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云计算技术方案建议书2011年3月10日VMware数据中心解决方案前言文档目的VMware的云计算解决方案能够帮助用户以云计算的方式，对现有IT资源进行云计算整合，以提供降低 IT 复杂性的新方法,它将按需提供的自助管理虚拟基础架构汇集成高效池，以服务的形式提供计算。为了更好的帮助用户深入理解VMware云计算解决方案的技术优势,以及针对用户当前的环境设计的最终整体解决方案，特编写了本文档供用户领导及相关技术人员参考。文档范围本文档共包括六大部分。第一部分是VMware云计算综述,包括私有云和公有云方面的内容，方便读者了解VMware在云计算方面的发展路径。第二、三部分是本文档的主体部分,主要是针对用户的当前环境及未来需求的情况,使用VMware云计算解决方案进行整体设计的详细阐述。第四部分是项目实施的路线图，介绍虚拟化/云计算项目在不同阶段的任务。第五部分是VMware PSO项目计划,介绍VMware云计算项目实施方法论。第六部分是投资回报分析。涉及到商务部分的配置报价等内容，将在另外的文档中单独分列出来,不包含在本文档中。目标读者本文的主要读者为信息技术部门领导及下属技术人员、VMware客户代表与工程技术人员，以及合作伙伴及项目集成商等相关人员。编制历史版本号更新时间主要内容或重大修改1。0.020110310第1稿目录1VMWARE云计算综述11。1VMware云计算11.2私有云计算21.2.1私有云计算概述21。2.2创建数据中心资源池21.2.3私有云中的自动化31。2。4构建私有云41。3公有云计算51。3.1适用于所有应用程序和客户的云计算51.3。2公共云计算解决方案实例VMware vCloud Express51.3.3成为 vCloud 合作伙伴61.3。4私有云与公共云之间的互操作性61。4典型云计算环境的三层服务模式71.4。1基础架构即服务IaaS81。4.2平台即服务-PaaS91.4.3软件即服务-SaaS112云计算解决方案132。1方案背景132。2云计算解决方案143技术架构设计173。1基础架构设计173.1。1基础架构服务层173。1。1。1虚拟计算183.1.1.2虚拟存储183。1.1。3虚拟网络183.1。2应用程序服务层193.1.2.1可用性193。1。2。1。1计划内停机193.1。2.1.2计划外停机203.1。2。2安全性213。1.2。3可扩展性223.1。3虚拟应用程序层233。1。4集中化监控管理233.2基础架构管理243。2.1系统监控253.2。2运维管理253。2。3容量规划管理263。2。4配置管理283.2。5性能管理293。3云计算服务门户303.4。1计算资源池化333.4.2多租户环境应用333。4。3自助访问虚拟数据中心343.5云计算服务工作流管理363.6云计算服务计费管理363。7云计算服务安全防护374系统建设路线图394。1启动阶段394。2初级阶段394.3中级阶段404.4高级阶段404。5云计算阶段415VMWARE PSO项目计划425。1评估425。2规划与设计435.3实施435。4运维445。5VMware专业服务介绍446经济效益分析465。1TCO节省465。2提高运营效率475.3提高服务水平475。4旧服务器和操作系统的投资保护485。5UNIX小型机与X86 PC服务器48ivVMware云计算解决方案1 VMware云计算综述1.1 VMware云计算 IT 基础架构变得过于复杂和脆弱。目前，70 的 IT 投资主要用于维护，只用很少的时间去支持战略性业务项目。随着用户要求的响应时间越来越短和管理成本越来越低,IT 组织需要一种更好的策略。云计算是一种能够降低 IT 复杂性的新方法,它将按需提供的自助管理虚拟基础架构汇集成高效池，以服务的形式提供计算。云计算就是这种最佳策略的核心。 云计算的关键特性如下: VMware vCloud 是专为企业和服务提供商设计的一组通用云计算服务,它支持所有应用程序或操作系统，并能够选择应用程序的运行位置（内部或外部）。vCloud 的核心组件是由业内领先服务提供商提供的 VMware Ready vCloud 体系,这套广泛的应用程序作为基于 VMware 技术(包括 VMware vSphere 和 vCloud API)的虚拟设备和 vApp 提供。vCloud 对企业客户具有重要意义.利用 vCloud，企业客户可以借助业内领先的服务提供商、软件供应商以及 VMware 的先进技术来构建私有云计算环境，并根据需要为该环境无缝部署测试实验室、灾难恢复或简单灵活的外部容量。此外,vCloud 还可以使中小型企业确信,它们从托管/服务提供商处获得的灾难恢复服务、测试和开发服务,或单纯的按需基础架构服务，都将具有高度的可靠性和灵活性。1.2 私有云计算1.2.1 私有云计算概述 更改计算方法 通过充分利用资源和自动化,实现只有由 VMware 虚拟化驱动的云计算基础架构才能提供的经济性、弹性、安全性和遵从性。通过将 IT 硬件抽象为按需分配的资源池和部署私有云，可以实现极高的资源利用率和效率，以及更好地支持业务增长所需的敏捷性.为用户快速交付已定义服务级别的现有应用程序和服务，将重点从维护旧式系统转为交付创新. 按需扩展容量 通过与大型技术合作伙伴、标准制定机构以及云计算服务提供商合作，VMware 技术使企业的 IT 部门能够在弥合内部云和公共云提供商之间的差距的同时，保持企业需要的控制力、安全性和治理能力。1.2.2 创建数据中心资源池 创建数据中心资源池 私有云会将资源管理方法由分散的硬件更改为虚拟化的共享资源池,共享资源包括服务器、存储和网络。通过虚拟化所有 IT 资源，可以提高资源利用率和针对高优先级应用程序进行动态资源分配。 这些共享资源池可以抽象为逻辑构造块,包含存储、网络和服务器单元等，从而有效创建虚拟数据中心.根据业务需求，这些资源容器经过构造可提供特定的服务级别或满足特定的业务需求，也可以按照逻辑业务单元或功能(例如，销售、金融和研发）细分这些资源容器。通过标准化一组设计合理的产品,您可以向着策略驱动的计算方法发展。 动态资源分配 可以将资源池动态分配给应用程序，如 MS Exchange、Sharepoint、Oracle(应用程序、中间件和数据库）、SAP 和其他应用程序，每个应用程序与一个 vApp（虚拟化应用程序堆栈)捆绑，而且 vApp 配有应用程序需要的应用服务器、数据库和服务器操作系统配置。定义后，可将业务规则应用于策略和自动化说明，以确保用户真正拥有尽可能好的体验。1.2.3 私有云中的自动化 采用这种新方法,您无需花费宝贵的时间管理物理基础架构或应用程序，从而能够关注创新和为企业提供价值。将所有硬件资源集中到虚拟构造块中和定义了关联应用程序的服务级别后,就可以根据业务规则和应用程序需求部署自动化计划。自动化可提高 IT 的最终效率，从而将计划和策略映射到业务并在私有云的服务交付机制(根据服务级别交付的应用程序和服务）中定义映射。如何在私有云中实现自动化？ 定义服务，包括完整的虚拟应用程序堆栈 (vApp） 以及单台服务器（应用程序、Web 服务器、数据库服务器)和介质（操作系统、软件、数据库、应用服务器等）。 设置服务级别:可用性(正常运行时间）保证、资源访问、存储速度、网络带宽、计算资源份额、存储 IO 保证、备份频率和灾难恢复要求。 设置自动实现负载平衡和优化资源的规则，使应用程序从动态资源调度、正常运行时间保证和灾难恢复故障切换规则中受益。 根据应用程序和业务优先级对服务级别分层，并制定用于自助式访问应用程序和资源的策略,从而允许用户在私有云中进行无缝管理. 创建这些服务的类别，可允许以自助方式访问和概括用于访问、创建和修改这些服务的策略和权限（用户权限)，包括预构建、直接部署虚拟机、vApp、介质和软件。 确定这些服务的价格和计费方式. 通过利用 API（如 vSphere Management API （VIM） 和 vCloud Developer API）进行脚本编写，可自动执行管理任务。 将这些自动化规则应用于云计算基础架构，可以高效地实现零接触式基础架构，其中 IT 可以作为服务提供 （ITaaS）。IT 将能够使用可保持企业所需安全性、控制力和遵从性的云计算方法更好地管理风险。1.2.4 构建私有云 在IT部门将其方法改为计算后，就在根本上脱离了低效的“单个应用程序、单台服务器模式的局面，因而,IT 部门能够将其以前用于维护的资源集中用于推动业务创新和支持增长。IT 部门如何实现私有云？ 第一阶段:将IT资源汇集到逻辑单元中 通往私有云之旅的第一阶段首先是集中放置 IT 资源,即将服务器、存储和网络虚拟化和抽象为虚拟数据中心。这一阶段通过服务器整合和提高整个 IT 基础架构的资源利用率显著降低资金成本。 第二阶段：创建标准化服务目录 通过第二阶段，IT 部门能够创建用户的可用服务目录.定义策略和权限,以允许用户访问、创建和修改这些服务。然后，需要为运行在虚拟化基础架构中的所有应用程序定义服务级别。这要求将应用程序与名为虚拟应用程序堆栈 （vApps) 的逻辑单元绑定。IT 部门还为基于既定服务级别保持对这些应用程序的控制力制定了更新的过程. 第三阶段:提供用户接入和收费 第三阶段允许用户自助接入私有云。通过计量功能,用户可了解使用情况，而收费功能则提供了成本信息并使企业能够了解为 IT 使用情况进行优先排序所需的信息。VMware 的私有云解决方案为 IT 部门提供了仅部署所需项的能力，同时使企业能够仅支付其使用的项.1.3 公有云计算 通过允许客户自由选择应用程序的开放标准和互操作性,VMware 为希望扩展 IT 容量或将应用程序迁移到公共云的组织提供了最佳选择。通用管理和基础架构平台可确保资源池的可见性和提供应用程序最高服务级别的弹性。通过 VMware 广泛的领先云服务提供商体系，组织可以获得各种 VMware Virtualized 服务,从按需、按服务付费的基础架构一直到企业级、可用于生产环境的服务。1.3.1 适用于所有应用程序和客户的云计算 VMware 在公共云方面拥有三大独有特点，专为希望在内部和外部均获得生产级性能和可靠性的企业而设计。 选择性:VMware 已与数千家托管和云计算供应商建立了合作关系，可实现基于通用 VMware 平台的产品交付。这为用户在私有云和公共云中部署应用程序提供了灵活选择，使用户可以轻松地在提供商之间进行转换。 可靠的技术：利用 VMware vSphere 中的重要技术增强,可使用户确信可像现场那样在云中对应用程序进行管理、迁移和操作。 应用程序兼容性：我们的 Virtual Appliance Marketplace 包含约 1000 个应用程序，用户可以轻松地在私有云或公共云中部署这些虚拟设备和 vApp.更为重要的是,目前您的数据中心中运行的应用程序将在 VMware Virtualized 公共云中以同样的方式运行，而且不要求重新编写任何内容或进行任何优化。1.3.2 公共云计算解决方案实例VMware vCloud Express 您现在可以按需访问 VMware Virtualized 基础架构，并按使用情况付费.VMware 与主要服务提供商开展合作，以提供可靠、便于访问、按服务付费的云计算服务,非常适合在云环境中进行的测试和开发活动，以及其他短期容量需求。如需了解有关 vCloud Express 服务的更多信息，您可以阅读常见问题解答或查看提供此服务的服务提供商列表。1.3.3 成为 vCloud 合作伙伴 VMware 与 vCloud 合作伙伴一起在云计算方面提供以下承诺：提高 IT 敏捷性和灵活性,增强对 IT 成本的控制力,以及简化公共云和私有云之间的工作负载迁移.这些合作伙伴都是 VMware 服务提供商计划 (VSPP） 的成员。通过该计划,我们与合作伙伴合作,以确保能够成功交付客户利用公共云服务所需的解决方案。阅读 VSPP 常见问题解答以了解更多信息，或加入 VMware 服务提供商合作伙伴 （VSPP） 计划。 全球各地的服务提供商都在提供基于 VMware 的虚拟化解决方案的增值服务。挑选云计算服务(从开发到云计算容量或灾难恢复）的服务提供商时，请查看 VMware Virtualized 徽标以确保获得您的应用程序所需的可靠性.您可以确保这些云服务提供商正与 VMware 密切合作，可以提供可靠、可互操作的企业级体验.您可以保留灵活的选择,无需依赖特定的硬件、操作系统、应用程序或提供商，因此可以对在私有云或公共云中开发和部署现在和将来的应用程序充满信心。1.3.4 私有云与公共云之间的互操作性 借助 vCloud API，大型企业可以基于 VMware 技术堆栈构建私有云。作为其公共云产品的一部分，服务提供商可以利用这一标准、一致的接口构建“基础架构即服务门户.ISV 只需打包现有的或新的应用程序，然后可以将其部署到私有云或公共云中,或者迁移到混合云中。 vCloud API 是用于在云中提供和使用虚拟资源的接口。它支持在私有云或公共云中部署和管理虚拟化工作负载,并支持云之间的互操作性.此类工作负载被打包为 vApp（针对云计算进行优化的预构建软件解决方案），其中包含作为单个实体打包和维护的多个虚拟机。vCloud API 提供了 vApp 的上传、下载、实例化、部署和操作功能。 vCloud API 是基于 REST 的纯虚拟开放式 API，支持多租户。它使用开放式虚拟化格式 （OVF） 作为 vApp 的发布和存储单元。由于这些 vApp 在上传、下载和存储时均采用 OVF 包格式，因此 vCloud API 支持跨多种应用程序的兼容性和部署。vCloud API 可跨多个 vCenter Server 提供可用的虚拟资源.这为云计算环境中的峰值负载或灾难恢复提供了所需的高可扩展性.vCloud API 目前处于技术预览模式。1.4 典型云计算环境的三层服务模式 典型的云计算环境通常具有如下图所示的三层服务模式： 这些服务中，PaaS和SaaS都建立在IaaS平台之上，而SaaS可以选择建立在PaaS之上，这取决于SaaS本身的开发模式，以及应用十分需要来自于PaaS的能力。每种云可以直接提供给最终用户使用，也可以只用来支撑上层的服务。 下面简要介绍一下VMware云计算解决方案在IaaS、PaaS、SaaS各层所能提供的服务内容和管理能力。1.4.1 基础架构即服务-IaaS 基础架构即服务层提供了云计算的基础平台，它能实现硬件资源的虚拟化聚合管理，提供硬件资源池，加上云管理,可以提供自我服务的功能.1.4.2 平台即服务-PaaS平台即服务(PaaS)依托于基础架构即服务(IaaS）的动态基础架构的随需应变的优势,为用户提供丰富的应用运行支持；提供平台能力的运营管理能力；用户可以通过各自角色的自服务门户实现自助服务。 下图是PaaS服务的系统架构图：利用IaaS服务层对物理计算资源的动态灵活管理，搭建丰富的、开放的、可管理的、自服务的平台服务能力。主要表现在:l 平台服务内容丰富性 面向服务体系架构（SOA）的运行环境.u Java spring 的开发云可以快速开发，部署和管理.u Gemfire 是介于应用层和数据层之间，可以加速数据的存取，数据暂存于内存之中,具有高可靠性。 专注于面向服务架构（SOA）开发敏捷的Web2.0应用运行环境。u RabbitMQ 是最先进的信息交换管道,多种应用之间的信息交换可以高速达成，客户端不需要API，仅藉由通信协议即可达成。u Napa 快速部署，可以提高应用的使用效率 轻量级的组合已有信息和资源的混搭应用搭建和运行环境.l 平台服务内容开放性 可以根据用户的实际需求，扩充和兼容第三方运行环境的支撑。比如互联网网站应用的基于开源的Apache HTTP Server运行环境。 Tc server 可以取代一般的应用服务器（websphere,weblogic），可以横向扩展。l 平台服务的可管理性 基于整个云计算平台的管理能力，提供对平台即服务的业务支撑和运行支撑管理的能力. Hyperic 应用的管理,可以直观，性能分析，多种高级管理功能.=l 平台服务的自服务能力1.4.3 软件即服务-SaaSVMware云计算解决方案也提供了SaaS云计算服务能力,用户可以选择从云计算服务提供商订购SaaS服务.云计算服务的运营商可以通过运营支持门户对所有的SaaS服务实现管理和运营。目前VMware可提供的SaaS服务解决方案主要针对的是终端用户计算的需求：l 终端桌面接入服务 View 4。5桌面虚拟化 超越传统的桌面管理通过提供革新的灵活桌面将应用程序和桌面管理转化为高效的自动化过程。使桌面管理员能够加强控制力度，同时将桌面的总拥有成本降低 50%。为最终用户提供丰富、一致的高性能桌面体验，并使桌面环境具备数据中心和 VMware vSphere 的强大功能。 以托管服务的形式交付桌面正如虚拟化会转变数据中心内的服务器那样,VMware View 4.5 会将桌面从以设备为中心转变成以用户为中心的计算模型。VMware View 4。5 使桌面管理员将操作系统、应用程序和用户数据与底层的 PC 硬件分离,从而交付革新的桌面.这些组件集中放置在数据中心内,可以得到更高效地托管，同时还可降低成本并增强业务灵活性。它能让您的业务需求和用户需求实现平衡，提供满足用户需要的无缝虚拟桌面体验,而不受设备或位置限制.l 应用虚拟化服务-ThinApp 借助无代理应用程序虚拟化,可加快应用程序部署速度,并简化应用程序迁移。借助 ThinApp，可将应用程序打包到单个可执行文件中，这些可执行文件将在相互完全隔离并与操作系统完全隔离的状态下运行，从而实现在端点设备上无冲突地执行.应用程序包可以部署到不同的 Windows 平台,从而消除了成本高昂的重新编码和回归测试，使您能将现有应用程序轻松迁移到 Windows 7。u 可消除应用程序冲突，从而减少对重新编码和回归测试的需要u 可提供可靠而灵活的针对所有用户配置文件的应用程序访问u 无需额外的服务器硬件或软件投资l 企业级开源邮件服务-Zimbra Zimbra提供了企业级别的开源邮件、日志和协同工作平台，通过更有效地管理和灵活部署能力,简化了传统IT或者云计算环境的复杂性.由于最具创新的Web应用可用性,Zimbra通过可在任何设备或者桌面、任何时间，以及任何地点的使用，以相对其它解决方案更低成本的方式，激发了终端用户的生产效率。2 云计算解决方案2.1 方案背景 XX用户目前正在构建全新的计算服务平台,其中对外提供计算服务的核心计算区域包括高性能计算区和云计算服务区两个部分，同时辅助有集中存储区和测试编译区，其整体网络拓扑环境如下图所示： 经过与用户开会探讨,高性能计算区中高性能计算应用具有对服务器性能的独占性，所以目前不适于将其进行虚拟化改造，从而纳入整体云计算解决方案中，故高性能计算区的方案将不在本文档中进行讨论。 本方案主要涉及上图右半部分虚线圈围出来的云计算服务区和辅助集中存储区，通过对底层服务器硬件及存储资源实现虚拟化部署,配合以云计算管理平台,实现云计算中基础架构即服务（IaaS)功能.2.2 云计算解决方案 通过与用户的前期沟通以及实际情况的分析，结合XX用户云计算服务设计的先进性、全面性、集成性、开放性和前瞻性的要求，VMware云计算解决方案将针对计算服务整体架构中的云计算服务区，通过对底层服务器硬件及存储资源实现虚拟化聚合部署，配合以云计算管理平台，实现云计算中基础架构即服务(IaaS）部分,同时该IaaS平台也为以后计算中心提供更高层次的云计算服务，如PaaS,SaaS服务提供了良好的基础平台，且具有很高的自适应性和扩展空间。云计算服务区总体逻辑架构如下： 下面分别说明一下云计算服务区的各个关键组件及逻辑层次。l 云计算服务基础架构：提供了一个功能完整的、标准开放的方便集成的IaaS服务层。这层提供的动态基础架构是整个云计算服务的核心支撑层,其最核心的部分即是采用VMware vSphere 4和vCenter Sever构建起来的虚拟化基础架构。l 云计算基础架构管理：提供可靠的监控工具实现对物理环境与虚拟环境的有效监控,实现自动化性能、容量和配置管理，该部分工作主要通过VMware vCenter Operations和VMware vFabric Hyperic来完成。 vFabricHyperic：通过提供全面的技术服务来对网络和基础设施的所有自定义应用程序中使用层自上而下的可视性和控制，可以减少应用程序停机并且提升服务水平的承诺。vFabricHyperic会自动发现,监控和管理相关的软件,服务和网络资源，无论应用程序类型或使用的位置，提供了一个应用程序的性能和可用性单一窗口监控和管理。 vCenter Operations负责收集和分析性能数据，将异常现象关联在一起，并且能够指出造成性能问题的根本原因。它还提供容量管理来优化资源利用率，并且提供基于策略的配置管理来确保遵从性并消除数量剧增和配置偏差问题.l 云计算服务门户：为云计算平台的所有基础架构服务提供统一的服务门户，该部分工作主要通过VMware vCloud Director 产品来完成，根据整个系统的设计，建议至少包括如下两个最主要的门户： 服务请求门户，主要是提供给所有的云计算服务的用户所必需的自服务门户功能和基本的服务管理能力. 运行支持门户,主要是提供给云计算服务的使用者所必需的运行和管理功能.l 云计算服务工作流管理：云计算工作流管理就是要实施一套从部署到运行再到停用始终如一的自动化流程,以提高效益和生产效率，并确保严格遵守公司的策略。使用标准化流程和最佳做法跟踪和控制虚拟机,并自动完成费时的手动任务以降低成本和优化资源。通过VMware Cloud Request Manager制定云计算服务的管理和控制策略，包括: 针对部署请求，提供精确的审批工作流。 自动追踪软件授权许可使用情况。 通过“蓝图使用策略执行标准化设计。l 云计算服务计费管理：主要是帮助用户获得准确的云计算服务的成本测算、分析和报告。实现成本透明和责任落实,以便业务所有者和 IT 人员能够了解支持业务服务所需的实际虚拟基础架构成本。该部分工作经由VMware vCenter Chargeback产品来完成，其可与前述虚拟化监控管理软件VMware vCenter Server 完全集成，使用户能够将云计算服务成本与业务单位、成本中心或外部客户对应起来,从而帮助更好地了解资源成本是多少，以及可通过什么途径来优化资源利用率,以降低总体云计算服务基础架构开支。l 云计算服务安全防护:通过部署VMware vShield安全解决方案,可以帮助用户建立起一个既能充分利用云计算优势,同时又不牺牲安全性、控制力和遵从性的环境,其为虚拟数据中心和云计算环境提供了支持虚拟化的保护，使用户可以加强应用程序和数据安全，提高可见性和控制力，以及加快整个云计算中心的遵从性举措。3 技术架构设计3.1 基础架构设计 使用VMware vSphere 这个业界最可靠的数据中心云计算平台来构建基础架构，可使所有应用程序和服务具备最高级别的可用性和响应速度。通过将关键业务应用程序与底层硬件分离来实现前所未有的可靠性和灵活性,从而优化应用服务的交付，使每种应用程序工作负载均能够以最低的总体成本履行最高级别的应用程序服务协议。 从云计算平台来看，可以大致分为基础架构服务层、应用程序服务层和虚拟应用程序层。从管理运维的角度来看，可以分为基础架构管理层、虚拟资源管理层和自动化服务管理层。下面分别予以解释和描述。3.1.1 基础架构服务层 基础架构服务层是整个虚拟架构的重要支撑，主要是将物理的资源,包括计算资源、存储资源和网络资源进行虚拟化。3.1.1.1 虚拟计算 计算资源的分配粒度，包括内存和CPU的分配方式。能够进行分配的粒度越细，往往效率越高，所以，内存可以分配细化到MB，CPU分配可以细化到MHz. Hypervisor是服务器虚拟化的基石，目前,瘦Hypervisor已经成为虚拟化行业的重要趋势,通过Hypervisor的瘦化，可以降低虚拟化本身的超载，降低虚拟化本身的资源消耗，从而提升整个虚拟化系统的性能。3.1.1.2 虚拟存储 虚拟化平台中集群文件系统是构建虚拟化高可用的重要基础技术，通过虚拟化集群文件系统，可以确保进行虚拟环境交叉访问时，保证数据的完整性和可靠性。 卷的动态成长可以实现磁盘卷的在线扩展，为服务器虚拟化提供强大的存储虚拟支持能力,满足存储卷的按需扩展. Storage VMotion可以实现存储迁移时应用不需要停机，这是存储虚拟化和服务器虚拟化结合的范例,成为服务器虚拟化的标准配置功能。 vStorage精简配置（Thin Provisioning)的具体实现见下图，最大的好处是提高存储的利用率，降低存储的成本超过50%。3.1.1.3 虚拟网络 虚拟网卡是为了满足同一服务器上多个虚拟机而建立的，是服务器虚拟化的重要基石，今天市场上的虚拟化软件都可以提供这个能力。 虚拟交换机可以在虚拟机和物理机之间提供第 2 层连接性,其功能包括:o 虚拟局域网分段（有助于简化网络)、流量隔离以及改进的可管理性 o 内置的网卡绑定(有助于提高可用性）以及物理网络资源的负载平衡 o 流速限制，有助于增强对物理网络流量的控制 分布式交换机主要是进一步简化虚拟化环境中的网络管理而实现的,可在数据中心级别提供集中和聚合的虚拟网络,从而简化并增强虚拟机网络。3.1.2 应用程序服务层 应用程序服务器层是确保运行在虚拟化平台上的应用的可用性、安全性和可扩展性进行服务的,是整个虚拟化架构中最为重要的一环。因此，这个层次的服务也相当丰富,也需要相当成熟的经验才能保证整个虚拟化的成功。3.1.2.1 可用性3.1.2.1.1 计划内停机 通过使用 VMware VMotion，在进行计划内服务器维护以至跨服务器的虚拟机实时迁移时,将不再需要为这些活动安排应用程序停机,从而不会对用户造成中断或导致服务丢失。 VMware Storage VMotion 支持实时迁移虚拟机磁盘，因此不再需要为计划内存储维护或在存储迁移期间安排应用程序停机，从而不会对用户造成中断或导致服务丢失。 3.1.2.1.2 计划外停机 可提供高性价比的自动化重启，当发生硬件或操作系统故障时，几分钟内即可实现所有应用程序的重启。 VMware Fault Tolerance （FT） 可提供持续可用性,使所有应用程序都不会发生任何数据丢失或停机。 NIC/HBA卡的Teaming也是服务器虚拟化的最基本需求,就是通过多网卡和多HBA卡,保证网络和存储访问的冗余性，一旦任何网卡或者HBA卡故障,都不会引起虚拟机的服务中断. VMware Data Recovery 可为虚拟机提供简单、高性价比、无代理的备份和恢复。 虚拟平台的备份和恢复也要能兼容传统的备份和容灾方案,包括VERITAS、Legato、IBM、HP、CA、Commvault等的备份方案等.3.1.2.2 安全性 在共享环境中的应用程序级别执行企业安全策略，同时仍然保持对用户及敏感数据的信任和网络分段，从而简化应用程序安全管理。 VMware VMsafe支持使用与虚拟化层协同工作的安全产品,为虚拟机提供更高级别的安全性，甚至优于物理服务器。 VMware vShield Zone动态安全防火墙，确保系统在虚拟化平台上迁移时，安全策略能够动态迁移,确保系统安全的灵活性。3.1.2.3 可扩展性 可对服务器资源进行动态的负载平衡,以根据业务优先级向正确的应用程序提供正确的资源，从而让应用程序可以根据需要而缩减或增长。 热添加功能可视需要向虚拟机添加 CPU 和内存，而且不会造成中断或停机。 热插拔功能支持添加或删除虚拟机的虚拟存储和网络设备，而且不会造成中断或停机. 虚拟磁盘热扩展支持向正在运行的虚拟机添加虚拟存储，而且不会造成中断或停机。3.1.3 虚拟应用程序层 虚拟应用程序层主要是应用的打包模式的变革,传统的应用必须要进行安装才可以使用，通过虚拟化，用户应该可以更为便捷的使用使用,比如将任何的应用当作文件的方式进行访问。这实际上有两个趋势,一是应用本身的虚拟化,二是应用虚拟设备化。应用的虚拟化就是让任何应用都能通过单个文件来完成封装，便于应用的迁移和快速部署;应用的设备虚拟化就是将应用开发限制到某一特点环境,完成的应用通过虚拟机的方式提供给用户,方便了用户的使用,减少了用户安装过程出现的问题比例。当然，并不是要求应用都必须进行这两种改造才可以运行在虚拟化平台上，实际上应用可以和原来的应用方式完全一样运行在虚拟平台上，应用的用户甚至都不知道该应用是运行在实体服务器还是虚拟机里面。只所以要进行应用虚拟化，就是想进一步简化应用的运行维护。3.1.4 集中化监控管理为了集中管理和监控虚拟资源、实现自动化以及简化资源调配,建议单独配置服务器安装Window系统,用于安装vSphere套件中的VCenter软件,vCenter是业界最先进的虚拟化管理平台，可帮助实现最高级别的效率、自动化和安全性,并降低运营成本。其丰富的 API 集支持可与主流的第三方管理产品（如IBM Tivoli、HP OpenView等）进行紧密集成,从而实现无缝的端到端数据中心管理。利用 VMware vCenter 产品系列解决方案，通过“一次设置,终生无忧的策略驱动管理和自动化 IT 流程来简化虚拟数据中心操作，以提高虚拟化层部署过程的效率.VMware vCenter为虚拟化管理（这是管理基础架构和应用程序服务所必需的)提供了一个中心控制点，能够深入监测虚拟基础架构的每个方面，实现日常操作任务的自动化，并具有管理大型数据中心环境的可扩展性。3.2 基础架构管理 云计算基础架构管理主要包括三个层次：基础架构管理层、虚拟资源管理层和自动化服务管理层。下面分别予以概述. 基础架构管理层主要是实现基础架构的管理,创建出虚拟资源,主要包括：o 基本物理硬件的管理,包括CPU、内存、网络、存储等，包括硬件驱动、硬件虚拟化和硬件上具有的虚拟化功能调用;o 虚拟资源创建,包括生成虚拟网卡、虚拟交换机、虚拟内存等。 虚拟资源管理层主要是进行虚拟资源的有效调度，实现虚拟化的功能，主要包括:o 对虚拟CPU/RAM/Disk/Network进行有效调度。o DRS、DPM、VMotion、FT等虚拟化必备的功能. 自动化服务管理层主要是解决资源的自动调度和管理，包括:o 系统监控管理o 运行维护管理o 容量规划管理o 配置管理o 性能管理3.2.1 系统监控 使用VMware vFabricHyperic，通过提供全面的技术服务来对网络和基础设施的所有自定义应用程序中使用层自上而下的可视性和控制，可以减少应用程序停机并且提升服务水平的承诺。vFabricHyperic会自动发现，监控和管理相关的软件，服务和网络资源，无论应用程序类型或使用的位置，提供了一个应用程序的性能和可用性单一窗口监控和管理。3.2.2 运维管理 云计算架构运维管理(VMware vCenter Operations)使用专利分析方法和功能强大的虚拟化技术自动执行性能、容量和配置管理。 它可收集和分析性能数据,将异常现象关联在一起,并且能够指出造成性能问题的根本原因. vCenter Operations 提供容量管理来优化资源利用率，并且提供基于策略的配置管理来确保遵从性并消除数量剧增和配置偏差问题。 智能自动化。VMware特有的分析方法可提供跨堆栈的可行性智能技术，从而自动执行手动流程以获得最高效率和灵活性.o 基础架构和操作分析可通过对根本原因进行自动分析使用户无需将大量时间花费在解决问题的过程中。o 按需分析使用户无需“部落知识”也可实现 IT 基础架构的最佳性能。o 容量分析使用户再也无需使用电子表格、简单脚本以及经验法则. “假设”容量规划方案不再需要进行耗时的模型更新。o 容量分析使用户可以标识出过度部署的资源，以便调整规模从而更有效地使用计算能力。o 自动部署和配置分析可检测出有害的更改,从而帮助 IT 部门随时保持运营最佳实践和法规遵从性。 全面可见性。能够直观显示性能、容量和配置问题和风险,这一强大的功能使用户可以动态了解基础架构和应用程序的信息，从而快速解决相关问题。o vCenter Operations 可提供跨团队的实时性能、容量和配置管理视图。o 可提取性能数据制成运行状况、工作负载和容量风险等衡量指标,从而使 IT 部门可以不花多少精力即可有效地识别出造成性能的问题。o 即时可用的模板可确保用户一直遵从最佳安全实践、强化指导原则和法规要求。 主动式管理。在面临服务级别期望持续增长的情况下，自动执行操作的集成式方法使IT 部门可以更主动地确保实现最佳性能。o 具备自学能力的性能分析可在造成性能的问题影响终端用户之前识别出这些问题。o 可在容量缺陷影响终端用户之前识别出它们。o 借助集成的性能、容量和配置事件实时控制板,可实现主动式管理并帮助确保满足 SLA 要求。o 可确保数据中心基础架构在各个方面,不论是虚拟还是物理,都遵从策略控制机制.3.2.3 容量规划管理 云计算引入了一个动态、共享的环境来更为有效的利用服务器的计算容量和存储容量。通过资源池