IBM虚拟化全接触 实现从虚拟化到云端的数据中心

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IBM凭借多年的虚拟化建 设，所沉积下来的技术，彻底能够提供测试、理论、方案的全面支持。在不断整合、优化各类工做负载以及资源的状况下，可以大大提升企业对设备资源的利用率， 下降企业信息化建设道路的上的各项运营费用，实现信息化管理从复杂化走向简约化。而云计算数据中心概念和技术的成熟，解决了数据整合和扩展，提升了效率， 下降了成本。从而提升了企业的竞争力。

近几年来，随着云计算的发展，虚拟化的概念再次掀起狂热的浪潮。涉及的几大硬件运营商开始加大了对虚拟化的建设，以便创建更增强大的云计算中心。而IBM的虚拟化早在上个世纪的60年代已经崭露头角。通过半个世纪的发展和应用，IBM涉及大型机、小型机、X86服务器、存储和网络等多个领域，真正让“虚拟一切资源”成为了可能。那么IBM的虚拟化真正的含义和做用何在，对企事业单位起到了什么样的做用，对云计算数据中心又带来了如何的推进，IBM虚拟化和云计算同比其余厂商的优点又在哪里。结合我多年的实际工做和相关知识的了解，作了如下的阐述。

1、IBM的虚拟化
虚拟化是一个广义的术语，是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行，是一个为了简化管理、优化资源而提出的解决方案。就像一个空房子，没有任何的柱体和墙壁阻隔，你能够在同等投入的状况，使其空间利用率达到最大化。而IBM的虚拟化是“经过虚拟化资源、虚拟化管理和虚拟化服务，实现跨越整个数据中心和系统网络资源的调动，以知足企业对IT基础架构动态高效、能源效率和简化管理上的新需求。”IBM这种概念的提出，无疑将IT界的总体概念推向了一个新的高度。实现了硬件、系统的虚拟化，将服务器、存储甚至网络组成一个虚拟的资源池;实现了管理方面尽量的自动部署以及分配效率的提升。同时IBM在RISC领域，实现了从芯片级到系统级到应用级的全方位虚拟化技术，在存储虚拟化领域也有着很深的技术功底。理解了这一点，也就不难理解为何IBM要“虚拟一切资源”。 IBM凭借多年的虚拟化建 设，所沉积下来的技术，彻底能够提供测试、理论、方案的全面支持。在不断整合、优化各类工做负载以及资源的状况下，可以大大提升企业对设备资源的利用率， 下降企业信息化建设道路的上的各项运营费用，实现信息化管理从复杂化走向简约化。必将为企业打造一个：高事务处理速度，高可扩展性，高服务质量，高峰处理 能力，高水平弹性，高安全性的“世界级”数据处理中心。

2、IBM虚拟化能力

技术跨越整个系统网络实现虚拟，理念迎合企业对IT基础架构的新需求，新模式能有效引导企业计算模式的创新。在技术上IBM能够有效的将全部的硬件资源造成一个资源池。经过完善的系统管理软件，能够灵活调配所需资源。同时随着行业需求的增长，能够经过提升对“资源池”的占有率达到性能和处理能力的提升，而且减低企业没必要要的开支以及规避信息化战略不完整所带来的费用投入的增涨。理念方面：它将着重知足企业对IT各类软件架构应用的灵活部署、管理流程的明晰化和部署实施维护成本的下降。同时能更好地支撑SOA、Web 2.0等新的软件技术应用，最终实现数据中心的“节能环保”，打造新时代的绿色数据中心。模式上：Server Farm 2.0和云计算是其中针对不一样客户需求的两种典型应用模型。不管是中小企业，仍是国有大中型企业都能在IBM找到合适的虚拟化应用模式。由于他们有强大的设备、网络、存储资

一、 Unix架构的服务器。

最先使用虚拟化技术的是 IBM 7044 计算机，IBM 以后在上世纪 60 年代还开发了型号为 Model 67 的 System/360 主机。Model 67 主机经过虚拟机监视器(Virtual Machine Monitor)虚拟全部的硬件接口。在早期的计算中, 操做系统被称作 Supervisor，可以运行在其它操做系统之上的操做系统被称作 hypervisor。其中，VMM 直接运行在底层硬件上, 容许执行多个虚拟机(VM)，每个 VM 运行本身的操做系统实例(CMS，Conversational Monitor System)。随后，VM 继续发展。今天，你可以在 System z9 主机上发现 VM, 它甚至可以向后兼容到 System/360。目前，100%的IBM大型主机在交付给客户时已经具有虚拟化能力。IBM System z9的虚拟化能力仍然是最成熟、定义明确的分区(partitioning)和虚拟化 (virtualization)技术的表明,它可以将机器划分红必定数量的单独且不一样的实体，而每一个实体都被看做单独的机器。同时还提供基本的共享外围设备的能力，该功能可帮助客户最有效地利用大型主机并减小对重复资源的需求。System z9引觉得傲的高级资源虚拟和工做负载管理功能源自IBM超过30年的虚拟创新。System z9容许客户在一个最多拥有60个逻辑硬件分区的单一系统上建立上百的虚拟服务器，这个数量至关于IBM eServer z990所拥有的LPAR数量的两倍。经过专业引擎System z9应用协处理器(zAAP)和集成Linux工具(IFL)，客户能够在同一平台上以高性价比的方式分别运行做为传统应用和核心业务数据库的各类基于Java和Linux的应用。

跟小型机和X86架构相比，大型机无疑是最适合虚拟化的平台，然而其高昂无比的造价也让普通用户望而却步。

二、 X86架构服务器(System X)。

与已经有多年历史的 UNIX 服务器、大型主机上的虚拟化技术相比，x86 服务器上的虚拟化仍旧处于早期阶段——根据英特尔的蓝图，在处理器当中集成硬件辅助虚拟化指令只是 IA 平台上的第一步，而在第二步则要实现 I/O 方面的虚拟化，直到最后实现整个 IA 平台的虚拟化。也就是说， x86 平台上，目前仅仅可以实如今处理器级别的虚拟化，在 I/O 以及其余方面的虚拟化还须要进一步的发展。不只如此，x86 架构上的虚拟化技术还没法完美实现虚拟分区之间动态迁移，而这些在 UNIX 平台、大型主机上早已不是问题。据相关资料代表：IBM 公司最近发布的 POWER6 处理器甚至还提供了 Live Partition Mobility 功能，容许实现活动分区的在线迁移。目前，x86 架构上的虚拟化技术的最高规划是支持 8路 SMP 系统，能够实现对单个 CPU 资源的配置。

在X86服务器虚拟化方面，IBM跟英特尔、AMD、VMware等公司进行了普遍和紧密的合做。自2001年以来，IBM就和VMware创建了强有力的合做关系，包括专门的VMware 虚拟化平台ServerProven服务器兼容性测试，以及整合了虚拟机的高级系统管理功能等。System x3950/x3850和VMware一块儿使用具备出色的性能表现，这一优点和IBM独有的X3架构以及更高的内存容量配置相关。内存容量在虚拟化环境中是很是重要的，尤为是当多台服务器整合到一台物理服务器上时，X3架构则提供"虚拟四级缓存(XceL4v)"以提升VMware的整体性能。虚拟四级缓存可有效地下降内存访问的延迟，X3架构的另外一个"侦监听"技术则大大提升了前端总线的带宽。

System x3850 M2在内存、侦听过滤器方面有了进一步的加强。System x3850 M2能扩展到16路CPU，最大内存容量可扩展到1TB，从而为虚拟化环境提供了一个巨大的资源池。另外，System x3850 M2服务器还首次可按需提供预装了系统管理虚拟化软件的4GB USB闪存设备，使用户可以轻松部署虚拟化环境，提高系统利用率。这种将虚拟化软件预装在服务器裸机上的作法将大大简化用户的虚拟化部署。从系统管理来看，IBM 在IBM Director 中整合了虚拟机的管理(VMM)，将虚拟机的管理做为等同于物理机的基本管理。VMM做为IBM Director 的扩展模块，可整合IBM Director和VMware VirtualCenter的管理软件于一体，实现对于虚拟机和物理机的单点管理，而VMM对于IBM的客户来讲不须要任何费用。利用VMM，客户能够在Director的界面中使用VMware的VMotion迁移虚拟机，也能够结合Director的硬件状态告警操做的配置，将VMotion的虚拟机迁移操做配置成自动完成的，这一层面的整合和自动化帮助客户实现了灵活多变的虚拟架构。

3、IBM存储虚拟化

按照定义，存储虚拟化能够分为三种层次：在主机层面进行存储虚拟化;在网络层次进行存储虚拟化;在设备层面进行存储虚拟化。三种技术都有相应的厂商的支持，也都有很多的用户。比较而言，IBM 在存储虚拟化方面所占据的市场份额更大，在技术实现上也更早。根据 IDC 的估计，虚拟存储市场在 2005 年年末的数据容量为28.1PB，而 IBM 管理着大约 15PB 的数据。

IBM 就拥有得到了 RAID(冗余独立磁盘阵列)概念的专利。做为一种存储虚拟形式，RAID 首先将物理设备组合为池，而后从这一池中“切割”出一组虚拟逻辑单元(LUN)并将其提供给主机。经过使用镜像和奇偶性，这些逻辑单元第一次拥有了比底层物理磁盘驱动器更高的可用性。随后IBM 推出了拥有逻辑分区(LPAR)功能的 DS8000。经过使用 IBM POWER5 微处理器和 IBM 虚拟引擎技术，DS8000 在实现高性能的同时，下降了多种业务应用的成本。利用IBM虚拟引擎技术，DS8000 系列中的某些型号既可做为单一的大型存储系统使用，也可做为拥有逻辑分区(LPAR)功能的多个存储系统。经过使用 LPAR，客户能够选择更高效地使用计算机资源以及下降对关键数据中心的空间、功耗和散热需求。另外，IBM 还宣布本身的虚拟软件能够管理全部的 EMC 磁盘阵列。

1)IBM System Storage SAN 卷控制器

众所周知，SAN可以实如今整个企业范围内共享异构存储资源，可是来自不一样品牌产品间的兼容性则为数据共享设置了障碍。用户须要一种可以跨平台操做、简化文件和数据管理，而且在不影响数据和应用可用性的状况下执行存储管理的工具，这就要求助于存储虚拟化。

传统意义上，磁盘是单独的系统，而IBM System Storage SAN 卷控制器(SVC)可使用一个通用界面来管理异构存储系统，将多个磁盘系统的存储容量整合到一个存储库中，便于更好地管理，并且主机上的应用程序也能够更加灵活地访问存储容量，不受硬件存储基础架构变更的影响，从而有助于提升存储设备的利用率。另外，经过IBM SVC，用户能够创建一个分层的存储环境，从而更好地按照数据价值来分配存储成本。IBM还声称，不管是高成本还低成本设备，不管是哪一家供应商的存储系统，均支持使用高级复制服务，可在不中断应用程序的状况下，实如今存储系统中迁移数据。

2006年5月，IBM推出了System Storage SAN卷控制器(SVC)4.1版。SVC 4.1版具备全球镜像(Global Mirror)功能，可针对业务连续性和灾难恢复提供几乎不受距离限制的长距离异步远程复制能力;支持4 Gbps带宽SAN存储架构和更多的磁盘和服务器系统，包括Hitachi TagmaStore和OpenVMS。另外，SVC还支持IBM、HP和Network Appliance的新磁盘系统，这样，它所支持的环境数量就达到了将近80种。

截止到2007年末，在推出仅仅4年多的时间里，IBM已在3400个安装地点部署了1万台SAN卷控制器。

2007年11月，IBM又发布了正式版SVC 4.2.1。该版产品将拥有递增FlashCopy和层叠FlashCopy功能，支持的最大存储容量提升了4倍，从2 PB提升到8 PB。这些提升将帮助客户享受在建立备份拷贝时拥有更高的速度和更大的复制灵活性，同时保证在更大的存储结构中也享有SVC的益处。另外，SVC 4.2.1支持VMware ESX服务器的新操做环境，包括Red Hat和SUSE Linux以及 Novell Netware。

2)IBM TotalStorage SAN 文件系统

存储虚拟化有三个层次，即基于主机、基于存储设备和基于网络的虚拟化。IBM从一开始就致力于网络层次的虚拟化，从SAN卷控制器到SAN文件系统，IBM的存储虚拟化产品在不断补充和完善。

IBM发布了IBM TotalStorage SAN 文件系统V2.2。IBM TotalStorage SAN 文件系统(SFS)旨在帮助减小管理 SAN 内文件的复杂性，经过将多个独立的文件系统抽象为一个单一的共享文件系统，从而解决了传统SAN架构中的文件和数据管理问题。这样，客户再也不须要拥有多个必须单独管理的不一样文件系统，而是经过单一的管理控制点将文件做为一个中心IT资源来查看和管理。

SAN 文件系统被设计成高可用性的网络存储系统——一个旨在为在开放环境共享数据和基于集中式的策略管理存储提供基于网络的异构文件系统。SAN 文件系统为 UNIX、Windows和 Linux服务器提供了一种公共的文件系统，经过单个全局名称空间在服务器之间共享数据。它被设计成高度可伸缩的解决方案，支持超大型文件和超大数量的文件，而无须限制一般与网络文件系统(NFS)或通用因特网文件系统(CIFS)实现关联的文件或文件系统。

3)IBM TotalStorage生产力中心

为了改善异构存储系统的互操做性， IBM发布了IBM TotalStorage Productivity Center(生产力中心，TPC)，可经过软件集群存储系统的手段来提升管理多种存储系统的能力。

目前，TPC已发展成一个开放的存储基础结构管理解决方案，包括TPC for Fabric 、TPC for Data、TPC for Disk、TPC for Replication等软件，可进行综合存储系统管理——从文件系统和数据库到光纤传输与网络，直至目的存储系统。其功能包括：监视和跟踪与 SAN 链接，并符合 SMI-S 的存储设备的性能 ; 管理容量利用率以及文件系统和数据库的可用性; 监视、管理和控制(区域) SAN 光纤网组件 ;管理高级存储复制服务(同级远程复制和 FlashCopy) ;使容量供应自动化，以帮助改善应用程序可用性。

做为一种企业级开放式存储系统管理解决方案，TPC有助于减小存储系统管理的人力投入，下降相关成本，同时能够提升存储容量使用率和系统管理效率。

4、IBM虚拟化管理与云数据中心。

IBM推出了IBM虚拟引擎(Virtualization Engine)，第一次在多种IBM系统中部署了来自Tivoli的基本资源分配和管理工具以及WebSphere运行时间环境中的开放网格功能。目前IBM所推广的虚拟引擎(VE)2.0已是一套完整的虚拟化方案，它包括从操做系统层的虚拟化技术到服务器、存储等系统内硬件层的虚拟化技术，直到再上层的系统服务套件;

IBM系统如System i5，System p5和全新的IBM System z9都包括了不一样的虚拟引擎组建模块，好比动态分区、负载管理功能、虚拟网络和虚拟I/O，经过链接这些组建模块能够建立一个覆盖整个企业的“虚拟网络”。这些组建模块技术能够提升实施速度，并经过进一步集成建立一个企业范围的虚拟环境。IBM x系列服务器和BladeCenter系统能够利用VMware软件提供的虚拟功能链接到这一更大的网络中。

做为实现系统虚拟化的规划工具，IBM虚拟引擎v2.0分为三个层面：虚拟资源、虚拟管理、虚拟访问。IBM正式推出第一套支持Power和x86处理器系统的"蓝云"产品，并提供一个System z"大型主机"云环境，以充分利用System z支持的超大数量虚拟机的能力。同时，IBM还计划提供基于高密度机架集群的云环境。

"蓝云"基于IBM Almaden研究中心(Almaden Research Center)的云基础架构，包括Xen和PowerVM虚拟Linux操做系统映像以及Hadoop并行工做负载安排。"蓝云"由IBM Tivoli软件支持，经过管理服务器来确保基于需求的最佳性能。"蓝云"技术根植于IBM在大规模计算领域的长期积累，包括并行系统综合体(Parallel Sysplex)、IBM的"深蓝"SP集群(Deep Blue SP Cluster)、 "蓝色基因"(Blue Gene)和网格计算(Grid Computing)等。

Server Farm 2.0针对企业级数据中心提供了一种相似物业管理式的基础架构服务模式，为客户提供了一个面向服务的开放数据中心。Server Farm 2.0和云计算的基本目标一致，只是它们针对的计算环境有一些区别：Server Farm 2.0针对的是企业客户的特定应用;而“云计算”针对的是互联网的应用，并在一个比较宽松的环境里面去管理。此外，Server Farm 2.0中对于资源的获取请求由人工来处理，而“蓝云计算”基于对资源需求的自动判断。

5、IBM虚拟化的技术优点
经过以上资料的分析说明，不可贵出结论，IBM虚拟化以及云计算数据有他独特的优点和技术能量：

一、下降成本

首先，要下降成本，最重要的手段之一就是要提升资源利用率，即虚拟化——大型机CPU的利用率高达70-80%，而X86服务器只有可怜的15-20%。这意味着，过去，咱们花很多钱买了大量的服务器，但却没有彻底利用起来，大量资源在闲置中被浪费了。而IBM新一代产品在设计时已经考虑了虚拟化的应用，好比X3650 M2自己就带有虚拟化USB密钥，用户买去以后直接开机就可部署虚拟化，而BladeCenter HS22刀片服务器更是能够实现“端到端”的虚拟化方案，能够对多达上百个机箱进行虚拟化管理，能够经过一个刀片实现对上百个刀片的备份。同时，IBM新一代的管理软件Director 6.1也能够进一步节省管理成本，据称，“Linux环境节省44%成本，Windows节省35%。”

除了虚拟化和管理软件升级带来的成本减小，怎么节省能耗费用也是一个很重要的课题。好比一台2万元买来的服务器，假设电源是700W，满负荷运转，每小时须要耗电 0.7度，一天24小时下来就是17度，每度商业用电是1元人民币，一年下来仅电费就须要6000元，四年下来就是2.4万元，电费已经超过当初的硬件购买成本。而对于大规模数据中心、高性能计算用户来讲，电费开支更是高得惊人。

行业的相关报道：在最新这一代的X系列服务器上，IBM主要进行了三个方面的能耗改进设计：一是选用转换效率高达92%的电源，达到80 PLUS金级标准，效率越高，在交直流电转换过程当中损失的电能就越少，发热量也能随之减小;二是将系统闲置时的功耗下降了60%，满负荷运转时的功耗下降了25%，平均下来能够节省功耗50%;三是IBM在系统中使用了“高度计”，也许你会以为奇怪，在服务器里面使用“温度计”之类的传感器来测测CPU等组件的温度很好理解，“高度计”能有什么用？这些高度计是用来测量服务器安装地点的海拔高度的，由于在高原上面，因为空气密度比较低，会致使服务器风扇的送风量不够，这时就须要加大风扇转速，而在海拔较低的平原上面，则能够经过下降风扇转速来节省电耗，这个机制的实现都须要高度计来测量。

通过金融危机洗礼的企业已经把节约成本放到了与产生利润同等重要的角度上来看待了，因此在企业信息化建设过程中，成本考虑是首当其冲的事情了，而IBM通过多年对虚拟化进程的推动，已经从真正意义上将下降成本优点显示出来。

二、控制风险

数据对于企业而言是生命，他承载着成个公司的运营，发展的命脉。那么下降数据毁坏的风险，将可能发生的事情控制在一个能够预见的程度上，这就要求服务器的稳定性和可用性很是的高，IBM的服务器就是从原料的设计，到总体性能考虑，以及后期的维护保养都科学、系统的考虑和方法。同时IBM的服务器的稳定性是给虚拟化和云计算中心的推动和实施，提供了强大的硬件技术保障。

三、改善管理

从单一的服务器到虚拟化的展开到如今云计算数据中心的成立，IBM在改善管理上提供了科学，强大的技术和设备支持。

从一些企业的信息化发展道路上来看，服务器及其数据的维护以及管理是很是复杂的过程。总结起来出现了两个瓶颈，一种瓶颈是不知道什么是科学的服务器和数据管理，另外种瓶颈是明知道如今的管理不能知足需求或者说不科学，可是由于经费的问题，而是望而却步。因此显现了，管理成本在服务器生命周期中的成本比例已经很是高。可是随着虚拟化和云计算数据中心的进程，让咱们看到了曙光，据资料阐述，让咱们看看IBM主要从那几个方面增强了管理性：

IMM(集成管理模块)和UEFI(通用可扩展固件接口)首次出如今IBM System X系列服务器的特性列表中。

其中IMM将取代IBM的远程管理卡RSA-II，能够实现远程控制、监测和管理，让用户在机房以外的桌面端就能解决问题。IMM是从硬件级别上实现远程管理功能的，目前已经集成在了IBM的 HS22刀片中，在机架X3550 M2和X3650 M2以及iDataPlex dx360 M2也安装了USB KEY，远程管理功能在离线状态下能够进行配置。用户在WEB管理界面中就能够看到系统的运行情况，好比当前有多少用户、是否存在故障点、虚拟光通路的状态如何、有什么事件发生、用户ID登陆状态、电源状态等等。

而UEFI则是新一代的BIOS。过去，阵列卡、光纤卡的配置都是独立进行，操做起来也很复杂，而UEFI把它们统一到一个界面中去完成。实际上，随着服务器的技术和应用愈来愈复杂，传统的BIOS已经难以适应性能、扩展性、管理性方面的要求。UEFI做为新一代BIOS，最先是用于安腾平台上，目前已经在客户端获得了普及，但在X86服务器上的应用还刚起步。早在两年前，英特尔就开放了UEFI标准，并与IBM、微软、戴尔等公司成立了UEFI.org组织。徐行告诉记者，UEFI是必然趋势，相信很少久UEFI会成为X86服务器的标准。做为一种开放、通用的标准，UEFI将芯片厂商和系统厂商的职责进行了明确划份，其中芯片厂商主要作南桥、北桥、网络、存储、视频等驱动，而IBM做为系统厂商，主要是负责系统管理部分，好比AEM、CSM、BOFM、刀片机箱故障切换、IBMC基础管理控制、SETUP等。这样作的好处是带来了良好的兼容性，可以在第一时间支持外设，同时得益于通用的界面、通用的设置方法，使得服务器的管理设置更加容易。

用过Tinkpad 笔记本电脑的人都知道，IBM为其系统管理开发了各类各样的功能软件。在服务器上，IBM一样如此。随着新一代服务器的诞生，IBM将过去的40多个用于部署、配置、诊断方面的管理工具进行了整合，推出了工具包ToolsCenter，就象是咱们熟悉的多功能瑞士×××同样。徐行告诉IT168，这个工具包还能够帮助用户实现启动光盘的制做，方便远程部署和分布式部署，这也是IBM服务器之因此保留光驱选项的一个缘由。另外，ToolsCenter也可让系统自动链接到IBM官方网站上进行微码更新，解决大部件性能相关的问题;也有相似于PC doctor同样的工具，让用户随时查看服务器各子系统的运行状态。

在更上一层的跨平台管理工具方面，新版的IBM Systems Director 6.1提供了强大的工具来管理物理和虚拟资源，并具备易用的基于网络的用户界面和集成的向导/指南，好比Systems Director Active Energy Manager。它对于Windows服务器最多可实现34.5%的成本节省，而对Linux的x86服务器的节省最高可达43.8%。据介绍，IBM Systems Director 6.1版本的最大特色是：图形化的WEB界面很是友好，方便人机交互;可以实现跨平台支持，不只能够管理IBM自身的硬件平台——Power Systems、System z、存储，还能够管理非IBM的X86服务器;整合了更多工具，包括虚拟化管理，能够更好地与VMware进行交互，也能够和更高级的IBM Tivoli进行整合，与IMM、ToolsCenter的界面也愈来愈接近;整合AEM(Active Energy Manager)，对每台服务器的用电状态进行监测、规划(了解过去几月的用电状态)和控制(在出现电源紧缺时对某些服务器进行限电)。好比，因为电力不足，IDC机柜通常供电都有限制，不少42U标准机柜装的服务器数量都不到20个服务器，至少有一半的空间被浪费，经过AEM的功耗封顶功能，用户能够在机柜中放入更多服务器，节省昂贵的机房费用，缓解机房供电不足、空间紧张致使搬迁的困局。
经过以上资料，咱们很是有理由相信，IBM真真正正的为企业在信息化发展道路上提供，硬件，软件，技术，理念以及模式全面支持，同时云计算数据中心概念和技术的成熟，解决了数据整合和扩展，提升了效率，下降了成本。从而提升了企业的竞争力。
 

 

 

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