經(jīng)驗(yàn)之談:淺析PowerVM在企業(yè)中的應(yīng)用
“云計(jì)算”概念近年來被炒得非常熱,雖然眾說紛紜,各廠商都有自己的一套說法與roadmap,但有一點(diǎn)是肯定的:“虛擬化”是實(shí)現(xiàn)“云計(jì)算”的必由之路。對于IBM小型機(jī),PowerVM是虛擬化的核心技術(shù),筆者就本單位的實(shí)際情況,結(jié)合自己的一些實(shí)施經(jīng)驗(yàn),談?wù)凱owerVM在企業(yè)中的應(yīng)用。
一、虛擬化與IBM PowerVM簡介
PowerVM分為簡捷版、標(biāo)準(zhǔn)版和企業(yè)版,不同版本包含的功能有所差異。它的中心思想在于,把CPU、內(nèi)存、I/O (網(wǎng)卡、SCSI卡、光纖卡)由獨(dú)占的方式,變?yōu)楣蚕淼姆绞?,以提高資源的使用率。同時引入資源池的概念,以提高資源的整合程度。管理上,提供快速部署的能力,另外,動態(tài)分區(qū)遷移技術(shù)能大大降低系統(tǒng)維護(hù)的停機(jī)時間。PowerVM涉及的技術(shù)要點(diǎn)有:微分區(qū)、Virtual I/O Server、內(nèi)存共享、虛擬SCSI卡、虛擬網(wǎng)卡、虛擬光纖卡、動態(tài)分區(qū)遷移等。
需要特別說明的是,PowerVM所涉及的諸多技術(shù),不必一步到位全部使用,實(shí)際的做法是,根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況,有選擇地、分步驟地實(shí)施PowerVM的一些要點(diǎn),因此虛擬化不可能一蹴而就。
二、應(yīng)用虛擬化之前的系統(tǒng)架構(gòu)
我們在應(yīng)用虛擬化技術(shù)之前,服務(wù)器對資源的使用均為dedicated(獨(dú)占)方式。這樣會帶來一些問題,每臺物理機(jī)器能劃分多少個LPAR,除了與CPU個數(shù)、內(nèi)存大小有關(guān),主要受I/O槽位的制約。I/O卡往往還需考慮冗余,因此配置I/O柜成了唯一的選擇。隨著業(yè)務(wù)的增長,LPAR個數(shù)急劇上升,消耗大量電力、機(jī)房空間,并且資源利用率很低,造成很大浪費(fèi)。因此,虛擬化勢在必行。
三、應(yīng)用虛擬化的過程
開始的時候,面對虛擬化這個新事物,我們采取謹(jǐn)慎的態(tài)度。有計(jì)劃,分步驟地應(yīng)用虛擬化技術(shù)。
第一步:建立微分區(qū)。通過uncapped模式,相當(dāng)于在一臺物理機(jī)器里建立CPU的共享池,大大提高處理能力的利用率。微分區(qū)是PowerVM里最容易掌握的技術(shù),它不需要額外的條件,例如VIO Server。
第二步:使用vSCSI:建立VIO Server,VIO Client使用虛擬SCSI卡作為rootvg。先在非關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)上使用,再逐步推廣到關(guān)系的應(yīng)用系統(tǒng)。虛擬SCSI盤先是使用內(nèi)置硬盤的hdisk方式映射,后來為提高使用率,有些系統(tǒng)采用LV的方式映射。再后來VIO Server使用存儲上的磁盤。這樣,RAID卡的數(shù)量不再是制約LPAR個數(shù)的因素。
第三步:使用共享以太網(wǎng)卡SEA:通過VIO Server的SEA failover增加冗余。共享以太網(wǎng)卡結(jié)合etherchannel、trunking的方案,不僅提高網(wǎng)絡(luò)帶寬使用率,而且能大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)布線跳線的工作。但有一點(diǎn)必須特別指出的是,做SEA failover的時候,如果不指定ctl_chan,會造成雙VIOS的SEA都激活,產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴!因此實(shí)施時必須格外小心。
第四步:使用NPIV和虛擬光纖卡。與虛擬網(wǎng)卡類似,虛擬光纖卡達(dá)到共享帶寬、減少物理槽位、減少物理布線的效果。因?yàn)镹PIV需要光纖交換機(jī)支持,并且對于存儲的管理也產(chǎn)生變化,因此必須得到存儲管理部門充分理解和支持。需要注意的是,千萬不要使用DLPAR去創(chuàng)建虛擬光纖卡,再修改profile,因?yàn)閮纱蝿?chuàng)建的虛擬光纖卡WWN是不相同的。
四、虛擬化需要考慮的問題
全面虛擬化以后,在獲得諸如提高資源利用率、降低成本等好處的同時,給系統(tǒng)管理帶來了新的挑戰(zhàn),如果管理配套措施跟不上,虛擬化帶來的麻煩可能會超過收益。以下是筆者認(rèn)為需要考慮的一些問題。
1. 監(jiān)控手段的變化:使用微分區(qū)之前,CPU的使用率最多為100%,但uncapped模式下的CPU使用率,可以是entitlement的幾倍,這與設(shè)置的virtual CPU個數(shù)有關(guān)。因此,CPU監(jiān)控閥值的設(shè)定,要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)來定制。
2. 故障影響面擴(kuò)大:虛擬化以前,每臺物理機(jī)器上運(yùn)行的LPAR個數(shù)很少,發(fā)生宕機(jī)事件,影響很有限;全面虛擬化之后,每臺物理機(jī)器上運(yùn)行幾十個LPAR,故障的影響面需要很好的評估。
3. 管理復(fù)雜度增加:資源的“獨(dú)占”方式,雖然有所浪費(fèi),但管理起來簡單,當(dāng)大量業(yè)務(wù)運(yùn)行在同一張網(wǎng)卡、光纖卡上,做維護(hù)時,需要考慮的因素一定會比以往多得多。
4. 與其它部門協(xié)同工作:使用SEA、vSCSI、vFC等技術(shù),相當(dāng)于VIO Server管理虛擬交換機(jī)、管理存儲的分配,這些本來由網(wǎng)絡(luò)、存儲管理人員完成的工作,可能系統(tǒng)管理員也有所涉及,因此與其它部門的溝通、協(xié)調(diào),讓大家都理解虛擬化的技術(shù),對于穩(wěn)定運(yùn)行,至關(guān)重要。
本文敘述了在實(shí)施虛擬化過程中的一些心得體會。虛擬化是一個很大的話題,也是一項(xiàng)長期的工作,特別是虛擬化環(huán)境下的系統(tǒng)管理,我們也在不斷地摸索前進(jìn)。不管如何,虛擬化是必然的趨勢,我們通過借鑒國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),在自身的建設(shè)過程中,不斷探索和總結(jié)。我相信,每個企業(yè)都能根據(jù)自己的實(shí)際情況,讓虛擬化技術(shù)帶來實(shí)實(shí)在在的效益。