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业界专家对于企业虚拟化容量规划的建议

2016/10/19    来源:机房360    作者:George Crump      
关键字:虚拟化  容量规划  服务器虚拟化  
来自SearchServerVirtualization.com网站的这方面的专家们将与我们广大读者诸君共同探索企业组织机构如何进行虚拟环境容量规划的问题。进而帮助您了解在何处整合资源以及如何在您企业的基础架构中利用灾难恢复。
    尽管虚拟化有助于提高IT灵活性,但其也可能导致计算资源的浪费,而且如果管理不善,甚至会造成性能的瓶颈问题。在本文中,来自SearchServerVirtualization.com网站的这方面的专家们将与我们广大读者诸君共同探索企业组织机构如何进行虚拟环境容量规划的问题。进而帮助您了解在何处整合资源以及如何在您企业的基础架构中利用灾难恢复。此外,本文还将为广大读者们介绍当涉及到企业的容量规划时所犯的常见的错误及被忽视的问题。并帮助您找出在您企业的虚拟环境中解决容量规划问题的最好的办法。
  
    虚拟环境中的容量规划
  
    无论您企业的服务器虚拟化项目是刚刚开始抑或是几近结束,容量规划都是一个相当恼人的问题。在这篇文章中,我将与广大读者朋友们一起来看看什么容量规划;其中需要被捕获的关键变量是什么;以及如何通过人工手动的计划来满足您企业未来的需求。
  
    什么是容量规划?
  
    首先,什么是在虚拟环境中的容量规划?其与贵公司到底需要多少存储、以及这些存储将如何部署其实几乎没有半毛钱关系。在虚拟环境中,我们正在考虑的是您企业目前的应用程序究竟需要多少计算处理能力;而您企业当前可获得的计算处理能力又有多少;以及如何在虚拟环境中分配该负载。此外,还需要考虑为工作负载的额外的计算需求分配“空间”,其可能需要通过贵公司的虚拟化软件在物理主机之间迁移虚拟机(VM)的能力来重新分配。容量规划并不是一个一次性完成后就可以一劳永逸的事件,而是一个持续的过程。这是一个可以通过人工手动完成的工作,但其不是一个精确的科学,很大程度上依赖于IT工作人员的直觉。而自动化解决方案通过收取一定的费用,尝试使容量规划变得更科学。
  
    即使您企业打算使用一款自动化的工具,了解您需要对哪些要素进行分析也是相当重要的,这样您才能够确保其能够为您提供您所需要的精确的视图。在今天的市场上,许多工具都试图通过将这些功能添加到他们目前的产品上,来抢占一定的容量规划市场。一般而言,这只是带来了对于该款工具最初是设计用来分析相关领域的分析。例如,一款增加了容量规划功能的存储工具,可能只报告虚拟机存储资源的分配情况,而不会涉及到容量规划的其他重要方面。
  
    在大多数情况下,对于容量规划并没有优先级顺序,因为整个环境是作为一个整体而存在的,而各个组件成分都是互相影响的。对于基础设施的一个整体视图是必需的,而每一个感兴趣的领域则必须被视为一个整体。如下所介绍的人工手动规划过程侧重于简单而快速的完成工作。如前所述,这在很大程度上依靠的IT人员的直觉本能,通常是非常准确的。
  
    库存
  
    企业进行容量规划的第一步是库存盘点。在这一步,您将收集关于您企业当前都拥有哪些物理硬件、以及在其之上都运行了哪些应用程序的相关信息。在应用程序方面,您需要记录应用程序;处理器的平均利用率如何;而且如果可能的话,还有必要记录峰值时期的利用率;以及达到峰值负载的频率和时间。但不要仅仅只是衡量利用率。此外,请务必衡量其作为CPU容量的百分比。
  
    例如,如果您企业有一款应用程序,使用了一款3千兆赫处理器的10%的处理能力,那么其真的是只使用了300兆赫。同时还需要确保搞清楚32位或64位处理器的库存比例。您企业要尽可能准确地捕获的应该是对应用程序的工作负载的测量(涉及到应用程序相关的利用率),而不是处理器的容量的测量。
  
    根据您企业的操作系统和可用的资源,您可能需要定期检查相关峰值负载的发生时间。此外,请注意需要多少内存;及被应用程序所使用的内存有多少;开发一款存储和网络I / O带宽需要多少内存。现有的工具可能会限制这种测量的精确性。有时,相当模糊的测量都是可以接受的。再次强调,尽管这不是一个完美的科学,但这肯定是一个好的开始。
  
    库存盘点过程的下一步是通过分析您企业的服务器来考察您企业当前可用的物理计算资源。一个捷径是:只盘点那些您会考虑将其作为您的虚拟基础设施的一部分的服务器。肯定存在的一定风险是您可能会因此而错过大量未充分利用的服务器,故而您将需要在项目完成时间和不浪费任何资源之间作出决定。这是一个持续的过程;而让最初的工作得以完成的一个可接受的目标可能是先对明显的服务器进行库存盘点,然后随着时间的推移来扩大库存盘点的范围。与应用程序的库存盘点所不同的是,计算资源的库存盘点需要您企业捕获原始容量,其涉及处理器的数量、内核的数量、处理器的速度和可用的物理内存。此外,还需要捕获服务器的I/O 性能、网络接口卡的数量和存储接口卡的数量(如果有的话)。
  
    如何以及在何处进行整合
  
    正如我们在上文中所已经讨论的那样,您企业的服务器虚拟化过程的具体发生情况将部分的决定您的下一步操作,但分配的基本知识则是大致相同的。如果您企业还没有部署虚拟化,您希望开始将应用程序映射到可用的计算资源。大多数虚拟化进程是从少数新的物理服务器开始的,然后将旧的服务器添加或创建为虚拟机,并迁移工作负载。另外,大多数虚拟化项目将通过从低重要性、低负载的应用程序虚拟化开始,这些具有最小的I/O需求。因此,这些最初的虚拟化部署进展得出奇的好。
  
    随着虚拟化基础设施的日趋成熟,以及更多的服务器添加到虚拟化环境中,企业组织具有准确的库存清单将允许一些企业组织得以进一步该部署过程。捕获库存是第一步,但每项工作负载的附加数据也必须被捕获。其是否是您企业想要将其迁移到虚拟服务器的应用程序?如果是这样的话,您应该分配主要的迁移目标,然后进行分配,至少在逻辑上,转移工作负载将消耗资源需求。您企业肯定不想遇到诸如一款应用程序工作负载的迁移是由于物理服务器出现故障将造成迁移目标的失败,并因此无法使用资源这样的情况。
  
    虽然这种分配确实减少了整合的一些好处,但其并不会将项目推到使得服务器整合所带来的成本节省被消除的地步。服务器的利用率是如此的不充分,导致占两倍的计算配置通常仍然未达到可用的资源量。
  
    虚拟化环境中容量规划的常见问题
  
    对于任何企业组织的数据中心而言,容量规划都是一项相当重要的实践。其数据中心管理人员必须随着时间的推移,基于对趋势的监控分析,并结合对企业业务目标的明确了解,来预测未来的计算负荷。
  
    实际上,容量规划允许企业组织得以能够图表化其数据中心的规划。这使得他们能做出符合成本效益的采购方案,以跨预期的用户群满足业务应用程序的需求。
  
    容量规划与一个虚拟环境的设置同样重要。虽然虚拟化为企业数据中心带来了灵活性,但其也可能造成计算资源的浪费,而且如果管理不善,甚至会造成性能的瓶颈问题。因此,虚拟化的部署近一步增加了对于深入研究容量规划的需要。以下,是企业在进行容量规划时涉及虚拟化技术的一些常见的问题及答案:
  
    虚拟化如何影响容量规划?
  
    虚拟化并不会改变容量规划的基本目标或益处。但虚拟化的主要目标是为乐提高计算资源的利用率,因此,在虚拟化数据中心实施容量规划的需要实际上更为敏感——这是活跃在虚拟化领域的IT专业人士们的一个情绪的共鸣。
  
    虚拟化也带来了额外的规划考虑:如服务器负载均衡和故障转移,以确保虚拟机以能够使得服务器的计算资源得到最有效的利用的一种方式进行分配。这也保证了足够的计算能力仍然可以接受来自其他主机服务器迁移到虚拟机需要。
  
    在虚拟环境中的容量规划最大的错误或被忽视的问题是什么?
  
    虚拟化的最大错误之一便是将尽可能多的虚拟机打包到每台主机服务器,作为其计算资源。这在技术上是可行的,但通常并不被鼓励,因为迁移或故障转移虚拟机到一台已是满负荷的主机服务器是不可能的。大多数IT专业人士并非试图从每台服务器均获得100%的利用率,而是挖掘出大约50%?80%的利用率,并留下剩余的容量用于虚拟机的故障转移。
  
    虚拟化蔓延是虚拟机的数量增长失控,直到他们对重要的计算资源造成妨碍,这是一个常常被忽略的问题,直到额外的计算资源成为负担。新的虚拟机经常被推出,以满足重要的业务需求,但非关键性的虚拟机的增长必须在数据中心得到禁止,特别是对于生产服务器。虚拟机生命周期管理的实践方案有助于通过建立业务流程和规范虚拟机创建政策来减轻虚拟化的蔓延,并最终从数据中心服务器消除虚拟机。
  
    我认为虚拟机依赖于诸如像CPU、内存和I/O,那么为什么在虚拟数据中心的存储能力如此重要呢?
  
    虚拟机肯定是受一台服务器底层的计算资源影响的。CPU周期,内存空间和I / O容量将分别影响到被托管到特定物理机的虚拟机的数量,并会间接影响这些虚拟机的性能和稳定性。
  
    例如,在一台服务器上的所有虚拟机的CPU、内存和I/O需求的总和不应该超过服务器的总CPU、内存和I /O容量。如果一个或多个计算资源短缺,虚拟机可能会出现性能不佳或其稳定性可能会受到影响。
  
    但是,虚拟机需要数据保护。他们通常使用常规快照,捕捉虚拟机的准确状态,并将这台机器的状态保存到存储来进行保护。被捕获到存储虚拟机也可以根据需求复制或重新启动到其他服务器——甚至复制到场外异地存储以便进行灾难恢复保护。SAN几乎都是用于最佳的性能表现,但却是使用虚拟机生命周期管理等战术,以防止虚拟化蔓延,并配置尽可能小的虚拟机,以提高应用程序的性能。
  
    这意味着数据中心虚拟机的存储需求必须与CPU、内存和I/O需求保持一致。作为最低要求,应该有足够的存储空间来保存每台虚拟机的快照,而如果快照被异地复制,存储空间需要增加一倍。存储需求也将随着时间的推移而增加,因为更多或更大的虚拟机添加到企业,所以监视和规划存储的增长是非常重要的,而不仅仅只是关注服务器的增长。
  
    虚拟容量规划的最佳方法是什么?您对于在一个虚拟的环境中应采用的工具或技术有什么建议?
  
    在一个虚拟环境中进行容量规划的最佳方法是采取一个全面的观点,结合了随着时间的推移,对于资源利用率的技术评估,并了解企业业务需求和目标。测量资源的使用是一个相对简单的问题。例如, Windows操作系统提供的数据收集工具,可以跟踪不同的计算资源和性能标准。
  
    微软公司还提供了专门的容量规划工具,如System Center Capacity Planner 2007。同样,也有一些第三方的工具可用于容量规划,包括来自Uptime Software公司的容量规划和管理软件、以及来自Tevron公司的TeamQuest性能软件和CitraTest VU。
  
    但良好的容量规划不仅仅只是对于趋势的观察。这些趋势必须在企业正式采取行动前,充分融入到企业业务目标或计划的确立过程中去。
  
    例如,假设新的应用程序将在未来60天内添加10台新的虚拟机到数据中心。通过提前测量每台新的虚拟机的资源需求,兼顾考虑每一台新的虚拟机对于企业业务的相对重要性,分配新的虚拟机到有足够计算资源的服务器是可能的。更为关键的虚拟机可以放置在虚拟集群或其他高可用性的服务器,较少使用的虚拟机可以被重新分配到其他服务器,并根据需求采购新的服务器,确保足够的计算能力。
 
责任编辑:李欢
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