1、虚拟化集群特性:

集群是一种把一组计算机组合起来作为一个整体向用户提供资源的方式吗在虚拟化集群中可以提供计算资源、存储资源和网络资源,只有包含了这些资源以后,该集群才是完整的。

2、HA特性

HA:使用集群技术,克服单台物理主机的局限性,最终达到业务不中断或者中断时间减少的效果。在虚拟化中的HA只保证计算层面,虚拟化层面的HA是虚拟机系统层面的HA,当一台计算节点出现故障时,在集群中的另外一台节点中能快速自动的将其启动起来。
虚拟机由配置文件和数据盘组成,而数据盘是保存在共享存储上的,配置文件则保护在计算节点上。当计算节点出现故障时,虚拟化管理系统会根据记录的虚拟机配置信息在其他节点重建出现故障的虚拟机。
脑裂:是由于共享存储有可能会同时被两个虚拟机执行写操作而造成的。在系统进行HA前,管理系统会通过心跳机制检测计算机节点是否故障,如果只是心跳网络出现了故障,就会造成管理系统误判计算节点故障的情况,这时候就可能造成脑裂现象。所以,系统在进行启动虚拟机以前会检测对应的存储是否有写操作,如果有的话,则证明主机有可能没出现故障,这时候,系统就不会再继续执行虚拟机的启动操作,而是直接在管理系统的层面显示HA成功。

3、负载均衡

负载均衡是一种集群技术,他将特定的业务(网络服务,网络流量)分担给多台网络设备(服务器、防火墙等)或多条链路,从而提高业务处理能力,保证业务的高可靠性。
优势:
高性能:负载均衡技术将业务叫均衡的分配到多台设备上,提高了整个系统的性能。
可扩展性:负载均衡技术可以方便地增加集群设备或链路的数量,在不降低业务质量的前提下满足不断增长的业务需求。
高可靠性:单个甚至多个设备链路发生故障也不会导致业务中断,提高了整个系统的可靠性。
可管理性:大量的管理工作都集中在应用负载均衡技术的设备上,设备群或链路群只需要常规的配置和维护即可。
透明性:对用户而言,集群等同意一个可靠性高、性能好的设备或链路,用户感知不到也不必关心具体的网络结构.增加和减少设备或链路均不会影响正常的业务。
在虚拟化环境中,负载均衡的对象一般是计算节点,判断依据为计算节点上的CPU和内存的利用率。管理系统会在虚拟机创建和运行的过程中,感知整个集群所有物理资源的使用情况,并使用智能调度算法,确定适合虚拟机运行的最佳主机,并通过热琴艺等手法将虚拟机迁移过去,从而提升全局业务体验。

4、易扩容

在虚拟化中,将所有的资源进行池化,承载业务虚拟机的资源全部来自于这个资源池,当上面业务量持续增加的事请发生时,我们不需要升级单台服务器的硬件资源,只需要增加资源池中资源即可,具体在实施的时候,只需要增加服务器的数量即可,这种扩容方式称为水平扩容。集群支持水平扩容。

5、内存复用

内存复用是指在服务器物理内存一定的情况下,通过一定技术手段,使得虚拟机内存综合大于物理服务内存总和,提高服务器中虚拟机密度。
内存复用技术主要包括:内存气泡、内存置换、内存共享。三种技术需要综合应用,同时生效。
内存共享,写时复制:多台虚拟机共享数据内容相同的内存页。在进行写操作时,会在一块新的内存进行映射写入。
内存气泡:系统主动回收虚拟机暂时不用的物理内存,分配给需要复用内存的虚拟机。
内存置换:将外部存储虚拟成内存给虚拟机使用,将虚拟机上暂时不用的数据存放到外部存储上,系统需要使用这些数据时,再与预留在内存上的数据进行交换。

6、虚拟机快速部署

虚拟机的快速部署方式:模板部署、虚拟机克隆。
模板的本质也是一台虚拟机,包含了虚拟机磁盘和虚拟机的配置文件,使用模板创建虚拟机能大幅度节省配置新虚拟机和安装操作系统时间,可以保持虚拟机的一致性,同时还可以自动将需要有差异的参数(主机名、SID)进行修改。
克隆是在某个时间点对原虚拟机进行完整的复制,每个被克隆出来的虚拟机的所有设置,包括主机名、IP地址等个性化数据的,都和原虚拟机一摸一样。

7、虚拟机资源热添加

热添加是指在虚拟机开机状态下为虚拟机添加计算、存储和网络资源。虚拟机本身支持热添加的功能,虚拟机的操作系统也要支持,才能使热添加上的资源立即生效,否则就需要重启虚拟机,经过操作系统对硬件资源的识别后才开始使用。大部分情况下资源只支持添加,不支持减少。

8、虚拟机Console控制

  1. 虚拟机不像服务器,可以使用显示器进行操作,一旦网络不通或其他原因,很可能就无法进行控制,这时就需要一种新的技术随时对虚拟机进行控制。<br />华为和KVM使用VNC的方式。

9、虚拟机快照

虚拟机快照功能是通过存储系统来完成的,SNIA(存储网络行业协会)对快照的定义是:关于指定数据集合的一个完全可用拷贝,该拷贝包括响应数据在某个时间点的映像。快照可以是其表示的数据的一个副本,也可以是数据的一个复制品。
快照的模式:写前拷贝COW快照和定时重定向ROW快照。
COW:数据都是被记录在数据块中,COW创建快照时,系统会产生一个新的空间,一旦数据块中的数据发生变化时,系统会做两个事情,第一是将原数据块中的数据拷贝到新的空间,然后再将新的数据写道原先的数据块中。
ROW:数据都是被记录在数据块中,在创建快照的时候也会产生一个新的空间,和COW不一样的是,如果有新的数据写进来的时候,原先的数据不会变化,而是将新数据写到新的空间中。
一台虚拟机可以创建多个快照,形成一个快照链,对其中的任意一个快照做操作时,都不会对其他的快照产生影响。

10、NUMA

NUMA:非统一内存访问,它是一种可以提高数据读写速度的技术。
CPU和内存是通过北桥的方式互相连接,由于CPU数量增多了,内存也相应地进行了增加,这就导致北桥上的相应速度变慢,且越来越冥想,设计者将内存平均的绑给每个CPU,这样就可以避免共享北桥而出现的拥塞。内存和CPU做了绑定,CPU从绑定的内存中读取数据的响应时间较短,提高了工作效率,这就是NUMA。
NUMA:将CPU和其绑定的内存当作NUMA Node,每个node都有自己内部CPU、总线和内存,如果跨Node进行访问,需通过CPU之间的interconnect。对应到虚拟化中,使用NUMA技术可以让虚拟机使用同一NIMA node的硬件资源,以提高虚拟机的响应速度。

11、迁移

虚拟机热迁移的两种模式:不同主机同存储迁移、不同主机不同存储迁移
虚拟机热迁移流程:
过程:

  1. 1.迁移配置信息,在目标端创建虚拟机,挂起<br /> 2.通过迭代迁移,发送内存信息<br /> 3.暂停原虚拟机业务,发送最后一个内存分片,<br /> 4.停止原虚拟机,开启目标虚拟机,业务切换。<br /> 目标虚拟机状态为运行中,迁移成功。<br />**限制条件:**<br /> 1.虚拟机状态为运行中且未绑定硬件设备,<br /> 2.目标主机运行正常,且资源充足<br /> 3.必须为共享存储,且能被目标主机访问<br /> 4.源于目标网络互通,且同VLAN,上行链路一致,<br /> 5.原目的CPU同类型,intel不同代次开启IMC<br /> 6.安装Tools<br />**应用场景:DRSDPM,主机维护。**<br />**存储热迁移:**做重定向写入,新写入的数据直接写道目的存储的差分磁盘,原存储中磁盘变为只读磁盘,然后将原磁盘数据拷贝到目标存储与新写入的数据的差分磁盘进行合并,拥有了最新的完整数据,修改磁盘状态为动态磁盘,在新存储中整成运行。

华为虚拟化产品特性

1、HA

FusionCompute中,集群支持多种HA策略。
主机故障处理策略:
源主机恢复虚拟机:当虚拟机所在的主机发生故障时,必须等待主机恢
复后,系统才会在原主机重新启动虚拟机。
HA虚拟机:当虚拟机所在的主机发生 故障时,系统会按照集群中设置的
虚拟机启动策略重新选择主机启动虚拟机。
主机数据存储故障策略:
不处理:当虚拟机存储故障时间超过策略延迟设置的时间,则虚拟机内部会收到IO错误,导致操作系统异常。
HA虚拟机:当数据存储故障时间超过策略延迟设置的时间,系统会按照集群中设置的虚拟机启动策略重新选择主机启动虚拟机。
延迟策略(分钟):主机数据存储故障处理策略前的延迟时间。在延迟时间内,虚拟机的IO会在后端驱动进行重发处理。延迟时间建议设置一个比较打的数值。
虚拟机故障和相应策略:不处理、重启虚拟机、HA虚拟机。

2、电源管理(DPM)

电源管理自动化功能会周期行地检查集群中服务器的资源使用情况,如果集群中资源利用率不足,则会将多余的主机节能下单,下电前会将虚拟机迁移至其它主机,如果集群资源过度利用,则会将离线的主机上电,以增加集群资源,减轻主机的负荷。

3、DRS

DRS可以通过一定的规则,为系统在进行负载均衡时提供迁移参考。
聚集虚拟机:列出的虚拟机必须在同一主机上运行,一个虚拟机只能被加入一条聚集虚拟机规则中。
互斥虚拟机:列出的虚拟机必须在不同主机上运行,一个虚拟机只能被加入一条互斥虚拟机规则中。
虚拟机到主机:关联一个虚拟机组和主机组并设置关联规则,指定所选的虚拟机组的成员是否能够在特定主机组的成员上运行。

4、IMC

  1. FusionCompute中,设置集群的IMC策略,使虚拟机可以在不同CPU类型的主机之进行迁移。仅支持Inter不同型号的CPU热迁移。

5、虚拟机资源QOS

CPU QoS:虚拟机中的CPU QoS用于保证虚拟机的计算资源分配,隔离虚拟机间由业务不同而导致的计算能力互相影响,满足不同业务对虚拟机计算性能的要求,最大程度复用源,降低成本。
CPU资源份额:CPU份额定义多个虚拟机在竞争物理CPU资源的时候按比例分配计算源。
CPU资源预留:CPU预留定义了多个虚拟机竞争物理CPU资源的时候分配的最低计算源。
CPU资源限额:控制虚拟机占用物理CPU资源的上限。
内存QoS:提供虚拟机内存智能复用功能依赖内存预留比。通过内存复用技术将物理内存虚拟出更多的虚拟内存共虚拟机使用,每个虚拟机豆能完全使用分配的虚拟内存。该功能可最大成都的复用内存资源,提高资源利用率,且保证虚拟机运行时至少可以获取到预留大小的内存,保证业务的可靠运行。
份额:多个虚拟机在竞争资源的时候按比例分配资源
预留:多个虚拟机竞争资源的时候分配的下限,确保虚拟机在实际使用过程中一定可使用的资源。
限额:控制虚拟机占用物理资源的上线。
网络QoS:网络QoS策略提供带宽配置控制能力,QoS功能不支持同一主机上虚拟机之间的流量限制。

  • 基于端口组成员接口发送方向与接受方向的带宽控制
  • 基于端口组的每个成员接口提供流量整形、带宽优先级的控制能力。