RAID1，还是RAID5、RAID50、RAID10，都是多个硬盘，而简单的将这些进行了RAID配置的硬盘拿到别的服务器，不一定能用，不一定保证数据不丢失（这需要比较高的技术）。

    而使用虚拟化技术，每台服务器对应多个应用，相比一台服务器对应一个应用，从数量对比来看，看似不安全，但不能只看简单的数字对比，从使用虚拟化开始，我们应该明白一个原则：数据与系统（或应用）分开。简单来说，所有的数据都没有保存在“本地硬盘”，而是保存在安全性极高的“共享存储”上面，在虚拟化的数据中心中，服务器本地不配硬盘，或配置的硬盘只用来安装虚拟化系统软件（VMware ESXi）本身，而在虚拟化层之上运行的虚拟机，其数据是保存在共享存储上面，服务器“本地”不保存虚拟机数据，这就好比在一个单位中，为每个房间配置一个空调，或者使用中央空调的区别。

    在虚拟化之前的大多数的企业中，每台服务器大多配置了1个CPU、2个硬盘做RAID1或3个硬盘做RAID5、单电源、单网络（服务器两块网卡只用一块），而在虚拟化的项目中，虚拟化主机服务器大多配置2～4个CPU、6～10个甚至更多硬盘做RAID5或RAID50、RAID10、2～4个电源、4个或更多的物理网卡冗余。虚拟化中每台服务器都有冗余，在服务器中的单一网卡、硬盘、电源甚至CPU出现问题时都会有冗余设备接替，另外，在虚拟化项目中，普通采用共享的存储，虚拟机保存在共享的存储中，即使某台主机完全损坏，运行在该主机上的虚拟机会在其他物理主机启动，保证业务系统不会中断。

    性能问题：单一的应用主机，大多配置2个硬盘做RAID1，或者3个硬盘做RAID5，这样磁盘性能较为低下。在虚拟化主机中，通常用6块或更多的硬盘，采用RAID5、RAID50或者RAID10，磁盘性能较高。另外，虽然虚拟化后，在同一个主机上跑多个虚拟机，但这些虚拟机并不会在同一时刻都会要求较高的CPU与磁盘、内存利用率。根据多年的虚拟化实施经验，在虚拟化后，不会降低原来的每个应用的响应速度而是会略有增加。

    三、如何选择虚拟化的服务器

    在实施虚拟化的过程中，如果现有服务器可以满足需求虚拟化需求，可以使用现有的服务器，如果现有服务器不能完全满足需求，可以部分采用现有服务器，然后再采购新的服务器。

    如果采购新的服务器，则优先采购机架式服务器，服务器采购的原则是：

    1、如果2U的服务器能满足需求，则采用2U的服务器，通常情况下，2U的服务器最大支持 、2个CPU，标配1个CPU，在这个时候，就要配置2个CPU。

    如果2U的服务器不能满足需求，则采用4U的服务器，通常情况下，4U的服务器最大支持4个CPU并标配2个CPU，在购置服务器时，为服务器配置4个CPU为宜，如果对服务器的数量不做限制，采购两倍的2U服务器要比采购4U的服务器节省更多的资金，并且性能大多数也能满足需求。

    2、CPU：在选择CPU时，选择6核或8核的Intel系列的CPU为宜，10核或更多核心的CPU较贵，不推荐选择，当然，单位对CPU的性能、空间要求较高时除外。

    3、内存：在配置服务器的时候，近可能为服务器配置较大内存。在虚拟化项目中，内存比CPU更重要。一般情况下，2个6核心的2U服务器配置64GB内存，4个6核心或8核心的4U服务器配置128GB或更多的内存。

    4、网卡：在选择服务器的时候，还要考虑服务器的网卡数量，至少要为服务器配置2接口的千兆网卡，推荐4端口千兆网卡。

    5、电源：近可能配置两个电源。一般情况下，2U服务器选择2个450W的电源可以满足需求，4U服务器选择2个750W电源可以满足需求。

    6、硬盘：如果虚拟机保存在服务器的本地存储，而不是网络存储，则为服务器配置6个硬盘做RAID5，或者8个硬盘做RAID50为宜。由于服务器硬盘槽位有限，故不能选择太小的硬盘，当前性价比高的是600GB的SAS硬盘，2.5寸SAS硬盘转速是10000转，3.5寸SAS硬盘转速为15000转，选择2.5寸硬盘具有较高的IOPS。

    当对服务器占用空间有较高要求时，可以配置刀片服务器，例如正睿ZI27S5-68921RHKVN2服务器，7U的空间。

    四、存储设备的选择

    在虚拟化项目中，推荐采用存储设备而不是服务器本地硬盘，在配置共享的存储设备时，只有虚拟机保存在存储时，才能快速实现并使用HA、FT、vMotion等技术。在使用VMware vSphere实施虚拟化项目时，一个推荐的作法是将VMware ESXi安装在服务器的本地硬盘上，这个本地硬盘可以是一个固态硬盘（5.2～10GB即可），也可以是一个SD卡（配置8GB即可），甚至可以是1GB的U盘，如果服务器没有配置本地硬盘，也可以从存储上为服务器划分8～16GB的分区用于启动。

    在选择存储设备的时候，要考虑整个虚拟化系统中需要用到的存储容量、磁盘性能、接口数量、接口的带宽。对于容量来说，整个存储设计的容量要是实际使用容量的2倍以上，例如，整个数据中心已经使用了1TB的磁盘空间（所有己用空间加到一起），则在设计存储时，要至少设计2TB的存储空间（是配置RAID之后而不是没有配置RAID、所有磁盘相加的空间）。

    例如：如果需要2TB的空间，在使用600GB的硬盘，用RAID10时，则需要8块硬盘，实际容量是4个硬盘的容量，600GB×4≈2.4TB。如果要用RAID5时，则需要5块硬盘。

    在存储设计中另外一个重要的参数是IOPS (Input/Output Operations Per Second)，即每秒进行读写（I/O）操作的次数，多用于数据库等场合，衡量随机访问的性能，存储端的IOPS性能和主机端的IO是不同的，IOPS是指存储每秒可接受多少次主机发出的访问，主机的一次IO需要多次访问存储才可以完成。例如，主机写入一个最小的数据块，也要经过“发送写入请求、写入数据、收到写入确认”等三个步骤，也就是3个存储端访问，每个磁盘系统的IOPS是有上限的，如果设计的存储系统，实际的IOPS超过了磁盘组的上限，则系统反应会变慢，影响系统的性能。简单来说，15000转的磁盘的IOPS是150，10000转的磁盘的IOPS是100，普通的SATA硬盘的IOPS大约是70～80。一般情况下，在做桌面虚拟化时，每个虚拟机的IOPS可以设计为3～5个；普通的虚拟服务器IOPS可以规划为15～30个（看实际情况），当设计一个同时运行100个虚拟机的系统时，IOPS则至少要规划为2000个，如果采用10000转的SAS磁盘，则至少需要20个磁盘，当然这只是简单的测算，在真正实施时需要考虑多方面的因素。

    在规划存储时，还要考虑存储的接口数量及接口的速度，通常来说，在规划一个具有4主机、1个存储的系统中，采用具有2个接口器、4个SAS接口的存储服务器是比较合适的，如果有更多的主机，或者主机需要冗余的接口，则可以考虑配FC接口的存储，并采用光纤交换机连接存储与服务器。