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輕鬆實現高效能虛擬化輕鬆實現高效能虛擬化輕鬆實現高效能虛擬化輕鬆實現高效能虛擬化 (IBM PowerVM )

技術顧問技術顧問技術顧問技術顧問 / 吳培毅吳培毅吳培毅吳培毅

適應智慧的地球適應智慧的地球適應智慧的地球適應智慧的地球，，，，IT基礎架構面臨更大的挑戰基礎架構面臨更大的挑戰基礎架構面臨更大的挑戰基礎架構面臨更大的挑戰

“我需要整合我需要整合我需要整合我需要整合，，，，減少無限擴充減少無限擴充減少無限擴充減少無限擴充”

“我需要確保我的服務和產品在任何時我需要確保我的服務和產品在任何時我需要確保我的服務和產品在任何時我需要確保我的服務和產品在任何時候都是可用的候都是可用的候都是可用的候都是可用的”

“我需要提升我需要提升我需要提升我需要提升IT能力以快速支持業務創能力以快速支持業務創能力以快速支持業務創能力以快速支持業務創新和適應業務變化新和適應業務變化新和適應業務變化新和適應業務變化。。。。”

服務器虛擬化

服務器整合削減成本應用集成數據中心整合

商業智慧

安全存儲硬體

災 難恢復

存儲虛擬化

CIO首要花費意願調查首要花費意願調查首要花費意願調查首要花費意願調查

Source: Goldman Sachs Group IT Spending Survey, Jul y 2008

IBM虛擬化技術的悠久歷史與領先虛擬化技術的悠久歷史與領先虛擬化技術的悠久歷史與領先虛擬化技術的悠久歷史與領先

�虛擬化不能損失系統性能虛擬化不能損失系統性能虛擬化不能損失系統性能虛擬化不能損失系統性能

�具備最強大的整合能力具備最強大的整合能力具備最強大的整合能力具備最強大的整合能力，，，，支持最廣最優秀的操作系統環境支持最廣最優秀的操作系統環境支持最廣最優秀的操作系統環境支持最廣最優秀的操作系統環境

�具備最徹底最完善的虛擬化特性具備最徹底最完善的虛擬化特性具備最徹底最完善的虛擬化特性具備最徹底最完善的虛擬化特性，，，，為業務帶來最大靈活性為業務帶來最大靈活性為業務帶來最大靈活性為業務帶來最大靈活性

�能夠對虛擬資源進行最有效的控制和管理能夠對虛擬資源進行最有效的控制和管理能夠對虛擬資源進行最有效的控制和管理能夠對虛擬資源進行最有效的控制和管理

IBM PowerVM 具備完美的虛擬化能力具備完美的虛擬化能力具備完美的虛擬化能力具備完美的虛擬化能力

IBM Power System 提供完美的虛擬化能力提供完美的虛擬化能力提供完美的虛擬化能力提供完美的虛擬化能力

效能是最重要的因素效能是最重要的因素效能是最重要的因素效能是最重要的因素 -所有發布指標均為虛擬環境下測試所有發布指標均為虛擬環境下測試所有發布指標均為虛擬環境下測試所有發布指標均為虛擬環境下測試

TPC-C 測試結果測試結果測試結果測試結果

IBM是目前公布使用PowerVM虛擬技術作為TPC- C測試結果的唯一供應商。測試結果表示具有優越的線性擴展能力優越的線性擴展能力優越的線性擴展能力優越的線性擴展能力。

訊息來源：http://www.tpc.org 表中所示為09年10月16日測試結果

全部資源 分區部分資源分區（虛擬 CPU）

SAP SD 2-Tie“全區資源全區資源全區資源全區資源”與與與與“虛擬分區虛擬分區虛擬分區虛擬分區（（（（虛虛虛虛擬擬擬擬CPU））））”對比對比對比對比

IBM“全區資源”與採用“虛擬分區（虛擬CPU）”的測試結果對比，兩種測試結果每個內核用戶數大致相同，說明 IBM的的的的Power虛擬化沒有損失任何性能虛擬化沒有損失任何性能虛擬化沒有損失任何性能虛擬化沒有損失任何性能

資料來源：http://www.sap.com/benchmark

IBM PowerVM與與與與x86 VMware虛擬化性能對比虛擬化性能對比虛擬化性能對比虛擬化性能對比

AIM7基準測試結果基準測試結果基準測試結果基準測試結果: VM縱向擴展性對比縱向擴展性對比縱向擴展性對比縱向擴展性對比 AIM7基準測試結果基準測試結果基準測試結果基準測試結果:CPU利用率對比利用率對比利用率對比利用率對比

結果發現結果發現結果發現結果發現:PowerVM單單單單VCPU性能更佳性能更佳性能更佳性能更佳PowerVM能擴展能擴展能擴展能擴展超過超過超過超過8VCPU並提供並提供並提供並提供接近線性縱向擴展能力接近線性縱向擴展能力接近線性縱向擴展能力接近線性縱向擴展能力

結果發現結果發現結果發現結果發現:VMWare CPU利用率只有利用率只有利用率只有利用率只有50%PowerVM CPU利用率接近利用率接近利用率接近利用率接近100%PowerVM提供提供提供提供更佳的更佳的更佳的更佳的CPU擴展性擴展性擴展性擴展性

�簡單GUI虛擬化管理介面�共用共用共用共用CPU和記憶體和記憶體和記憶體和記憶體, 動態資源調度動態資源調度動態資源調度動態資源調度�最小分區最小分區最小分區最小分區 0.1 core , 分區數達每服務器每服務器每服務器每服務器1000個的分區個的分區個的分區個的分區�AIX V5.3/6.1/7.1, Linux, & IBM i

PowerVM 徹底完善的虛擬特性徹底完善的虛擬特性徹底完善的虛擬特性徹底完善的虛擬特性，，，，為企業帶來最大靈活性為企業帶來最大靈活性為企業帶來最大靈活性為企業帶來最大靈活性

PowerVM提供最廣泛的共享功能提供最廣泛的共享功能提供最廣泛的共享功能提供最廣泛的共享功能

-POWER7處理器(專屬,共享處理器)(Shared Dedicated Processors)

-POWER7記憶體(活動記憶體共享 )(Active Memory Sharing)

IBM PowerVM 分區自動資源管理分區自動資源管理分區自動資源管理分區自動資源管理

0

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AsiaAmericasEurope

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15#10 #9 #8 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1

TimeM

emor

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sage

(G

B)

提升可維護性的虛擬化技術提升可維護性的虛擬化技術提升可維護性的虛擬化技術提升可維護性的虛擬化技術�在AIX 7上，提供容許在工作負載分區（WPAR）中，安裝、恢復並執行AIX 5.2操作環境，簡化使用者遷移和整合簡化使用者遷移和整合簡化使用者遷移和整合簡化使用者遷移和整合原來舊系統到AIX 7版本上。

�新環境能容許原來應用安裝在POWER7平臺上，支援新增功能。

�對用戶價值包括對用戶價值包括對用戶價值包括對用戶價值包括：：：：

�用戶應用能簡化並整合原來工作負載在新硬體平臺

�繼續保留在繼續保留在繼續保留在繼續保留在AIX5.2操作環境和應用庫操作環境和應用庫操作環境和應用庫操作環境和應用庫�節省工作場地要求，容許淘汰原來伺服器�保障客戶原來應用上的投資保障客戶原來應用上的投資保障客戶原來應用上的投資保障客戶原來應用上的投資�能配合新硬體和底層作業系統，支援新增功能，包括：SMT4，Live Application

AIX Live Application Mobility•基於基於基於基於AIX作業系統純軟技術的工作負載分區作業系統純軟技術的工作負載分區作業系統純軟技術的工作負載分區作業系統純軟技術的工作負載分區提供更高靈活性提供更高靈活性提供更高靈活性提供更高靈活性

•獨有工作負載線上遷移獨有工作負載線上遷移獨有工作負載線上遷移獨有工作負載線上遷移, 減少計畫停機所帶減少計畫停機所帶減少計畫停機所帶減少計畫停機所帶來的應用中斷來的應用中斷來的應用中斷來的應用中斷

線上應用程式遷移線上應用程式遷移線上應用程式遷移線上應用程式遷移(AIX Live Application Mobility)

WorkloadPartition

QA

WorkloadPartition

Data Mining

WorkloadPartitionDatabase

WorkloadPartition

Web

AIX # 1

ApplicationPartition

Dev

Workload Partition

ERP

WorkloadPartitionManager

Policy

WorkloadPartitionBilling

AIX # 2

PowerVM Live Partition Mobility• 獨有獨有獨有獨有UNIX線上遷移線上遷移線上遷移線上遷移, 消除計畫停機所帶來消除計畫停機所帶來消除計畫停機所帶來消除計畫停機所帶來的服務中斷的服務中斷的服務中斷的服務中斷

• 已經在已經在已經在已經在SAP, Oracle, DB2 等應用認證等應用認證等應用認證等應用認證

線上分區遷移線上分區遷移線上分區遷移線上分區遷移(Live Partition Mobility)

Virtualized SAN and Network InfrastructureVirtualized SAN and Network Infrastructure

不中斷應用服務的不中斷應用服務的不中斷應用服務的不中斷應用服務的情況下移動到不同情況下移動到不同情況下移動到不同情況下移動到不同的服務器上的服務器上的服務器上的服務器上

虛擬區網及乙太網卡虛擬區網及乙太網卡虛擬區網及乙太網卡虛擬區網及乙太網卡 -降低成本降低成本降低成本降低成本、、、、複雜度並提高效能複雜度並提高效能複雜度並提高效能複雜度並提高效能

降低網路延遲時間降低網路延遲時間降低網路延遲時間降低網路延遲時間最多提昇應用系統的網路效能的最多提昇應用系統的網路效能的最多提昇應用系統的網路效能的最多提昇應用系統的網路效能的3倍倍倍倍

�同主機各分割區的應用系統使用同主機各分割區的應用系統使用同主機各分割區的應用系統使用同主機各分割區的應用系統使用網路虛擬化網路虛擬化網路虛擬化網路虛擬化(VLAN)

�減少同主機各分割區實體網路卡與外網路交換設備的需求減少同主機各分割區實體網路卡與外網路交換設備的需求減少同主機各分割區實體網路卡與外網路交換設備的需求減少同主機各分割區實體網路卡與外網路交換設備的需求

�當故障發生時當故障發生時當故障發生時當故障發生時，，，，無須診斷及修復網路線斷點無須診斷及修復網路線斷點無須診斷及修復網路線斷點無須診斷及修復網路線斷點大大大大大大大大增進網路故障的修復時間增進網路故障的修復時間增進網路故障的修復時間增進網路故障的修復時間

虛擬虛擬虛擬虛擬I/O共用共用共用共用 -優化管理光纖管道儲存環境優化管理光纖管道儲存環境優化管理光纖管道儲存環境優化管理光纖管道儲存環境，，，，並提升表現並提升表現並提升表現並提升表現(一一一一) Dedicated I/O Adapter

(二二二二) Virtual SCSI

(三三三三) N_Port ID Virtualization (NPIV)

(四四四四) Hybrid vSCSI and NPIV

�允許利用現有的存儲管理工具允許利用現有的存儲管理工具允許利用現有的存儲管理工具允許利用現有的存儲管理工具

�簡化了存儲配置簡化了存儲配置簡化了存儲配置簡化了存儲配置（（（（即分區即分區即分區即分區，，，，LUN屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽））））�允許存取允許存取允許存取允許存取 SAN設備設備設備設備，，，，包括磁帶櫃包括磁帶櫃包括磁帶櫃包括磁帶櫃

Run unmodified Linux/x86 applications on Power alongside AIX, IBM i and Linux on Power applications

簡化移轉x86平台的Linux應用程式，讓客戶能達成跨平台工作負載整合已節省降低營運成本

�在不更動Linux應用程式下運行大多數現有的32位元程式

�支持所有PowerVM版本

Install and Run

� No Porting

� No Recompile

� No changes

PowerVM Lx86

Power Systems Platform

PowerVM™ Lx86

Linux

PowerVM Lx86

x86 Linux OS App POWER

Linux OSApplication

AIX

AIX Application

IBM i

iApplication

x86 Platforms

x86 Linux App

Linux

x86 Platforms

x86 Linux App

Linux

x86 Platforms

x86 Linux App

Linux

更進化的虛擬更進化的虛擬更進化的虛擬更進化的虛擬I/O伺服器伺服器伺服器伺服器 (Virtual I/O Server v2.2)

VIOS彈性靈活連接使用共享存儲池彈性靈活連接使用共享存儲池彈性靈活連接使用共享存儲池彈性靈活連接使用共享存儲池

Thin Provisioning�最佳化存儲利用率最佳化存儲利用率最佳化存儲利用率最佳化存儲利用率�更具成本效益的利更具成本效益的利更具成本效益的利更具成本效益的利用存儲資源用存儲資源用存儲資源用存儲資源

Linked Clones�最佳化存儲利用率最佳化存儲利用率最佳化存儲利用率最佳化存儲利用率�更具成本效益的利用更具成本效益的利用更具成本效益的利用更具成本效益的利用存儲資源存儲資源存儲資源存儲資源

�簡單管理簡單管理簡單管理簡單管理

Suspend/Resume�資源平衡資源平衡資源平衡資源平衡�簡化維護簡化維護簡化維護簡化維護�除錯除錯除錯除錯 / 取證取證取證取證

Enhanced Virtual Networking�更緊密的整合更緊密的整合更緊密的整合更緊密的整合�優化性能優化性能優化性能優化性能 (QoS)�改進的安全性改進的安全性改進的安全性改進的安全性 (ACLs)

Power虛擬化安全性遠非虛擬化安全性遠非虛擬化安全性遠非虛擬化安全性遠非x86可以比擬可以比擬可以比擬可以比擬

在安全領域在安全領域在安全領域在安全領域，，，，0是一個非常好的數字是一個非常好的數字是一個非常好的數字是一個非常好的數字

企業級安全水準的虛擬化技術企業級安全水準的虛擬化技術企業級安全水準的虛擬化技術企業級安全水準的虛擬化技術

�IBM是唯一的廠商設計從電路電路電路電路到Hypervisor的虛擬環境，全面把關安全性

� Power虛擬化包括Hypervisor 和VIOS都通過了EAL4+認證認證認證認證

� PowerHypervisor是使用強大的密碼系統的數位簽章固件的一部分，進一步提高安全性

在US CERT或MITRE公司公佈的報告中，0個個個個CVE針對針對針對針對PowerVMHypervisor ，而x86平臺虛擬化軟體VMware則經常榜上有名

IBM AIX操作系統操作系統操作系統操作系統,配合配合配合配合LPAR分區技分區技分區技分區技術和虛擬術和虛擬術和虛擬術和虛擬IO伺服器獲得伺服器獲得伺服器獲得伺服器獲得CommonCriteria EAL4+ 安全認證安全認證安全認證安全認證

VMControl 對虛擬資源做最有效控制和管理對虛擬資源做最有效控制和管理對虛擬資源做最有效控制和管理對虛擬資源做最有效控制和管理

�探索資源探索資源探索資源探索資源�監控健康狀況監控健康狀況監控健康狀況監控健康狀況�管理虛擬伺服器管理虛擬伺服器管理虛擬伺服器管理虛擬伺服器

管理管理管理管理

�管理虛擬伺服器管理虛擬伺服器管理虛擬伺服器管理虛擬伺服器映像檔映像檔映像檔映像檔

�簡化映像部署及簡化映像部署及簡化映像部署及簡化映像部署及資源供給資源供給資源供給資源供給

�管理觸發遷移管理觸發遷移管理觸發遷移管理觸發遷移

App

OS

Image

App

OS

Image

簡化簡化簡化簡化

�建立系統池建立系統池建立系統池建立系統池�自動化工作負載自動化工作負載自動化工作負載自動化工作負載供給供給供給供給

�動態遷移工作負動態遷移工作負動態遷移工作負動態遷移工作負載載載載

自動及最佳化自動及最佳化自動及最佳化自動及最佳化

System Pools

�依據服務水平目依據服務水平目依據服務水平目依據服務水平目標集中管理標集中管理標集中管理標集中管理

�確保服務水平承諾確保服務水平承諾確保服務水平承諾確保服務水平承諾�持續可用持續可用持續可用持續可用�彈性擴充彈性擴充彈性擴充彈性擴充�自動供給自動供給自動供給自動供給

運端運算運端運算運端運算運端運算 -就緒就緒就緒就緒

IBM Systems Director能夠為企業級服務管理軟體提供豐富的硬體資訊，與企業級服務管理軟體緊密集成，打造一個端點到端點的完整管理解決方案，並可最佳化應用交付。

Total Storage Productivity Center (TPC)是開放儲存平台管理解決方案，減少複雜儲存設備的管理工作量，提高儲存設備利用率，並提升且靈活管理效率，以滿足隨需應變的儲存需求。無論是IBM或是其他異質儲存平台，都可進行統一管理。

IBM Systems Director

TotalStorage Productivity Center

實現完整一致化管理虛擬及實體資源實現完整一致化管理虛擬及實體資源實現完整一致化管理虛擬及實體資源實現完整一致化管理虛擬及實體資源

擴展性擴展性擴展性擴展性 VMware ESX 4.0(in VMware vSphere 4.1)

PowerVM

Virtual CPUs per VM 8 256

Memory per VM 1024 GB 8192 GB

Virtual NICs per VM 10 256

Live VMs per server 320 1000

CPU threads per server 64 1024

Memory per server 1024 GB 8192 GB

靈活性靈活性靈活性靈活性 VMware ESX 4.0(in VMware vSphere 4.1)

PowerVM

Dynamic virtual CPU changes in VM Add (but not Remov e) Yes

Dynamic memory changes in VM Add (but not Remove) Yes

Dynamic I/O device changes in VM some Yes

Direct access to I/O devices from within VM

Some (with VT-denabled)

Yes

Integrated LPAR and WPAR support No Yes

Source: http://www.vmware.com/pdf/vsphere4/r41/vsp_ 41_config_max.pdf

PowerVM 與與與與 Vmware 虛擬化技術之區別虛擬化技術之區別虛擬化技術之區別虛擬化技術之區別

Virtualization capability

Sun Logical Domains 1.1

PowerVM Editions PowerVM Business Benefit

Support across entire product

line

Sun UltraSPARC T1/T2 servers

only

All Power Systems servers

Standardize on one virtualization solution across an entire line of servers

Maximum Partitions

32(T1) 128(T2+) 1000 Consolidate more server workloads

Dynamic logical partitioning

Add/remove CPUAdd-only virtual

I/OYes

Adapt to changes without downtime

Support for live partition mobility

‘Warm’ migration with many constraints

YesDecrease downtime in your enterprise

Support for dedicated I/O

No Yes Superior performance for I/O intensive workloads

Cross-platform virtualization

No Yes (Lx86)PowerVM can consolidate workloads from four different platforms

PowerVM 與與與與 Oracle /Sun 虛擬化技術之區別虛擬化技術之區別虛擬化技術之區別虛擬化技術之區別

Virtualization capability

HP Integrity VM 4.0

PowerVM Editions PowerVM Business Benefit

Partitionscalability

8 CPUs (max)64GB RAM

64 CPUs4TB RAM

Helps improve TCO from consolidating more workloads

Dynamic logical

partitioningVM reboot Yes Adapt to changes without downtime

Security/fault isolation

No Certification

EAL 4+ CertifiedSecured environment for mission critical applications

Support for dedicated I/O

No Yes Superior performance for I/O intensive workloads

Dynamic CPU sharing

No YesHighly flexible configuration, with automatic deployment of resources where needed

Cross-platform

virtualizationNo Yes (Lx86)

PowerVM is capable of consolidating workloads compiled for four different platforms

PowerVM 與與與與 HP 虛擬化技術之區別虛擬化技術之區別虛擬化技術之區別虛擬化技術之區別

案例分享案例分享案例分享案例分享 – Power System & PowerVM 虛擬化架構虛擬化架構虛擬化架構虛擬化架構

2x SUN V2401x SUN U601xSUN 280R1x SUN E35003x Fujitsu PP4501x SUN F15K1x HDS 9970

WEB Server

AP & DB Server

COMM Server

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20

40

60

80

100

Pro

zess

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slas

tung

in %

AP test

Comm

DB Test

WEB

p6 Virtualized

DB Server

COMM Server

WEB Server

AP Server

�採用採用採用採用 IBM PowerVM微分區虛擬化技術微分區虛擬化技術微分區虛擬化技術微分區虛擬化技術，，，，能夠提高系統整機利用率能夠提高系統整機利用率能夠提高系統整機利用率能夠提高系統整機利用率�整合服務器和虛擬化資源整合服務器和虛擬化資源整合服務器和虛擬化資源整合服務器和虛擬化資源，，，，減少軟硬體減少軟硬體減少軟硬體減少軟硬體，，，，管理和能源成本管理和能源成本管理和能源成本管理和能源成本�建構雲端服務平台建構雲端服務平台建構雲端服務平台建構雲端服務平台，，，，以彈性與延展性的資源配置方式以彈性與延展性的資源配置方式以彈性與延展性的資源配置方式以彈性與延展性的資源配置方式，，，，提供企業使用提供企業使用提供企業使用提供企業使用

System 1p570

ORACLE

DB2

WEB

WEB

WEB

COMM Server

DUAL VIO

System 2p570

ORACLE

DB2

WEB

COMM Server

WEB

PowerHA

COMM Server

COMM Server

COMM Server

DUAL VIO

• Shared storage pools – Enables Virtual Machines on

multiple servers to access shared storage

• Thin provisioning – Dynamically optimizes utilization

for cost-efficient use of storage

• Enhanced virtualized networking– Tighter integration, optimized

performance and granular security

• Suspend/resume – Simplifies system administration

and diagnostics

PowerVM Editions Express Standard Enterprise

Maximum VMs2 per

server+ VIOS

10 per core(up to 1000)

10 per core (up to 1000)

Virtual I/O Server �������� ����

(Linked)���� ����

(Linked)

PowerVM Lx86 ���� ���� ����

Suspend/Resume ���� ����

Shared Processor Pools ���� ����

Shared Storage Pools ���� ����

Thin Provisioning ���� ����

Live Partition Mobility ����

Active Memory™Sharing ����

PowerVM beats VMware in criteria that clients value most: performance, scalability, flexibility and integration

PowerVM ™ release delivers the next generation of virtualized storage

VMControl Editions v2.3: Virtualization Management on Power

VMControl VMControl Express Edition

VMControl Standard Edition

VMControl Enterprise Edition

Virtualization Capabilities Manage VMs Automate virtual images Optimize system pools

PowerVM

Create/manage virtual machines (x86, PowerVM and z/VM) � � �

VM relocation (AIX and Linux) � � �Capture/import, create/remove

standardized virtual images � �Maintain virtual images in a

centralized library � �

Create/remove system pools and manage system pool resources �Add/remove physical servers

within system pools �

VMControl V2.3 delivers comprehensive virtualization management for Linux on Power virtual workloads, including image management and system pools capabilities

Simplify your IT

&&QuestionsQuestions

AnswersAnswers