SmartCloud Entry 基于 VMware 的最佳实践

随着虚拟化技术的迅猛发展,众多商业公司及开源组织都推出了针对不同平台的 Hypervisor 层实现,例如:IBM 公司的 PowerVM,VMware 公司的 ESXi,Redhat 的 KVM 等。与此同时,业界也涌现出了众多基于这些 Hypervisor 的云计算解决方案。SmartCloud Entry 是 IBM 公司开发的一款基于云计算基础架构及服务层的轻量级解决方案,其对 PowerVM、VMware 和 KVM 虚拟化层都有着很好的支持。本文将重点介绍如何通过 SmartCloud Entry 在 VMware 平台上搭建 Cloud 及日常应用管理。您将从中可以了解到 SmartCloud Entry 的常用功能及其在 VMware 平台上的一些特性。

刘 宇, 软件工程师, IBM

刘宇,目前在 IBM 中国系统与科技研发中心从事 SmartCloud Entry 基于 VMware 的测试工作。对云计算,VMware 虚拟化,SmartCloud Entry 产品有着深入的了解。



曾 晶, 软件工程师, IBM

曾晶,IBM 中国系统与科技研发中心的软件工程师,目前从事 SmartCloud Entry 的测试工作。



丛 彬彬, 高级软件工程师, IBM

丛彬彬,目前在 IBM 中国系统与科技研发中心从事 SmartCloud Entry 产品的性能测试工作。



2012 年 12 月 06 日

VMware 虚拟化简介

VMware 公司是全球虚拟化解决方案的领导厂商,提供了一系列虚拟机解决方案。其中 vSphere 是 VMware 公司推出的一套服务器虚拟化解决方案,用于构建云计算基础架构的虚拟化平台。VMware vSphere 使用虚拟化方式将数据中心转换为可扩展的聚合计算基础架构。虚拟基础架构在提供服务的方式方面为 IT 组织提供了更大的灵活性。虚拟基础架构还可以充当云计算的基础。云计算是一种构建于虚拟化的高效资源池技术之上的计算方法,用于创建按需、弹性、实现自我管理且可以作为服务进行动态分配的虚拟基础架构。虚拟化使应用程序和信息从基础硬件基础架构的复杂性中解脱出来。虚拟化不仅是云计算的基础技术,而且还使各种规模的组织在灵活性和成本控制方面有所改善。

VMware vSphere 的虚拟化层包括基础架构服务和应用程序服务。虚拟化层由 ESXi 管理程序组成,它将处理器、内存、网络、存储器和资源虚拟化为虚拟机。管理层:VMware vCenter Server 是配置、置备和管理虚拟化 IT 环境的中央点。接口层:用户可以通过 GUI 客户端(vSphere Client 或 vSphere Web Client)访问 VMware vSphere 数据中心。此外,用户可以通过使用命令行界面和 SDK 进行自动管理的客户机访问数据中心。详细说明请参考 vSphere 5 在线文档

VMware vSphere 5 是目前最新版本。vSphere 5 比之前的版本(vSphere 4)增加很多新功能。VMware vSphere 5 基于产品特性分为三个版本,包括标准版、企业版及企业增强版。其中企业增强版本包含全部 vSphere 5 的产品特性,其他版本依次为子集关系。详细说明请参考 VMware vSphere,了解 vSphere 不同版本概述及功能特性。在应用实例部分,本文将重点介绍如何通过 SmartCloud Entry 在 vSphere 5 企业增强版本平台上搭建 Cloud 及日常应用管理。


SmartCloud Entry 简介

SmartCloud Entry 是 IBM 公司开发的一款基于云计算基础架构及服务层的轻量级解决方案。SmartCloud Entry 通过对 IBM VMControl 或 VMware vSphere 等虚拟化平台的集成,提供了 Power 服务器以及 x86 服务器的 基础架构及服务层(Infrastructure as a Service, IaaS),其对 PowerVM、VMware 和 KVM 虚拟化层都有着很好的支持。

SmartCloud Entry 简化了业内已有的虚拟化解决方案,屏蔽其复杂性。提供包括自主服务(用户控制、项目管理、查询及审批等),自动部署虚拟机,计量计费等功能。此外,SmartCloud Entry 提供两种对外方式:UI 及 REST API。 平台即服务层以及软件即服务层可以方便调用 SmartCloud Entry 的 REST API 进行进一步开发。如需深入了解 SmartCloud Entry 基础架构,请参考 使用 IBM SmartCloud Entry 快速构建轻量级基础架构云

SmartCloud Entry 2.3 是 IBM 公司发布的最新版本。本文重点介绍基于 vSphere5 企业增强版的 SmartCloud Entry2.3 应用示例。表 1 为 SmartCloud Entry 不同版本与 vSphere 不同版本的功能比较。访问 IBM SmartCloud Entry Documentation,以学习更多关于 IBM SmartCloud Entry 相关信息。

表 1.SmartCloud Entry 对 vSphere 功能支持
SCEntry 功能vSphere4+SCE2.2vSphere5 Essentials Plus +SCE2.3vSphere5 Enterprise + SCE2.3vSphere5 Enterprise plus + SCE2.3
基本部署YesYesYesYes
高级部署YesYesYesYes
/ 停虚拟机YesYesYesYes
隐藏/ 显示虚拟机YesYesYesYes
删除虚拟机YesYesYesYes
调整虚拟机大小YesYesYesYes
拷贝虚拟机定义YesYesYesYes
打开虚拟机定义文件,检查虚拟机定义信息YesYesYesYes
保存 / 恢复 / 删除镜像YesYesYesYes
在不同项目之间移动虚拟机YesYesYesYes
信任证书XYesYesYes
捕获虚拟机XYesYesYes
多磁盘支持XYesYesYes
VMware vAppXYesYesYes
VMware 为 Windows 虚拟机设置密码XYesYesYes
VMware 部署厚硬盘或者精简硬盘XYesYesYes
VMware 添加删除硬盘XYesYesYes
VMware 异步部署XYesYesYes
迁移XYesYesYes
存储迁移XXYesYes
VMware SDK jar 文件检查XYesYesYes
VMware 性能改进XYesYesYes
容错XXYesYes
DRSXXYesYes
DRS 存储XXXYes
虚拟分布式交换机XXXYes

基于 vSphere5 的 SmartCloud Entry2.3 应用示例

vSphere 5 及 SmartCloud Entry2.3 安装配置

vSphere 5 安装

vSphere 5 安装不是本文介绍的重点,而且安装过程较为复杂,因此不在这里详细描述。可以参考 vSphere 5 在线文档 http://pubs.vmware.com/vsphere-50/index.jsp进行安装配置。

SmartCloud Entry2.3 安装

基于 VMware 的 SmartCloud Entry2.3 安装有两种方式。第一种是 Appliance 的形式。SmartCloud Entry2.3 和环境打包成一个镜像(也称为 Appliance),在 vCenter 中部署此镜像,创建一个虚拟机,直接运行虚拟机上的 SmartCloud Entry2.3 即可。另一种方式,SmartCloud Entry2.3 是一个可以执行的 bin 文件,可以将其安装在 VMware 的虚拟机上,进行简单配置后再运行 SmartCloud Entry2.3。SmartCloud Entry2.3 运行起来后,可以在其他环境上通过浏览器访问 SmartCloud Entry2.3 URL。详情下载 IBM SmartCloud Entry Documentation。图 1 为 SmartCloud Entry2.3 登录界面。

图 1.IBM SmartCloud Entry2.3 登录界面
图 1.IBM SmartCloud Entry2.3 登录界面

SmartCloud Entry2.3 连接 VMware 云

通过界面上配置 -> 云标签,可以配置 SmartCloud Entry2.3 连接 VMware 云,即之前安装好的 vSphere 5 的管理层 vCenter。具体操作如下:

  • 打开 IBM SmartCloud Entry2.3 并选择配置 -> 云标签
  • 点击添加云按钮
  • 选择 VMware 云类型,并输入名称,主机名,用户名以及密码等必填信息
  • 点击添加按钮

在输入正确的 VMware 云信息后,SmartCloud Entry2.3 会显示 VMware 云已经添加成功。图 2 为 SmartCloud Entry2.3 连接云后的主页面。

图 2.SmartCloud Entry2.3 主页面
图 2.SmartCloud Entry2.3 主页面

基于 VMware 的 SmartCloud Entry2.3 核心功能应用示例

基本部署

部署是 SmartCloud Entry2.3 最核心的功能之一。它分为基本部署和高级部署,如下图 3 所示。基本部署是高级部署的子集,可以通过配置按钮来选择哪些模块在基本部署中显示。默认情况下,在基本部署中只需要输入想部署虚拟机的名字,就可以完成部署。

图 3. 基本部署界面
图 3. 基本部署界面

高级部署

选择 SmartCloud Entry2.3 高级部署,除输入部署虚拟机的名字外,还需输入包括配置虚拟机的硬件(CPU 及内存),网络,存储及映射目标等。如图 4 所示。

图 4. 高级部署界面
图 4. 高级部署界面

虚拟机捕获

虚拟机捕(Capture)获功能是将虚拟机转变成一个镜像 (Image),也称之为模板 (Template)。用户可以用此模板部署更多具有相同属性的虚拟机。如图 5 所示。

图 5. 具有捕获按钮的工作负载界面
图 5. 具有捕获按钮的工作负载界面

虚拟机备份

虚拟机备份可以将虚拟机做多次备份,也可以根据需求对备份还原或删除。

图 6. 虚拟机备份界面
图 6. 虚拟机备份界面
图 7. 备份还原及删除界面
图 7. 备份还原及删除界面

计量计费

SmartCloud Entry2.3 可以根据虚拟机的 CPU,内存及存储进行计量计费。

图 8. 虚拟机账单界面
图 8. 虚拟机账单界面

基于 VMware 的 SmartCloud Entry2.3 特有功能应用示例

VMware 不同于 PowerVM、KVM,具有一定特性。基于 vSphere 5 新特性,SmartCloud Entry2.3 实现以下特有的功能。

vApp(a virtual application)虚拟应用

在 vSphere 5 中,vApp 有两层含义。第一层含义表示一组虚拟机容器,它可以对这组虚拟机做统一的操作。第二层含义表示通过修改 OVF 文件,部署虚拟机(VM)具有特殊的属性。SmartCloud Entry2.3 实现了 vApp 第二层含义,它支持 VMware 模板通过修改 OVF 文件提供特有的属性。SmartCloud Entry 2.3 Appliance 安装也可以称为 SmartCloud Entry2.3 vApp 安装,在部署过程中,导入的就是一个具有特殊属性的 OVF 文件。详情下载 IBM SmartCloud Entry Documentation,查看 SmartCloud Entry 2.3 基于 OVF 文件安装。如下图 9 所示,基于 vApp 虚拟机高级部署界面,就是通过修改 OVF 文件,部署虚拟机 System 以及 Management Network 的特殊属性值显示。

图 9. 基于 vApp 虚拟机高级部署界面
图 9. 基于 vApp 虚拟机高级部署界面

迁移虚拟机

迁移虚拟机是指将虚拟机从一个主机(或存储设备)移到另一个主机(或存储设备),以简化系统维护管理和提高系统负载均衡。 虚拟机迁移按类型分四种:第一次是将已关闭电源的虚拟机移至新的主机或存储设备,称为冷迁移;第二种是将已挂起的虚拟机迁移移至新的主机或存储设备;第三种是 vMotion,是将已打开电源的虚拟机移至新的主机,整个迁移过程对用户透明,虚拟机的应用不会中断;第四种是 Storage vMotion,就是将已打开电源的虚拟机的虚拟磁盘或配置文件移动到新的存储设备,与 vMotion 一样,整个迁移过程不中断虚拟机的可用性。无论使用哪种方式迁移,SmartCloud Entry2.3 所提供的功能都不会受到影响,依然可以管理迁移后的虚拟机。

增加或删除多个磁盘

VMware 可以对已有的虚拟机增加或删除磁盘。SmartCloud Entry2.3 支持两种格式的添加,“厚磁盘(Thick)”和“精简磁盘(Thin)”。选择“厚磁盘”表示实际增加磁盘大小。“精简磁盘”表示实际使用磁盘大小。例如增加 40G 磁盘空间,实际使用 20G 磁盘空间。如果选择“厚磁盘”,虚拟机占用 40G 磁盘空间。如果选择“精简磁盘”,虚拟机占用 20G 磁盘空间,其余 20G 可以共享给其他 VM 使用,按需分配,直到使用 40G 磁盘空间为止。图 10 表示添加不同格式的磁盘 / 存储。

图 10. 添加磁盘
图 10. 添加磁盘

DRS 存储

DRS 存储是 vSphere 5.0 的一个新功能,它提供了负载均衡机制,依据负载情况,智能地选择虚拟机的存储位置,并在必要地时候通过 Storage vMotion 调整虚拟机的存储位置,以平衡数据存储集群内的空间和 I/O 资源,实现更高效的存储资源利用。SmartCloud Entry 2.3 在部署过程中选择启动 DRS 的存储集群作为目标存储器,如图 11,DRS 存储将被启动,会根据当前的存储利用率,将虚拟机部署在较空闲的数据存储上,并提供后续的负载均衡决策。

图 11. 设置目标存储器
图 11. 设置目标存储器

虚拟分布式交换机(VDS ,Virtual Distribution Switch)

虚拟分布式交换机(VDS)就像是所有关联主机之间的一个交换机。这使您能够设置跨所有成员主机的网络配置,并使得虚拟机可在跨多个主机进行迁移时保持其网络配置一致。与 vSphere 标准交换机一样,每个 VDS 也是虚拟机可以使用的网络集线器。分布式交换机可以在虚拟机之间进行内部流量转发或通过连接到物理以太网适配器(也称为上行链路适配器)链接到外部网络。还可向每个分布式交换机分配一个或多个分布式端口组。分布式端口组将多个端口分组到一个公共配置下,并为连接到带标记网络的虚拟机提供稳定的定位点。每个分布式端口组都由一个对于当前数据中心唯一的网络标签来标识。VLAN ID 是可选的,它用于将端口组流量限制在物理网络内的一个逻辑以太网网段中。

SmartCloud Entry2.3 支持 vSphere 的标准交换机(standard switch)和虚拟分布式交换机 (Virtual Distribution Switch, VDS)。SmartCloud Entry2.3 在成功连接 vSphere 云后会自动识别在 vSphere 主机或集群上创建好的标准交换机和虚拟分布式交换机,并基于它们进行部署。如何在 vSphere 上配置虚拟分布式交换机,请参考 vSphere 5 在线文档。

如图 12 所示,配置 vSphere 主机 9.125.13.123 和主机 9.125.13.124 为一个集群(cluster)。并创建一个 VDS 命名为 Bella_Distributed_Switch,创建其端口组为 Private Network 10/8。VM Network 是主机 9.125.13.123 和主机 9.125.13.124 标准端口组。如图 16,在 SCE 网络配置图中,SmartCloud Entry2.3 会自动识别相应的端口组,并选择其进行部署。

图 12. 配置 vSphere5 虚拟分布式交换机
图 12. 配置 vSphere5 虚拟分布式交换机
图 13.SmartCloud Entry2.3 识别端口组界面
图 13.SmartCloud Entry2.3 识别端口组界面

结束语

本文着重介绍了如何通过 SmartCloud Entry 在 VMware 平台上搭建 Cloud、管理镜像、部署虚拟机、用户管理等日常应用管理功能,以及虚拟应用、虚拟机迁移、存储管理、DRS 存储、虚拟分布式交换机等 SmartCloud Entry 在 VMware 平台上的特有功能。 VMware 作为全球虚拟化解决方案的领导厂商,其 vSphere 产品为云计算提供了优秀的虚拟化平台。SmartCloud Entry 作为基础架构云平台对 VMware vSphere 提供了良好的支持和扩充。

参考资料

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ArticleTitle=SmartCloud Entry 基于 VMware 的最佳实践
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