云时代数据中心虚拟化管理探讨

　　虚拟化技术由于其在提高基础设施可靠性和提升资源利用效率等方面的巨大优势，应用越来越广泛。同时，虚拟化技术本身也在快速发展，虚拟网络接入领域，802.1Qbg、802.1Qbh等标准相继推出，虚拟服务器高可用方面，HA、FT、DRS、DPS、vMotion等技术也在不断演进。相应的虚拟化管理技术必须同步发展，才能解决虚拟化带来的需求。

　　一、 虚拟化的技术和管理需求

　　1. 主流的服务器虚拟化技术简介

　　在数据中心服务器领域，虚拟化技术目前仍处于快速发展的阶段，IDC统计数据表明，VMware和Hyper-V处于领导者地位。KVM阵营由于Redhat的加入，将成为第三支最有力量的参与者（如图1所示）。

图1 虚拟化产品市场份额

　　从技术发展方向来看，服务器虚拟化的有四种分类（如表1所示），其中完全虚拟化技术是目前使用最为普遍的技术，VMware、Hyper-V、KVM、XEN等产品均已支持该技术。

技术分类	架构	产品	技术特点
硬件虚拟化		QEMU（开源）	在宿主上创建一个硬件 VM 来仿真所想要的硬件。独立性、可靠性强。 速度非常慢（每条指令都必须在底层硬件上进行仿真）。
完全虚拟化		VMware:ESX MS:Hyper-V KVM(RedHat）	底层硬件由GuestOS通过 hypervisor 共享。 不需修改GuestOS。 良好的性能、动态调配资源。可以在同一台主机中安装异构的操作系统。
超虚拟化 --半虚拟化		Xen(Citrix)：（注 其最新版本已支持完全虚拟化） User-Mode-Linux（开源）	需要为 hypervisor 修改客户操作系统, 提供了与未虚拟化的系统相接近的性能
操作系统虚拟化		Parallels(Virtuozzo Container） Linux-vServer（开源）	在操作系统本身之上实现服务器的虚拟化。要求对操作系统的内核进行一些修改。其优点是可以获得原始性能。

表1 虚拟化技术分类

　　2. 虚拟化对管理的影响因素之一：vSwitch

　　服务器虚拟化引入了虚拟网络交换机（vSwitch）的概念，如图2所示，使用虚拟化软件技术仿真出来的二层交换机，位于物理服务器中。vSwitch创建虚拟的网络接口（vNIC）链接VM，并使用物理网卡连接外部的物理交换机。。

图2 vSwtich结构

　　vSwitch的出现，对传统的网络管理方式产生了巨大的影响，主要体现在以下几点。

　　1） 从网络管理的范围来看，不仅要覆盖物理网络设备（交换机、路由器、防火墙等），还要延伸到服务器内的网络交换功能，因此需要有不同于SNMP/CLI等传统的管理手段来管理实现对vSwitch的管理。

　　2） 从网络的可视性来看，由于虚拟服务器和物理网络之间多了一层vSwitch，使得传统的基于网络设备的网络可视化管理手段失效（比如流量无法全部感知影响流量分析管理、终端接入无法感知影响网络拓扑分析）

　　3） 从网络的可控性来看，由于一个物理网络接口下面将连接一个复杂的网络结构，接入层的管控能力从原来针对一个终端扩展成针对一个网络（包含多个VM终端），需要有手段区分每个VM终端来达到接入层的控制（而不仅仅是区分接入接口，因为接入接口下移到服务器内部的vSwitch上了）。