實踐是王道：虛擬化整合真實案例分享（上）
在步入虛擬化天堂的途中一件有趣的事情發(fā)生了：我們停了下來或者說至少是大幅放緩了對數據中心高度虛擬化的進程。
Gartner咨詢公司表示僅有16%的數據中心工作負載部署了虛擬化，我們自己的調研結果顯示實施虛擬化的雄心壯志確實有所萎靡。我們打算找到真實世界中虛擬化應用的"成功案例"，目的就是提醒自己謹記我們要在這條路上堅持前行的原因。設備采購成本的節(jié)約和運作效率的提高都是虛擬化做出的承諾，但是他們確實實現了嗎?
答案是多種多樣的。一些企業(yè)并沒有過多放緩部署虛擬化的速度來衡量他們收獲的成果。我們不知道節(jié)約的成本是多少。我們只知道虛擬化技術有這個作用，這是個普遍的反饋。
同時信息周刊市場分析調研結果顯示，有35%的受訪者表示他們希望到2011年時能對至少25%的數據中心部署虛擬化。這個結果與去年的調研結果（只有22%的受訪者做出了這種表態(tài)）相比顯得不夠樂觀或者更加現實主義。
造成這種結果的原因很多。能輕松創(chuàng)建虛擬機的能力導致IT管理員創(chuàng)建出大量的虛擬機，但是很快IT管理者發(fā)現了虛擬機蔓延的問題。隨著統(tǒng)一管理機制的建立，性能和管理問題也隨著而來。不管虛擬化是否正在運行，而且不管所分配的資源是否與虛擬機的需求匹配，監(jiān)控系統(tǒng)都必須進行檢查。在某些情況下，過度配置導致的運作問題隨處可見。
隨著每臺主服務器托管的虛擬機數量不斷增加，輸入/輸出問題開始愈演愈烈。輸入/輸出是虛擬機發(fā)展的下一個瓶頸點。正在與VMware合作的思科公司構建了一套網絡光纖來解決這個問題，并在2009年憑借統(tǒng)一計算系統(tǒng)進軍服務器市場。惠普公司也推出BladeSystem Matrix產品作出回應。同時第三方廠商已經注意到這個問題。Xsigo推出的I/O Director和其他廠商計劃對輸入/輸出進行虛擬化，將輸入/輸出從管理程序的虛擬交換機遷移到硬件設備上，然后輸入/輸出被分配到各自的存儲和網絡目的地，以此來緩解主服務器的負擔。
正如我們所看到的，一旦虛擬環(huán)境被創(chuàng)建完成，管理工具就顯得尤為重要。我們所舉的四個案例忽略了調研報告中25%的比例上限；他們希望在數據中心里實現更高水平的虛擬化，從虛擬化投入中得到更高的回報。
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Orchard Supply Hardware
Moon Son2006年成為在加利福尼亞州擁有91家連鎖商店的Orchard Supply Hardware公司的數據中心IT基礎架構總監(jiān)，他很快意識到他必須從頭開始重新構建虛擬化。他的新員工羅列了一份33項對老化基礎架構進行更新的計劃清單，比如建立兩個新的財務系統(tǒng)和一個PCI法規(guī)遵從系統(tǒng)。作為起步階段，他選擇先逐步淘汰30臺服務器，用從戴爾采購的全新獨立式和機架式服務器取而代之。他對13臺服務器主機部署了虛擬化，最終生產用系統(tǒng)的數量增加了三倍來滿足公司擴張后的目標。
Orchard Supply公司有45臺物理服務器，大部分服務器已經接近使用周期的最后階段。Son和他的團隊有戴爾Power 2950雙路服務器，PowerEdge R710機架式服務器和Enterasys網絡交換機光纖重新構建了數據中心基礎架構并優(yōu)化了數據中心網絡流量。他的團隊用思杰XenApp Server對最終用戶應用軟件部署了虛擬化，讓連鎖店內的員工使用Wyse Technology瘦客戶端。之后Son開始大刀闊斧的全面虛擬化之旅。
Orchard Supply目前還沒有實現目標，但是他們在13臺服務上運行著125個虛擬機。在之前的數據中心中，應用軟件數量占用了125臺物理服務器，每一天服務器只運行一種應用程序。Son保留了45臺物理服務器，但與三年前相比，生產用系統(tǒng)實例的數量卻翻了三倍。雙路四核服務器讓公司擁有了大量的中央處理器資源，因此在很多情況下IT基礎架構團隊給服務器配置了32GB或者48GB內存，采購價格從7000美元提高到了11000美元。為了體現虛擬化的優(yōu)勢，你還必須購買內存。即使如此，他們在Orchard Supply的13臺虛擬化主機上花費了130000美元，而如果為了單機應用軟件去購買125臺價格相對便宜的服務器的話，則需要花費875000美元。
Son能節(jié)約這么多費用的一種方法就是在虛擬主機上使用了微軟的每個中央處理器許可證授權方式。舉例來說，他在13臺虛擬主機上為Windows Server 2003和2008許可證授權花費了40794美元，每個主機有兩個中央處理器。如果他堅持為125臺服務器都購買Microsoft Enterprise Server許可證授權的話，則需要花費192250美元。
與許多虛擬化用戶不同，Son也在VMware虛擬機上運行公司的微軟SQL Server數據庫，然后把他們從企業(yè)/每臺服務器許可證授權轉移為每個中央處理器許可證授權方式，同時將SQL Server實例的數量從14減少為8個。這種轉移增加了8臺虛擬數據庫服務器的工作負擔，但是Son經過大量的測試發(fā)現這幾臺服務器可以承擔所增加的工作量。所節(jié)約的費用為22500美元。
Son為Orchard Supply的13臺運行VMware EXS Server的服務器主機每臺付出了5000美元，支出增加了65000美元。但總體來看，公司的虛擬環(huán)境硬件和軟件總計花費了264,794美元，而非虛擬化基礎架構需要花費1,119,750美元。Orchard Supply公司在經過3年半的虛擬化歷程后總共節(jié)約的費用為：853,956美元。
Son表示"目前我們配置一臺標準服務器的時間僅需10分鐘，而以前則需要3到4周。目前虛擬環(huán)境運轉一切正常。虛擬化也避免了服務器配置過程中的人為錯誤"。
Son還希望能提高Orchard Supply的效率和計劃日程應用程序的可用性，因為任何一家擁有5000名員工的公司"都必須能夠在任何時候保證系統(tǒng)的正常運行時間，這是我們高可用性應用軟件之一。正常運行時間達到100%"。
在之前的環(huán)境中，100%的正常運行時間是不可能做到的，因為不同的服務器會有各自不同的問題，小型數據中心的管理人員必須時刻去解決這些問題來保證一切正常運行。在虛擬化環(huán)境中，VMware的vSphere 4 with VMware Service Manager可以提供匹配ITIL標準的可用性管理。Son的團隊能通過vCenter的控制臺管理45臺物理服務器中的13臺，對虛擬機運營和資源進行集中管理。
去年公司系統(tǒng)的正常運行時間提高到了99.51%。今年連續(xù)兩個月的正常運行時間保持在99.75%，Son認為他的團隊最終能讓他們的運作環(huán)境達到99.99%，這與數據中心沒有虛擬化之前相比是個很大的進步。
Orchard Supply公司的任何主機都沒有遭遇過虛擬機故障，son將這種正常運行時間高比例歸功于通過vSphere 4工具實現的虛擬機自動化配置。son的團隊對服務器屬性進行了定義，然后虛擬機只根據這些參數進行配置。舉例來說，公司的戴爾服務器并不是同一時間購買的，因此son的團隊根據其特征進行歸納分組，然后對其進行協(xié)議定義以便監(jiān)管。數據庫服務器對中央處理器和輸入/輸出有著大量需求，他的團隊就將數據庫虛擬機分配給最佳匹配的物理服務器。
同樣，虛擬機的實時遷移必須在同樣的芯片集之間進行。在X86指令集范圍內，即使是同代的芯片集也存在細微的差別-比如說至強處理器產品線--在有輕微差異的芯片集之間遷移虛擬機存在發(fā)生故障的風險。在vCenter控制臺上有一列vMotion命令行可以確保操作過程在同樣的芯片集之間完成。如果操作人員不這么做的話，控制臺就會發(fā)出警告。son對每臺服務器的屬性進行了歸檔（包括物理中央處理器在內）并對所需協(xié)議進行了定義。這可能意味著靈活性會稍微差一些，但是中斷和警報也相應會減少。
虛擬化在另一方面也能對系統(tǒng)的可靠性和正常運行時間提供保證。虛擬服務器不僅能幫助這些服務器進行整合，而且能讓網絡界面完成整合，這樣成組服務器連接到網絡上所需的電纜也會有所減少。
在Orchard Supply公司，平均每臺虛擬化主機有11個網絡連接，兩個冗余連接到iSCSI存儲區(qū)域網絡，一個vMotion連接，兩個專用備份連接，兩個服務控制臺管理網絡連接和兩個能允許虛擬機之間互聯(lián)通信的連接。這就意味著143電纜必須為13臺虛擬主機連接在一起。
在沒有部署虛擬化之前，125臺單機類服務器需要375個電纜。從另一方面來說，一個運行20到30個服務器的單獨的虛擬主機可以共享網絡界面卡的電纜以及連接到網絡交換機的主機總線適配器。電纜數量的減少能降低由于電纜纏繞或過分擁擠導致的意外宕機次數。
更重要的是，son的團隊在沒有增加服務器數量的前提下快速擴展了企業(yè)服務。虛擬環(huán)境的宕機時間減少就騰出了服務擴展的空間。son表示"我們升級了虛擬化基礎架構，我們不用再購買硬件或軟件就能滿足發(fā)展壯大的需要"。
對于Orchard Supply公司這種季節(jié)性業(yè)務，Son表示"虛擬化讓我們的數據中心更適用于靈活的周期性業(yè)務需求"。
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