文/楊帆

服務器虛擬化：如何做好應用和容量規(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行了不同程度的虛擬化。不管是用何種平臺搭建虛擬化環(huán)境，如果沒有進行前期規(guī)劃就匆匆上馬，越到使用后期諸如兼容性和容量的問題就會暴露得越凸顯。本文主要針對虛擬化的前期規(guī)劃中容易忽視的兩個方面——應用和容量規(guī)劃進行分析。

應用規(guī)劃

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

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

2.對內(nèi)存、CPU、磁盤空間有極高要求的應用。如果某個應用程序（或軟件，或應用），在單臺的服務器上處理起來都很“費勁”，那將這些應用遷移到虛擬機中進行虛擬化，速度就會更慢。學校內(nèi)有些系統(tǒng)對系統(tǒng)性能的某一點要求比較高，如財務系統(tǒng)、視頻點播系統(tǒng)、3D圖形成像系統(tǒng)。

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

4.會造成單點故障的應用。如果該應用被虛擬到虛擬化集群中，一旦宕機就會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器放到一臺物理主機上了，如果這臺主機宕機，整個域中的服務器和桌面端都將受到嚴重影響，因此在規(guī)劃服務器虛擬化時，應該規(guī)避掉單點故障，才不會有潛在的災難性事故發(fā)生。

5.很重要但沒有在虛擬化平臺上成功測試的應用。虛擬化雖然帶來了管理的便捷，技術(shù)也比較成熟了，但發(fā)生問題的節(jié)點也相應增加。所以如果應用非常重要，就算在虛擬化平臺上測試成功，也一定要準備備用機。

6.對時間同步有高精準度要求的應用。當物理主機未配置NTP時，各虛擬機的時間總是與標準時間有幾分鐘的差異；就算配置了NTP，重啟后設(shè)置會丟失或遺忘。想象一下，如果有一個考勤系統(tǒng)比上班時間提前了幾分鐘會造成什么影響呢？如果一個秒殺系統(tǒng)時間不準又會怎樣呢？

7.高涉密或領(lǐng)導層不想讓更多人接觸到數(shù)據(jù)的應用。虛擬機除了本身有管理員，虛擬機所在的主機有管理員，虛擬機集群也有管理員，對于高安全級的應用來說，從人員安全的角度來看，管理人員越少越好。

8.已經(jīng)陳舊且混亂無序的系統(tǒng)。為方便管理員，可直接將原有的所有操作系統(tǒng)直接P2V到虛擬機中；但本身已經(jīng)陳舊且混亂的系統(tǒng)直接P2V過去會造成未來更多兼容性上的問題，所以最好還是全新安裝虛擬機系統(tǒng)。

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

容量規(guī)劃

虛擬化帶來的好處之一是使各位管理員從大量不同硬件配置的服務器管理維護中抽離出來，但接下來我們需要面對的問題是對現(xiàn)有虛擬化服務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器各資源的使用率，但無監(jiān)控和無規(guī)劃的增加物理機的工作負荷最終會導致虛擬化項目的失敗。你可能會說，虛擬化的另一個優(yōu)勢是資源添減的便利性，但如果管理員無計劃無節(jié)制地進行空間分配會導致物理磁盤產(chǎn)生大量的磁盤碎片。而另一方面，如果容量管理沒有做正確或者根本就沒有做，供需就會失衡，導致資源浪費或者資源不夠用，無論是購買的時間太早還是數(shù)量過多，都是代價昂貴的；然而，資源不夠用會更糟糕，因為這能直接影響到學校的業(yè)務運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、穩(wěn)定性等問題的發(fā)生。

比較合理的容量規(guī)劃應該從前期容量和未來容量兩個方面來考慮，也即是：

規(guī)劃容量=基本容量+未來容量

基本容量

基本容量可以理解為目前已經(jīng)運行中的應用所消耗的資源容量，或是根據(jù)經(jīng)驗測算的資源消耗量。測算方法可以利用硬件檢測軟件測試出目前服務器的資源消耗，但建議測試應用使用率最高時期的硬件資源。假設(shè)原有應用運行于不同的幾臺服務器上，需要把這些服務器遷移到虛擬機中，我們可以計算每臺服務器實際需要的CPU、內(nèi)存與磁盤空間，計算公式為：

基本CPU需求量=該服務器CPU頻率×CPU數(shù)量×CPU使用率

基本內(nèi)存需求量=該服務器內(nèi)存×內(nèi)存使用率

基本硬盤需求量=硬盤容量-剩余空間

利用測試出的數(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表1。

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

表1　物理服務器資源使用統(tǒng)計例表

未來容量

未來容量可以理解為對應用未來預估會增加的資源需求量。一般來說如果應用不發(fā)生大的改變，CPU和內(nèi)存的資源使用量會相對比較固定，但硬盤是絕對會增加的，但如果應用進行了升級或該應用的并發(fā)需求量突然陡增，那么原有的基本配置就絕對不夠，所以必須在配置每臺虛擬機的時候預留一定的資源。由于虛擬化資源配置有其便利性，管理員可以將這個預留的資源暫時不分配給虛擬機，但是一定要事先在主機中預留出這些資源。

由于各個應用未來的發(fā)展完全取決于學校對該應用的需求，所以未來容量并沒有固定的計算公式，而更多的是要憑借各位管理員在運維這些應用過程中的經(jīng)驗以及對學校在該應用上需求的預估。如果實在無從評估，可大致參考如下建議：

CPU未來容量=基本CPU需求量× （5％～10％）

內(nèi)存未來容量=基本內(nèi)存需求量× （10％～20％）

硬盤未來容量=基本硬盤需求量× （20％～50％）

當然，如果已知一些未來還可能要全新創(chuàng)建的虛擬服務器，則也應該納入未來容量規(guī)劃中。

當獲得了以上基本容量和未來容量兩套數(shù)據(jù)相加后，我們大致可得出規(guī)劃出來的資源容量配置的數(shù)據(jù)。如果尚未采購虛擬化服務器，則可根據(jù)該配置數(shù)據(jù)進行采購；若已經(jīng)采購了主機，則可根據(jù)該數(shù)據(jù)審查當前主機的配置是否滿足需要，不滿足就必須想法擴充資源，以避免資源不足影響系統(tǒng)運行。

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