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私有云案例, VSPEX部署5600个VMware虚拟机

2016-08-29 17:27 EMC中文技术社区

     私有云是企业在云计算时代一个转型的主要方向,它的出现是源于企业传统基础架构多以Client/Server或Internal Web方式的存在,且已经投入生产。鉴于企业业务本身信息敏感的特点,由外部服务商提供的公有云解决方案并不适合绝大多数的企业应用。所以,有组织内部IT或私有云提供商负责,在企业内部构建的私有云解决方案成为必然的选择。21世纪第一个十年,服务器虚拟化在行业内蓬勃发展。回顾过往,服务器虚拟化现在看来只是私有云的初级形态。现今的私有云解决方案中已经包含了应用虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化,现在的私有云概念是将原先独立的计算单元合并,以池化展现,并且按需分配给用户。而且这些池化以后的计算单元,即可以与原先的架构整合独立工作,也可以相互整合,形成从上至下的虚拟化,组成现在广义上的云计算。

 

     从本篇开始,楼主会逐渐介绍一些云计算(私有,混合)的案例,虽然自身在这方面学艺不精,但是希望通过介绍过程一并学习,提供一些读者感觉有价值的信息,并且互相交流。


     VSPEX是一个面向企业的、经过EMC验证的,整合计算、Hypervisor、网络、存储,让用户可以简单创建,管理私有云基础架构的产品组合。简单来看,VSPEX作为一揽子的整体解决方案,可以降低用户在基础架构上的软硬件和人力投入,目的是让企业的IT组织可以更快的进行企业内部的私有云转型。

 

解决方案中主要组件:

 

     白皮书描述了使用EMC VSPEX验证的基础架构解决方案基于VMware vSphere 5.5和EMC VMAX3系统支持5,600个虚拟机的私有云部署。解决方案的架构如下:

 

 

图中可以看到,这个解决方案中牵涉的主要组件有:

  • 虚拟化层:VMware vSphere,包括VMware vSphere hypervisor虚拟化核心 和 VMware vCenter系统管理软件,并结合VAAI和VASA两个存储端API插件与ESI管理插件。

  • 计算层:VSPEX提供了灵活虚拟机配置,根据不同类型的虚拟机可配置CPU、内存及网络。

  • 网络层:VSPEX网络支持冗余,流量隔离、链路聚合,96Gb/s的总带宽。

  • 存储层: VMAX3,利用VMAX3的Hypermax OS与Virtual Provisioning功能将存储资源池化,并结合性能的SLO优化性能利用率与Multicore emulation优化CPU利用率。(关于SLO的内容,(三)想多快就能多快,VMAX3性能服务级别(SLO)加速Oracle数据库 有详细介绍。)

  • 备份与恢复:使用Avamar结合Data Domain实现数据保护与备份。(可选)

  

     白皮书用将近30页的篇幅描述了每层的中组件的功能与优势。楼主这里就不一一复述了,有兴趣的读者可以下载附件中的原文,看一下第二章和弟三章的内容,了解一下每个组件中的软硬件特点。

 

解决方案的部署特点:

 

第四章内容楼主个人认为是白皮书的重点,总结下来有以下几点:

 

1. VSPEX是一个存储、网络、计算的的平衡体,所以客户在部署的时候需要满足一些VSPEX的最小服务器和网络需求。以下是初始配置单引擎VMAX3支持700个虚拟机的最小系统需求的参考配置列表。随着虚拟机数量的增加,最低需求需要按倍速增长。

 

 

2. CPU配置方面,其中vCPU的Ratio设置是4:1,即每个物理CPU对应4个vCPU,这个配置的基于平均测试的负载,由于实际情况中,企业内的虚拟机配合不同的应用,对性能的要求不尽相同。实际部署后用户也可以基于虚拟机进行动态调整。


3. 内存方面,每个虚拟机分配2GB内存,预留2GB内存给vSphere主机用作Hyervisor调度。同时,vSphere启用一些内存虚拟化功能,例如ballooning 、 transparent page sharing、NUMA等等优化内存使用效率。与CPU资源分配一样,内存分配也是就与测试的平均水平,实际部署也是需要用户根据负载进行调整的。


4. 网络方面,解决方案IP网络使用用户访问网络与管理网络隔离的部署方式,并结合存储网络FC作为vSphere到VMAX的数据传输。


5. 存储端,存储VMware虚拟机的datastore可以通过VMFS、NFS、RDM不同的协议进行访问。容量方面,VSPEX存储部署可以根据用户规模,以350个虚拟机为单位规划存储容量,以下是对应350个虚拟机的分布图。其中使用了8个闪存盘与82个SAS盘。并持续扩张到5600个虚拟机的支持。(单个VMAX 100K的系统上限)


6. 高可用方面,解决方案分别使用虚拟化层、计算层、网络层、存储层的冗余架构,保证从上至下的全线高可用。

 

虚拟机规划:

 

     由于前文中提到的虚拟机由于运行的负载不同,所需要的系统资源也是不一样的,本解决方案中介绍了一种规划虚拟机的方法。内容是这样根据从几个维度,并且以RVM为单位来规划实际的虚拟机部署。RVM是Reference Virtual Machine的简称,基本上就是按照CPU、内存、IOPS与容量的组合定义一个VM处理单元。然后用户根据需要实际部署的虚拟机的负载,选取最大的某个资源类型来规划需要几个RVM。

 

     例如下图中的一个I/O要求较高的应用,需要200 IOPS以及16GB的内存,容量与CPU方面则相对较低。那么在规划的时候,需要分配8个RVM给这台实际的虚拟机。依次类推,遍历所要部署的所有应用,完成资源的规划。

 

     最后,白皮书的5-7章分别给出了配置与验证解决方案的过程,这些过程对于实际实施VPSEX来说非常有用,可以按部就班操作,同样推荐下载留档。

 

     总结下来,这篇解决方案是一个从介绍VSPEX中所包含的EMC产品特点,到VSPEX部署私有云解决方案架构概览与细节,以及设计与实施的综合呈现。对于想了解或有计划实施私有云的用户都有很好的参考价值。楼主个人非常喜欢里面介绍的根据四维度规划虚拟机的方法,虽然这个方法不见得很复杂,但是它能够非常简单操作。同时也满足按需分配原则,防止系统资源短板的情况发生,还能让管理员在使用这种方法的过程中,对自己的应用的系统资源分配情况加深了解。

 

下一篇解决方案会介绍软件定义存储平台ViPR部署按需文件系统。



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