經驗之談:淺析PowerVM在企業中的應用
“云計算”概念近年來被炒得非常熱,雖然眾說紛紜,各廠商都有自己的一套說法與roadmap,但有一點是肯定的:“虛擬化”是實現“云計算”的必由之路。對于IBM小型機,PowerVM是虛擬化的核心技術,筆者就本單位的實際情況,結合自己的一些實施經驗,談談PowerVM在企業中的應用。
一、虛擬化與IBM PowerVM簡介
PowerVM分為簡捷版、標準版和企業版,不同版本包含的功能有所差異。它的中心思想在于,把CPU、內存、I/O (網卡、SCSI卡、光纖卡)由獨占的方式,變為共享的方式,以提高資源的使用率。同時引入資源池的概念,以提高資源的整合程度。管理上,提供快速部署的能力,另外,動態分區遷移技術能大大降低系統維護的停機時間。PowerVM涉及的技術要點有:微分區、Virtual I/O Server、內存共享、虛擬SCSI卡、虛擬網卡、虛擬光纖卡、動態分區遷移等。
需要特別說明的是,PowerVM所涉及的諸多技術,不必一步到位全部使用,實際的做法是,根據企業的實際情況,有選擇地、分步驟地實施PowerVM的一些要點,因此虛擬化不可能一蹴而就。
二、應用虛擬化之前的系統架構
我們在應用虛擬化技術之前,服務器對資源的使用均為dedicated(獨占)方式。這樣會帶來一些問題,每臺物理機器能劃分多少個LPAR,除了與CPU個數、內存大小有關,主要受I/O槽位的制約。I/O卡往往還需考慮冗余,因此配置I/O柜成了唯一的選擇。隨著業務的增長,LPAR個數急劇上升,消耗大量電力、機房空間,并且資源利用率很低,造成很大浪費。因此,虛擬化勢在必行。
三、應用虛擬化的過程
開始的時候,面對虛擬化這個新事物,我們采取謹慎的態度。有計劃,分步驟地應用虛擬化技術。
第一步:建立微分區。通過uncapped模式,相當于在一臺物理機器里建立CPU的共享池,大大提高處理能力的利用率。微分區是PowerVM里最容易掌握的技術,它不需要額外的條件,例如VIO Server。
第二步:使用vSCSI:建立VIO Server,VIO Client使用虛擬SCSI卡作為rootvg。先在非關鍵應用系統上使用,再逐步推廣到關系的應用系統。虛擬SCSI盤先是使用內置硬盤的hdisk方式映射,后來為提高使用率,有些系統采用LV的方式映射。再后來VIO Server使用存儲上的磁盤。這樣,RAID卡的數量不再是制約LPAR個數的因素。
第三步:使用共享以太網卡SEA:通過VIO Server的SEA failover增加冗余。共享以太網卡結合etherchannel、trunking的方案,不僅提高網絡帶寬使用率,而且能大大節省網絡布線跳線的工作。但有一點必須特別指出的是,做SEA failover的時候,如果不指定ctl_chan,會造成雙VIOS的SEA都激活,產生網絡風暴!因此實施時必須格外小心。
第四步:使用NPIV和虛擬光纖卡。與虛擬網卡類似,虛擬光纖卡達到共享帶寬、減少物理槽位、減少物理布線的效果。因為NPIV需要光纖交換機支持,并且對于存儲的管理也產生變化,因此必須得到存儲管理部門充分理解和支持。需要注意的是,千萬不要使用DLPAR去創建虛擬光纖卡,再修改profile,因為兩次創建的虛擬光纖卡WWN是不相同的。
四、虛擬化需要考慮的問題
全面虛擬化以后,在獲得諸如提高資源利用率、降低成本等好處的同時,給系統管理帶來了新的挑戰,如果管理配套措施跟不上,虛擬化帶來的麻煩可能會超過收益。以下是筆者認為需要考慮的一些問題。
1. 監控手段的變化:使用微分區之前,CPU的使用率最多為100%,但uncapped模式下的CPU使用率,可以是entitlement的幾倍,這與設置的virtual CPU個數有關。因此,CPU監控閥值的設定,要根據應用系統來定制。
2. 故障影響面擴大:虛擬化以前,每臺物理機器上運行的LPAR個數很少,發生宕機事件,影響很有限;全面虛擬化之后,每臺物理機器上運行幾十個LPAR,故障的影響面需要很好的評估。
3. 管理復雜度增加:資源的“獨占”方式,雖然有所浪費,但管理起來簡單,當大量業務運行在同一張網卡、光纖卡上,做維護時,需要考慮的因素一定會比以往多得多。
4. 與其它部門協同工作:使用SEA、vSCSI、vFC等技術,相當于VIO Server管理虛擬交換機、管理存儲的分配,這些本來由網絡、存儲管理人員完成的工作,可能系統管理員也有所涉及,因此與其它部門的溝通、協調,讓大家都理解虛擬化的技術,對于穩定運行,至關重要。
本文敘述了在實施虛擬化過程中的一些心得體會。虛擬化是一個很大的話題,也是一項長期的工作,特別是虛擬化環境下的系統管理,我們也在不斷地摸索前進。不管如何,虛擬化是必然的趨勢,我們通過借鑒國內外的先進經驗,在自身的建設過程中,不斷探索和總結。我相信,每個企業都能根據自己的實際情況,讓虛擬化技術帶來實實在在的效益。