文/楊帆

服務(wù)器虛擬化：如何做好應(yīng)用和容量規(guī)劃

文/楊帆

隨著虛擬化技術(shù)的日臻成熟，如今各大高校紛紛進(jìn)行了不同程度的虛擬化。不管是用何種平臺(tái)搭建虛擬化環(huán)境，如果沒(méi)有進(jìn)行前期規(guī)劃就匆匆上馬，越到使用后期諸如兼容性和容量的問(wèn)題就會(huì)暴露得越凸顯。本文主要針對(duì)虛擬化的前期規(guī)劃中容易忽視的兩個(gè)方面——應(yīng)用和容量規(guī)劃進(jìn)行分析。

應(yīng)用規(guī)劃

虛擬化作為一項(xiàng)革命性的技術(shù)憑借其簡(jiǎn)化IT操作、提高管理效率、整合服務(wù)器、提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)連續(xù)性等優(yōu)勢(shì)受到了各高校網(wǎng)管員們的青睞，各部門(mén)的應(yīng)用紛紛被整合到了服務(wù)器虛擬化集群中，但其實(shí)并非所有應(yīng)用都適合被虛擬化，所以網(wǎng)管員在虛擬化之前需要規(guī)劃好哪些應(yīng)用適合被虛擬化，下面列出不適合或不建議被虛擬化的應(yīng)用。

1.附加有特殊硬件才能運(yùn)行的應(yīng)用。有些行業(yè)應(yīng)用必須在某種特別硬件要求下才能正常運(yùn)行，如銀行、國(guó)防軍工系統(tǒng)中大量存在這類型的應(yīng)用。值得一提的是，加密狗現(xiàn)在已經(jīng)能在虛擬服務(wù)器下使用。

2.對(duì)內(nèi)存、CPU、磁盤(pán)空間有極高要求的應(yīng)用。如果某個(gè)應(yīng)用程序（或軟件，或應(yīng)用），在單臺(tái)的服務(wù)器上處理起來(lái)都很“費(fèi)勁”，那將這些應(yīng)用遷移到虛擬機(jī)中進(jìn)行虛擬化，速度就會(huì)更慢。學(xué)校內(nèi)有些系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)性能的某一點(diǎn)要求比較高，如財(cái)務(wù)系統(tǒng)、視頻點(diǎn)播系統(tǒng)、3D圖形成像系統(tǒng)。

3.不允許進(jìn)行虛擬化的應(yīng)用。例如，有些Exchange Server版本只能在物理服務(wù)器上運(yùn)行，其他版本也僅支持在特定虛擬化平臺(tái)上運(yùn)行，因此在開(kāi)始虛擬化服務(wù)器之前，網(wǎng)管員應(yīng)該先檢查你的應(yīng)用程序是否能夠在虛擬化環(huán)境中運(yùn)行。

4.會(huì)造成單點(diǎn)故障的應(yīng)用。如果該應(yīng)用被虛擬到虛擬化集群中，一旦宕機(jī)就會(huì)影響到其他所有集群的使用，那么也是不適合虛擬化的。例如：虛擬化的域控制器服務(wù)器放到一臺(tái)物理主機(jī)上了，如果這臺(tái)主機(jī)宕機(jī)，整個(gè)域中的服務(wù)器和桌面端都將受到嚴(yán)重影響，因此在規(guī)劃服務(wù)器虛擬化時(shí)，應(yīng)該規(guī)避掉單點(diǎn)故障，才不會(huì)有潛在的災(zāi)難性事故發(fā)生。

5.很重要但沒(méi)有在虛擬化平臺(tái)上成功測(cè)試的應(yīng)用。虛擬化雖然帶來(lái)了管理的便捷，技術(shù)也比較成熟了，但發(fā)生問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)也相應(yīng)增加。所以如果應(yīng)用非常重要，就算在虛擬化平臺(tái)上測(cè)試成功，也一定要準(zhǔn)備備用機(jī)。

6.對(duì)時(shí)間同步有高精準(zhǔn)度要求的應(yīng)用。當(dāng)物理主機(jī)未配置NTP時(shí)，各虛擬機(jī)的時(shí)間總是與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間有幾分鐘的差異；就算配置了NTP，重啟后設(shè)置會(huì)丟失或遺忘。想象一下，如果有一個(gè)考勤系統(tǒng)比上班時(shí)間提前了幾分鐘會(huì)造成什么影響呢？如果一個(gè)秒殺系統(tǒng)時(shí)間不準(zhǔn)又會(huì)怎樣呢？

7.高涉密或領(lǐng)導(dǎo)層不想讓更多人接觸到數(shù)據(jù)的應(yīng)用。虛擬機(jī)除了本身有管理員，虛擬機(jī)所在的主機(jī)有管理員，虛擬機(jī)集群也有管理員，對(duì)于高安全級(jí)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，從人員安全的角度來(lái)看，管理人員越少越好。

8.已經(jīng)陳舊且混亂無(wú)序的系統(tǒng)。為方便管理員，可直接將原有的所有操作系統(tǒng)直接P2V到虛擬機(jī)中；但本身已經(jīng)陳舊且混亂的系統(tǒng)直接P2V過(guò)去會(huì)造成未來(lái)更多兼容性上的問(wèn)題，所以最好還是全新安裝虛擬機(jī)系統(tǒng)。

9.新購(gòu)置且能夠正常運(yùn)行的桌面機(jī)。近兩年已經(jīng)花費(fèi)了資金購(gòu)置的桌面機(jī)如果能正常使用，就沒(méi)有必要將其淘汰再另外添購(gòu)瘦客戶端，這樣只會(huì)造成資金的浪費(fèi)和虛擬化的濫用。

容量規(guī)劃

虛擬化帶來(lái)的好處之一是使各位管理員從大量不同硬件配置的服務(wù)器管理維護(hù)中抽離出來(lái)，但接下來(lái)我們需要面對(duì)的問(wèn)題是對(duì)現(xiàn)有虛擬化服務(wù)器集群硬件分配的排兵布陣合理規(guī)劃。虛擬化雖然可以最大化地提高服務(wù)器各資源的使用率，但無(wú)監(jiān)控和無(wú)規(guī)劃的增加物理機(jī)的工作負(fù)荷最終會(huì)導(dǎo)致虛擬化項(xiàng)目的失敗。你可能會(huì)說(shuō)，虛擬化的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是資源添減的便利性，但如果管理員無(wú)計(jì)劃無(wú)節(jié)制地進(jìn)行空間分配會(huì)導(dǎo)致物理磁盤(pán)產(chǎn)生大量的磁盤(pán)碎片。而另一方面，如果容量管理沒(méi)有做正確或者根本就沒(méi)有做，供需就會(huì)失衡，導(dǎo)致資源浪費(fèi)或者資源不夠用，無(wú)論是購(gòu)買的時(shí)間太早還是數(shù)量過(guò)多，都是代價(jià)昂貴的；然而，資源不夠用會(huì)更糟糕，因?yàn)檫@能直接影響到學(xué)校的業(yè)務(wù)運(yùn)行并且用戶是可以感受到的。好的容量規(guī)劃可以讓我們避免成本浪費(fèi)、穩(wěn)定性等問(wèn)題的發(fā)生。

比較合理的容量規(guī)劃應(yīng)該從前期容量和未來(lái)容量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)考慮，也即是：

規(guī)劃容量=基本容量+未來(lái)容量

基本容量

基本容量可以理解為目前已經(jīng)運(yùn)行中的應(yīng)用所消耗的資源容量，或是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)測(cè)算的資源消耗量。測(cè)算方法可以利用硬件檢測(cè)軟件測(cè)試出目前服務(wù)器的資源消耗，但建議測(cè)試應(yīng)用使用率最高時(shí)期的硬件資源。假設(shè)原有應(yīng)用運(yùn)行于不同的幾臺(tái)服務(wù)器上，需要把這些服務(wù)器遷移到虛擬機(jī)中，我們可以計(jì)算每臺(tái)服務(wù)器實(shí)際需要的CPU、內(nèi)存與磁盤(pán)空間，計(jì)算公式為：

基本CPU需求量=該服務(wù)器CPU頻率×CPU數(shù)量×CPU使用率

基本內(nèi)存需求量=該服務(wù)器內(nèi)存×內(nèi)存使用率

基本硬盤(pán)需求量=硬盤(pán)容量-剩余空間

利用測(cè)試出的數(shù)據(jù)和上面的公式我們可以制作一張類似如下格式的表格見(jiàn)表1。

由表1我們可以得出虛擬化集群主機(jī)必須具備的最基本的配置容量，以及每臺(tái)虛擬服務(wù)器的大致配置，此配置可以保證原有應(yīng)用在原有需求下正常運(yùn)行。

表1　物理服務(wù)器資源使用統(tǒng)計(jì)例表

未來(lái)容量

未來(lái)容量可以理解為對(duì)應(yīng)用未來(lái)預(yù)估會(huì)增加的資源需求量。一般來(lái)說(shuō)如果應(yīng)用不發(fā)生大的改變，CPU和內(nèi)存的資源使用量會(huì)相對(duì)比較固定，但硬盤(pán)是絕對(duì)會(huì)增加的，但如果應(yīng)用進(jìn)行了升級(jí)或該應(yīng)用的并發(fā)需求量突然陡增，那么原有的基本配置就絕對(duì)不夠，所以必須在配置每臺(tái)虛擬機(jī)的時(shí)候預(yù)留一定的資源。由于虛擬化資源配置有其便利性，管理員可以將這個(gè)預(yù)留的資源暫時(shí)不分配給虛擬機(jī)，但是一定要事先在主機(jī)中預(yù)留出這些資源。

由于各個(gè)應(yīng)用未來(lái)的發(fā)展完全取決于學(xué)校對(duì)該應(yīng)用的需求，所以未來(lái)容量并沒(méi)有固定的計(jì)算公式，而更多的是要憑借各位管理員在運(yùn)維這些應(yīng)用過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)學(xué)校在該應(yīng)用上需求的預(yù)估。如果實(shí)在無(wú)從評(píng)估，可大致參考如下建議：

CPU未來(lái)容量=基本CPU需求量× （5％～10％）

內(nèi)存未來(lái)容量=基本內(nèi)存需求量× （10％～20％）

硬盤(pán)未來(lái)容量=基本硬盤(pán)需求量× （20％～50％）

當(dāng)然，如果已知一些未來(lái)還可能要全新創(chuàng)建的虛擬服務(wù)器，則也應(yīng)該納入未來(lái)容量規(guī)劃中。

當(dāng)獲得了以上基本容量和未來(lái)容量?jī)商讛?shù)據(jù)相加后，我們大致可得出規(guī)劃出來(lái)的資源容量配置的數(shù)據(jù)。如果尚未采購(gòu)虛擬化服務(wù)器，則可根據(jù)該配置數(shù)據(jù)進(jìn)行采購(gòu)；若已經(jīng)采購(gòu)了主機(jī)，則可根據(jù)該數(shù)據(jù)審查當(dāng)前主機(jī)的配置是否滿足需要，不滿足就必須想法擴(kuò)充資源，以避免資源不足影響系統(tǒng)運(yùn)行。

（作者單位為成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心）