虛擬化技術(shù)在不斷推進(jìn)數(shù)據(jù)中心綠色化
發(fā)布時(shí)間:2013-03-10 10:42:32
摘 要:
PUE值越低,意味著節(jié)能做的越好。PUE 越大說明越多的電能都被電源、UPS、服務(wù)器風(fēng)扇、空調(diào)等其他設(shè)備消耗了。目前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的PUE 平均值在2.5 以上,能做到2 以下的寥寥無幾。如果PUE 值是2.5,說明IT設(shè)備每耗一度電,就有多達(dá)1.5 度電被其他配套設(shè)備及環(huán)境保障設(shè)備消耗掉了。而國外優(yōu)秀的數(shù)據(jù)中心PUE 可做到1.5 甚至更低。這說明我國數(shù)據(jù)中心在綠色節(jié)能方面還有很大的潛力。從PUE 公式可見,通過降低數(shù)據(jù)中心總用電消耗或增加IT 設(shè)備能源消耗所占的比例都可以降低PUE 以達(dá)到數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排的作用。
在數(shù)據(jù)中心采用虛擬化技術(shù)可以有效降低IT 設(shè)備的耗電量以減少數(shù)據(jù)中心總用電量。通過虛擬化技術(shù)對IT 設(shè)備的整合,可以大大減少數(shù)據(jù)中心IT 設(shè)備的數(shù)量及其使用空間,降低電力消耗和冷量需求,減少數(shù)據(jù)中心整體的運(yùn)維成本,進(jìn)而減少碳排放量和降低PUE 值,推動(dòng)建設(shè)綠色環(huán)保的數(shù)據(jù)中心。
虛擬化技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60 年代,最早應(yīng)用于IBM 大型機(jī)硬件的分區(qū)。虛擬化是指通過向資源客戶屏蔽這些資源的物理性質(zhì)和邊界的方式將IT資源合并。簡單地理解,虛擬化就是將各類計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行邏輯抽象、分配、管理的過程。虛擬化改變了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的資源應(yīng)用模式,將實(shí)際應(yīng)用運(yùn)行在虛擬的基礎(chǔ)上,并且用戶體驗(yàn)絲毫不會(huì)下降。經(jīng)過多年的發(fā)展,虛擬化技術(shù)日趨成熟,數(shù)據(jù)中心通過使用虛擬化,可以將各類計(jì)算機(jī)資源有機(jī)整合,集中管理,提高資源利用率,進(jìn)而減少企業(yè)大量的采購成本、電力成本、制冷成本和管理成本,當(dāng)然也就為實(shí)現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心打開了一條重要的技術(shù)通道。
服務(wù)器虛擬化技術(shù)的價(jià)值已在許多環(huán)境中得到驗(yàn)證,越來越多的用戶開始借助服務(wù)器虛擬化技術(shù)提高數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)處理效率。服務(wù)器虛擬化是現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心比較成熟的技術(shù),就是將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源,將一臺服務(wù)器抽象成多臺虛擬服務(wù)器,或者將多臺服務(wù)器抽象成一臺虛擬服務(wù)器來用,這樣我們就不受服務(wù)器物理上的限制,精簡服務(wù)器的基礎(chǔ)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合,提高IT資源的利用率。
這是目前各大數(shù)據(jù)中心最主要的虛擬化方法,借助介于虛擬服務(wù)器和底層硬件之間的VMM 中間層來管理包括CPU、內(nèi)存和磁盤等在內(nèi)的所有物理設(shè)備。在完全虛擬化環(huán)境下,VMM 運(yùn)行在硬件上,將原有物理設(shè)備虛擬化成不同屬性的虛擬設(shè)備,供上層多個(gè)客戶操作系統(tǒng)訪問。
依然是通過VMM 來管理對硬件的訪問,但需要修改客戶操作系統(tǒng)的內(nèi)核代碼,通過為客戶操作系統(tǒng)提供操作接口來達(dá)到客戶操作系統(tǒng)直接訪問硬件的作用。半虛擬化減輕了處理器的負(fù)擔(dān),提高了系統(tǒng)性能。但只適用于某些開源操作系統(tǒng)的使用。Xen 就是半虛擬化技術(shù)的產(chǎn)品。
操作系統(tǒng)虛擬化沒有VMM 中間層,在操作系統(tǒng)之上實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的虛擬化,即操作系統(tǒng)本身負(fù)責(zé)為上層的虛擬服務(wù)器分配硬件資源。由于采用這種技術(shù)的虛擬服務(wù)器要運(yùn)行在統(tǒng)一操作系統(tǒng)上,管理方便,但靈活性差。SWsoft的Virtuozzo 和Sun 基于Solaris 平臺的Container 就是操作系統(tǒng)虛擬化的代表。
硬件虛擬化技術(shù)就是用硬件來實(shí)現(xiàn)虛擬化技術(shù)。AMD 和英特爾提供的新一代芯片的設(shè)計(jì)都考慮到了硬件虛擬化功能。
隨著各公司數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)量的增長,對于采用傳統(tǒng)存儲(chǔ)管理模式的中心,通常是在需要擴(kuò)展的時(shí)候增加新的存儲(chǔ)子系統(tǒng),存儲(chǔ)管理員要熟練掌握各種存儲(chǔ)管理工具,才能對大型、復(fù)雜和異構(gòu)的存儲(chǔ)環(huán)境實(shí)施管理。存儲(chǔ)虛擬化正慢慢地向數(shù)據(jù)中心滲透,它將數(shù)據(jù)中心內(nèi)的所有存儲(chǔ)資源當(dāng)做是一個(gè)巨大的虛擬池,存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)集中管理資源池中的各種存儲(chǔ)資源,并根據(jù)具體的需求把存儲(chǔ)資源動(dòng)態(tài)地分配給各個(gè)應(yīng)用。存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)的出現(xiàn),可以整合異構(gòu)存儲(chǔ)環(huán)境,創(chuàng)建存儲(chǔ)空間利用率更高的環(huán)境,降低單位存儲(chǔ)容量成本,簡化存儲(chǔ)管理,并提供一系列差異化的存儲(chǔ)服務(wù),包括快照、磁盤鏡像、數(shù)據(jù)保護(hù)服務(wù),比如針對災(zāi)難恢復(fù)的備份和復(fù)制等。
存儲(chǔ)虛擬化可以通過三個(gè)層面來實(shí)現(xiàn):首先,通過特有的虛擬化設(shè)備或在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上安裝虛擬化軟件來控制存儲(chǔ)資源的分配和管理。其次,通過具有虛擬化功能的存儲(chǔ)控制器統(tǒng)一管理存儲(chǔ)系統(tǒng),并向服務(wù)器提供存儲(chǔ)資源;最后,通過管理軟件對分配給主機(jī)的邏輯卷實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步虛擬化。
隨著企業(yè)IT 業(yè)務(wù)的快速增長,運(yùn)行模式不斷變化,基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)不斷變化、擴(kuò)展,形成了冗余復(fù)雜的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu),使得數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維管理難度較高。網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)簡化了這種管理難題。網(wǎng)絡(luò)虛擬化與服務(wù)器虛擬化的思路相似,也是將物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備抽象成多個(gè)具有相同功能的虛擬設(shè)備,而且每臺虛擬出來的設(shè)備上也可以進(jìn)行不同功能的配置,目前廣泛應(yīng)用在防火墻、路由器、交換機(jī)以及負(fù)載均衡設(shè)備上。
另外,虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)也是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種實(shí)現(xiàn)技術(shù)。VPN 已經(jīng)是各個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用多年的技術(shù)了,是一種在公用網(wǎng)絡(luò)上建立專用網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。VPN 對網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行了抽象,允許遠(yuǎn)程用戶訪問組織的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),就像物理上連接到該網(wǎng)絡(luò)一樣。網(wǎng)絡(luò)虛擬化可以防止來自Internet的威脅,使用戶快速安全的訪問應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。
應(yīng)用虛擬化,就是虛擬使用應(yīng)用程序。由于服務(wù)器的性能、穩(wěn)定性和安全性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于客戶端計(jì)算機(jī),可以將應(yīng)用程序安裝在服務(wù)器端并發(fā)布,用戶端無需安裝,只要通過應(yīng)用虛擬化技術(shù)就可以快速、靈活地使用服務(wù)器端的應(yīng)用程序。例如用戶端沒有安裝word,卻可以通過應(yīng)用虛擬化照樣閱讀word文檔。
與應(yīng)用虛擬化密不可分的是桌面虛擬化。Windows 的遠(yuǎn)程鏈接功能就是桌面虛擬化的一個(gè)原始雛形。操作系統(tǒng)、各種應(yīng)用程序全部被安裝到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的一個(gè)虛擬機(jī)里,用戶可以通過桌面虛擬化技術(shù)訪問其在服務(wù)器虛擬機(jī)上的桌面環(huán)境。桌面虛擬化的實(shí)質(zhì)是將用戶使用同運(yùn)維管理分離,一來所有的應(yīng)用環(huán)境都被安裝在服務(wù)器的各個(gè)虛擬機(jī)里,無需運(yùn)維人員對物理機(jī)逐個(gè)升級打補(bǔ)丁,便于統(tǒng)一配置、集中管理;二來用戶只需通過一個(gè)能上網(wǎng)的設(shè)備就可以隨時(shí)隨地訪問所需的復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境。桌面虛擬化使數(shù)據(jù)中心的IT 架構(gòu)更加安全,更加可控,同時(shí)運(yùn)維成本更加低廉。
(責(zé)任編輯:xlong 來源:企業(yè)網(wǎng)D1Net )
關(guān)鍵字: 綠色 數(shù)據(jù)中心 技術(shù) 虛擬化
版權(quán)所有: 非特殊聲明,均為本網(wǎng)站原創(chuàng)文章,轉(zhuǎn)載請指明出處:企業(yè)網(wǎng)D1net