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aSV的技术特性..........................................................25
内存NUMA技术..........................................................25
SR-IOV............................................................................26Faik-raid..........................................................................27
虚拟机生命周期管理.....................................................28虚拟交换机.....................................................................29动态资源调度.................................................................30
aSV的特色技术..........................................................30
快虚.................................................................................30
虚拟机热迁移.................................................................31虚拟磁盘加密.................................................................32虚拟机的HA..................................................................33多USB映射...................................................................33
aSAN存储虚拟化............................................................35
存储虚拟化概述.........................................................35
虚拟后对存储带来的挑战.............................................35分布式存储技术的发展.................................................35深信服aSAN概述.........................................................36
aSAN技术原理...........................................................36
主机管理.........................................................................36文件副本.........................................................................37磁盘管理.........................................................................38
SSD读缓存原理.............................................................39SSD写缓存原理.............................................................45
磁盘故障处理机制.........................................................49
深信服aSAN功能特性.............................................60
存储精简配置.................................................................60
aSAN私网链路聚合......................................................61
数据一致性检查.............................................................61
aNet网络虚拟化.............................................................61
网络虚拟化概述.........................................................61
aNET网络虚拟化技术原理.......................................62
SDN.................................................................................62NFV..................................................................................63aNet底层的实现............................................................64
功能特性.....................................................................68
aSW分布式虚拟交换机.................................................68aRouter...........................................................................68vAF...................................................................................69vAD..................................................................................69
深信服aNet的特色技术..........................................69
网络探测功能.................................................................69全网流量可视.................................................................70所画即所得业务逻辑拓扑.............................................70
第3章、
第4章、
深信服超融合架构产品介绍...................................................71
产品概述............................................................................71产品定位............................................................................71深信服超融合架构带来的核心价值.......................................73可靠性:
...................................................................................73安全性.......................................................................................73灵活弹性...................................................................................73易操作性...................................................................................73超融合架构最佳实践...............................................................74
内部第1章、前言IT时代的变革
20世纪90年代,随着Windows的广泛使用及Linux服务器操作系统的出现奠定了x86服务器的行业标准地位,然而x86服务器部署的增长带来了新的IT基础架构和运作难题,包括:
基础架构利用率低、物理基础架构成本日益攀升、IT管理成本不断提高以及对关键应用故障和灾难保护不足等问题。
X86服务器虚拟化技术的出现,通过将x86系统转变成通用的共享硬件基础架构,充分挖掘硬件的潜力,提高硬件的利用效率,降低硬件和运营成本,并且简化运维降低管理成本,最终帮助用户把更多的时间和成本转移到对业务的投入上。
随着云计算和虚拟化技术向构建新一代数据中心方向发展,关键以虚拟化为基础,实现管理以及业务的集中,对数据中心资源进行动态调整和分配,重点满足企业关键应用向X86系统迁移对于资源高性能、高可靠、安全性和高可适应性上的要求,同时提高基础架构的自动化管理水平,确保满足基础设施快速适应业务的商业诉求,支持企业应用云化部署。
云计算并不是一种新的技术,而是在一个新理念的驱动下产生的技术组合。
在云计算之前,企业部署一套服务,需要经历组网规划,容量规划,设备选型,下单,付款,发货,运输,安装,部署,调试的整个完整过程。
这个周期在大型项目中需要以周甚至月来计算。
在引入云计算后,这整个周期缩短到以分钟来计算。
IT业有一条摩尔定律,芯片速度容量每18个月提升一倍。
同时,IT行业还有一条反摩尔定律,所有无法追随摩尔定律的厂家将被淘汰。
IT行业是快鱼吃慢鱼的行业,使用云计算可以提升IT设施供给效率,不使用则会拖慢产品或服务的扩张脚步。
一步慢步步慢。
云计算当然还会带来别的好处,比如提升复用率缩减成本,降低能源消耗,缩减维护人力成本等方面的优势,但在反摩尔定律面前,已经显得不是那么重要。
业界关于云计算技术的定义,是通过虚拟化技术,将不同的基础设施标准化为相同的业务部件,然后利用这些业务部件,依据用户需求自动化组合来满足各种个性化的诉求。
云着重于虚拟化,标准化,和自动化。
深信服的超融合架构是一款成熟的Iaas层的云计算解决方案,除满足上面所述的虚拟化,标准化和自动化诉求外,秉承深信服公司产品的优秀基因,向您提供简单易用,安全可靠的产品。
档向您讲述深信服超融合架构解决方案中所用到的相关技术,通过阅读档,您能够了解到:
云的虚拟化,标准化,易用性,易管理这些关键技术是如何在深信服的超融合架构解决方案中体现的;
超融合架构解决方案是如何做到简单,安全可靠的;
超融合解决方案所包含的部件,所涉及的主要技术领域,使用的主要的一些技术;
针对超融合架构提供的各种技术选择,您怎样使用它们来满足您的业务诉求。
白皮书总览
本书介绍的内容大致如下:
第一章、在前言部分,给您对云计算,云平台有一个概括性的认识,并对档的阅读给出指导。
第二章、讲述超融合架构中的主要功能模块,各个功能模块的技术细节介绍。
第三章、向您介绍深信服超融合架构中的技术在为客户带来的核心价值。
第四章、分享超融合架构在客户中的实际应用场景,并给出深信服超融合架构产品
的体验途径,非常欢迎您来试用。
该是在某个NUMA节点内。
这可以防止处理器需要跟其它的NUMA节点交互,从而导致工作负载性能下降。
深信服的aSV支持NUMA技术,使得hypervisor和上层OS内存互连,这样OS不会在CPU和NUMA节点之间迁移工作负载。
SR-IOV
功能描述:
通常针对虚拟化服务器的技术是通过软件模拟共享和虚拟化网络适配器的一个物理端口,以满足虚拟机的I/O需求,模拟软件的多个层为虚拟机作了I/O决策,因此导致环境中出现瓶颈并影响I/O性能。
aSV虚拟化平台提供的SR-IOV是一种不需要软件模拟就可以共享I/O设备I/O端口的物理功能的方法,主要利用iNIC实现网桥卸载虚拟网卡,允许将物理网络适配器的SR-IOV虚拟功能直接分配给虚拟机,可以提高网络吞吐量,并缩短网络延迟,同时减少处理网络流量所需的主机CPU开销。
技术原理:
SR-IOV是PCI-SIG推出的一项标准,是虚拟通道的一个技术实现,用于将一个PCIe设备虚拟成多个PCIe设备,每个虚拟PCIe设备如同物理PCIe设备一样向上层软件提供服务。
通过SR-IOV一个PCIe设备不仅可以导出多个PCI物理功能,还可以导出共享该I/O设备上的资源的一组虚拟功能,每个虚拟功能都可以被直接分配到一个虚拟机,能够让网络传输绕过软件模拟层,直接分配到虚拟机,实现了将PCI功能分配到多个虚拟接口以在虚拟化环境中共享一个PCI设备的目的,并且降低了软加模拟层中的I/O开销,因此实现了接近本机的性能。
如图所示,在这个模型中,不需要任何透传,因为虚拟化在终端设备上发生,允许管理程序简单地将虚拟功能映射到VM上以实现本机设备性能和隔离安全。
SR-IOV虚拟出的通道分为两个类型:
1、PF(PhysicalFunction)是完整的PCIe设备,包含了全面的管理、配置功能,Hypervisor通过PF来管理和配置网卡的所有I/O资源。
2、VF(VirtualFunciton)是一个简化的PCIe设备,仅仅包含了I/O功能,通过PF衍生而来好象物理网卡硬件资源的一个切片,对于Hypervisor来说,这个VF同一块普通的PCIe网卡一模一样。
客户价值:
可满足高网络IO应用要求,无需特别安装驱动,且无损热迁移、内存复用、虚拟机网络管控等虚拟化特性。
Faik-raid
一般情况下,当主机系统有多块硬盘时,通过组建Raid以提升磁盘性能或提供磁盘冗余,往往成为人们的首选考量。
当今主流raid实现方案大致可分为三种:
硬件raid(hardwareraid):
通过购买昂贵的raid卡实现。
软件raid(softwareraid):
通过操作系统内软件创建阵列,raid处理开销CPU负责。
主板raid(fakeraid):
通过主板内建raid控制器创建阵列,操作系统驱动识别。
相对于昂贵的硬件,主板raid(fakeraid)就成了我们不错的选择。
Fakeraid仅提供廉价的控制器,raid处理开销仍CPU负责,因此性能与CPU占用基本与softwareraid持平。
如果只有单个linux系统,使用softwareraid一般比fakeraid更健壮。
但是,在多启动环境中(例如windows与linux双系统),为了使各个系统都能正确操作相同的raid分区,就必须使用fakeraid了。
Linux下最重要的raid管理程序为MDRAID。
MDRAID是过滤不同文件系统和比较低级的磁盘驱动之间数据的块设备驱动程序。
以Intel的主板为例,在BIOS中有一块可选的只读存储器元件可以创建Intel快速存储RAID卷并且在启动之前的环境中提供管理Intel快速存储RAID卷的界面。
在BIOS把控制权交给系统启动引导程序之前,这个只读存储在系统内存中留下自己支持的RAID类型,比如RAID5。
RAID管理程序MDRAID会读到这份数据,并决定当创建Intel快速存储RAID卷时该使用哪种RAID类型。
aSV融入了对Fake-RAID的支持,现可支持Fake-RAID安装与使用Fake-RAID存储,目前可以使用intel模式的raid0,raid1,raid5,raid10,LSI模式的raid0
虚拟机生命周期管理
aSV提供了虚拟机从创建至删除整个过程中的全面管理,就像人类的生命周期一样,虚拟机最基本的生命周期就是创建、使用和删除这三个状态。
当然还包含如下几个状态:
创建虚拟机
在虚拟机中安装操作系统创建模板更新虚拟机硬件
迁移虚拟机及/或虚拟机的存储资源
分析虚拟机的资源利用情况
为虚拟机选择数量合适的内存或磁盘资源/调整资源数量虚拟机备份虚拟机恢复删除虚拟机
在虚拟机生命周期内,虚拟机可能会在某一个时间点经历上述这些状态。
aSV提供了完善的虚拟机生命周期管理工具,我们可以通过对虚拟机生命周期的规划,想要最大化的发挥虚拟机的作用。
虚拟交换机
虚拟交换机是虚拟网络和物理网络的纽带,虚拟交换机运行在虚拟服务器的Hypervisor内部,虚拟机之间的流量、虚拟机到物理网络之间的流量均通过vSwitch转发。
如图:
aSV提供了完善的虚拟交换机功能,包括:
虚拟交换机端口Vlan的划分,二层端口的类型切换,广播风暴的抑制,端口流量的统计,端口的状态监控。
动态资源调度
在虚拟化环境中,如果生产环境的应用整合到硬件资源相对匮乏的物理主机上,虚拟机的资源需求往往会成为瓶颈,全部资源需求很有可能超过主机的可用资源,这样业务系统的性能也无法保障。
aSV虚拟化管理平台提供的动态资源调度特性引入一个自动化机制,通过持续地动态平衡资源能力,将虚拟机迁移到有更多可用资源的主机上,确保每个虚拟机在任何节点都能及时地调用相应的资源。
即便大量运行对CPU和内存占用较高的虚拟机,只要开启了动态资源调度功能,就可实现全自动化的资源分配和负载平衡功能,也可以显著地降低数据中心的成本与运营费用。
aSV的动态资源调度功能通过跨越集群之间的心跳机制,定时监测集群内主机的CPU和内存等计算资源的利用率,并根据用户自定义的规则来判断是否需要为该主机在集群内寻找有更多可用资源的主机,以将该主机上的虚拟机迁移到另外一台具有更多合适资源的服务器上,或者将该服务器上其它的虚拟机迁移出去,从而保证某个关键虚拟机的资源需求。
aSV的特色技术
快虚
在实际的IT应用系统在部署虚拟化的时候,会存在虚拟化迁移的需求,为了实现将windows主机系统下的应用系统平滑的迁移至VM环境中,除了传统的P2V、V2V工具,深信服采用技术创新,基于Windows环境中,推出了独有的快虚技术。
快虚技术实现原理为:
在Windows环境下,先创建一个虚拟磁盘文件,并使用Windows驱动程序对虚拟磁盘进行保护,保证虚拟磁盘文件占用的物理扇区不会被移
深信服超融合
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- 融合 技术 白皮书
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