1112/04/21 AcroRed Confidential

虛擬化技術及應用瑞紅科技

2

大綱虛擬化技術虛擬化的優勢虛擬化平台架構建立高可用性虛擬化平台個人電腦虛擬化電腦教室虛擬化

3

虛擬化技術說明軟體化硬體標準化硬體虛擬化網路

4

軟體化硬體

實體機器

母作業系統 (Host OS)

Windows Server 2003/2008/2012, VMware vSphere, Citrix XenServer, Linux, AIX

Hypervisor1.利用硬體資源建立軟體化的硬體，並集結成虛擬機器。2.建立 Virtual Switch

虛擬機器

訪問作業系統 (Guest OS)

服務 / 應用程式

虛擬機器

訪問作業系統 (Guest OS)

服務 / 應用程式

5

全虛擬化 (Full-virtualization) vs. 半虛擬(Paravirtualization)

實體機器

母作業系統 (Host OS)

Windows Server 2003/2008/2012, VMware vSphere, Citrix XenServer, Linux, AIX

Hypervisor1.利用硬體資源建立軟體化的硬體，並集結成虛擬機器。2.建立 Virtual Switch

虛擬機器

訪問作業系統 (Guest OS)

服務 / 應用程式

虛擬機器

訪問作業系統 (Guest OS)

服務 / 應用程式Full-virtualization Paravirtualization

6

KVM軟體化的硬體

7

標準化硬體

母作業系統 (Host OS)

Hypervisor

虛擬機器

訪問作業系統 (Guest OS)

服務 / 應用程式

虛擬機器

訪問作業系統 (Guest OS)

服務 / 應用程式

實體機器IntelVT-x

ASUS

DDR3

Nvidia

Intel

SATA

母作業系統 (Host OS)

Hypervisor

實體機器AMD

AMD-V

Gigabyte

DDR3 ECC

AMD

Broadcom

SAS

===≠

8

訪問作業系統驅動軟體化硬體

9

虛擬化網路 -Virtual Switch

Virtual Switch

虛擬化平台管理系統

IP

虛擬機器

IP

訪問作業系統

MAC MAC

虛擬機器

IP

訪問作業系統

MAC

虛擬機器

IP

訪問作業系統

MAC

虛擬機器

IP

訪問作業系統

MAC

Uplink-1 Uplink-2 Uplink-3 Uplink-4

IP Forwarding

10

虛擬化網路 -Virtual NAT(Router)

Virtual NAT(Router)

虛擬化平台管理系統

IP

虛擬機器

IP

訪問作業系統

MAC MAC

虛擬機器

IP

訪問作業系統

MAC

虛擬機器

IP

訪問作業系統

MAC

虛擬機器

IP

訪問作業系統

MAC

WAN-1 WAN-2 WAN-3 WAN-4

Router/DHCP/IP Tunnel

11

虛擬化的優勢提昇硬體使用率動態調配運算、記憶體和儲存資源降低硬體升級的難度減免系統硬體失能時間 (Downtime)

12

虛擬化提昇硬體使用率和降低成本12

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服務

1

服務

2

服務

3

服務

4

服務

5

服務1

+4+5

服務2

+3

虛擬化前之 CPU使用率 虛擬化後之 CPU使用率

13

13

2011/11/01 AcroRed Confidential

系統資源動態調配13

HW

HW

HW

HW

HW HW

HW

HW

HW

HW

HW

Resource Pool 1 Resource Pool 2

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

OS

APP

虛擬化架構 + 硬體資源整合

14

無痛升級

母作業系統 (Host OS)

Hypervisor

虛擬機器

訪問作業系統 (Guest OS)

服務 / 應用程式

實體機器AMDPhenom

ASUS

DDR3

Nvidia

Intel

SATA

母作業系統 (Host OS)

Hypervisor

實體機器Intel

i7-3820

Gigabyte

DDR3 ECC

AMD

Broadcom

SAS

舊主機 新主機

虛擬機器

訪問作業系統 (Guest OS)

服務 / 應用程式

15

減免系統硬體失能時間

母作業系統 (Host OS)

Hypervisor

虛擬機器

訪問作業系統 (Guest OS)

服務 / 應用程式

實體機器IntelVT-x

ASUS

DDR3

Nvidia

Intel

SATA

母作業系統 (Host OS)

Hypervisor

實體機器AMD

AMD-V

Gigabyte

DDR3 ECC

AMD

Broadcom

SAS

虛擬機器

訪問作業系統 (Guest OS)

服務 / 應用程式

執行主機 備用主機

16

如何建立高可用性虛擬化環境虛擬化環境元件虛擬化伺服器

Windows 2012+Hyper-V 3.0 / VMware vSphere 5.1 / Citrix XenServer 6.0 / Redhat RHEVM / IBM VIO

管理伺服器Windows AD Server / VMware vCenter

SAN儲存器網路設備

17

虛擬化伺服器和管理伺服器

Hypervisor

母作業系統 (Host OS)

Hypervisor

母作業系統 (Host OS) 作業系統

虛擬化平台管理訊號透過網路傳送

虛擬化平台管理系統

虛擬化平台管理系統

虛擬化平台管理系統1.監控虛擬化平台2.資源最佳化3.管理虛擬機器4.動態移轉5.容錯移轉

18

18

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Internet

系統動態移轉18

HA

19

19

112/04/21 AcroRed Confidential

IP SAN

LAN

AIS-U16xG

Client系統正常運作狀態

實體伺服器(A)

虛擬主機

VM Start

實體伺服器(B)

系統動態移轉

20

20

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實體伺服器(B)

實體伺服器(A)

LAN

Client系統資源動態移轉

IP SAN

虛擬主機

VM Start

AIS-U16xG虛擬主機

VM Start

系統動態移轉

21

21

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21

Internet

系統容錯移轉21

22

22

112/04/21 AcroRed Confidential

IP SAN

LAN

AIS-U16xG

Client系統正常運作狀態

實體伺服器(A)

虛擬主機

VM Start

實體伺服器(B)

系統容錯移轉

23

23

112/04/21 AcroRed Confidential

實體伺服器(B)

實體伺服器(A)

LAN

Client系統容錯移轉啟動

IP SAN

虛擬主機

VM Start

系統容錯移轉

AIS-U16xG虛擬主機

VM Start

24

儲存設備分類直接存取儲存

SCSI, Thunderbolt(PCI-E), SAS, SATA, USB, RAID控制卡

網路存取儲存 (IP Storage)NAS, Web Storage

NFS, iSCSI

SAN 架構儲存 (Storage Area Network)Fiber Channel, iSCSI

25

高可用性虛擬化環境 - 儲存

Hypervisor Hypervisor

叢集檔案系統母作業系統 (Host OS) 母作業系統 (Host OS)

SAN 儲存器 (Fiber Channel / iSCSI)多台虛擬化平台伺服器同時存取被『叢集檔案系統』管理的同一個儲存空間

26

高可用性儲存系統

Hypervisor Hypervisor

叢集檔案系統母作業系統 (Host OS) 母作業系統 (Host OS)

高可用性 (HA)

Synchronous Backup

27

27

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AVM-F3200 標準型 - 虛擬化解決方案架構圖272727

母作業系統 +Hypervisor

虛擬機器

作業系統

應用軟體

虛擬機器

作業系統

應用軟體

虛擬機器

作業系統

應用軟體

虛擬機器

作業系統

應用軟體

母作業系統 +Hypervisor

虛擬機器

作業系統

應用軟體

虛擬機器

作業系統

應用軟體

虛擬機器

作業系統

應用軟體

虛擬機器

作業系統

應用軟體

瑞紅高可用性 iSCSI 儲存器 瑞紅高可用性 iSCSI 儲存器

乙太網路交換機乙太網路交換機

管理伺服器(AD 或 vCenter 伺服器 )

虛擬化平台伺服器 虛擬化平台伺服器

企業網路 /網際網路BlockBlock

Block Block

28

28

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AVM-F3200 標準型282828

KVM

虛擬化管理系統

虛擬化平台

高可用性iSCSI 儲存器

網路交換機

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AVM-F3900+100TB 高可用性儲存29

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管理服务器＠ 1

虚拟化服务器 @5高速随机高可用性iSCSI 存储器AIS-F9042@2

KVM ＠1

高速高可用性 iSCSI 存储器(AIS-F8042+AIS-U16J)@4

10GbE 光口＠ 24 交换机＠ 2 10GbE 光口＠ 2

+1GbE 电口＠ 24 交换机

30

虛擬化應用 - 虛擬桌面架構 (VDI)

使用者透過遠端桌面使用虛擬機器來作為個人電腦VDI 優點

集中管理、集中運算 ( 個人電腦為分散管理、分散運算 )用戶可不固定電腦使用虛擬機器管理者可有計劃的備份用戶工作環境使用較低的網路頻寬較高的資訊安全性

用戶無法改變虛擬機器設定

VDI 缺點若單一虛擬化環境伺服器執行過多虛擬機器，會導致效能不彰VGA 效能不彰 (Nvidia 有 VGX 解決方案 )

31

虛擬桌面架構 (VDI)+iSCSI 儲存器31

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帳號

iSCSI磁碟個人環境

Hypervisor Hypervisor Hypervisor

虛擬化平台伺服器 虛擬化平台伺服器 虛擬化平台伺服器

虛擬機器

虛擬機器

虛擬機器

虛擬機器

虛擬機器

虛擬機器

iSCSI 儲存器

企業網路 /網際網路

32

虛擬化應用 - 虛擬化電腦架構(VPI)

使用者在個人電腦上執行虛擬機器作為個人電腦VPI 優點

集中管理、分散運算 ( 個人電腦為分散管理、分散運算 )用戶可不固定電腦使用虛擬機器管理者可有計劃的備份用戶工作環境比 VDI 高的工作效率可以執行 Paravirtualization

VPI 缺點使用較高的網路頻寬較低的安全性

用戶可以改變虛擬機器設定

33

虛擬桌面架構 (VPI)+iSCSI 儲存器33

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帳號

iSCSI磁碟個人環境

Hypervisor

虛擬機器

iSCSI 儲存器

企業網路 /網際網路

Hypervisor

虛擬機器

Hypervisor

虛擬機器

Hypervisor

虛擬機器

34

Q & A

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