Содержание


Гипервизоры, виртуализация и облако

Анализ гипервизора PowerVM

Comments

Серия контента:

Этот контент является частью # из серии # статей: Гипервизоры, виртуализация и облако

Следите за выходом новых статей этой серии.

Этот контент является частью серии:Гипервизоры, виртуализация и облако

Следите за выходом новых статей этой серии.

Что нужно знать для начала

Power ― это виртуализация без ограничений. Предприятия обращаются к виртуализации PowerVM для консолидации множества рабочих нагрузок на меньшем количестве систем, повышения эффективности использования серверов и снижения затрат. Power VM обеспечивает безопасную и масштабируемую среду виртуализации для операционных систем AIX-, IBM i- и Linux-приложений, построенную на передовых функциях RAS и высокопроизводительной платформе Power Systems.

Поддерживаемые версии операционных систем:

  • AIX 5.3, AIX 6.1 и AIX 7;
  • IBM i 6.1 и IBM i 7.1;
  • Red Hat Enterprise Linux 5 и Red Hat Enterprise Linux 6 (когда она будет анонсирована Red Hat);
  • SUSE Linux Enterprise Server 10 и SUSE Linux Enterprise Server 11.

Поддерживаемые аппаратные платформы:

  • IBM Power Systems с процессорами POWER5, POWER6 и POWER7.

На рисунке 1 показана архитектура гипервизора PowerVM:

Рисунок 1. Архитектура гипервизора PowerVM
Архитектура гипервизора PowerVM

Функциональные возможности

PowerVM Enterprise отличается двумя новыми передовыми функциями: Active Memory Sharing и Live Partition Mobility.

  • Active Memory Sharing интеллектуально переносит системную память из одного раздела в другой по мере изменения рабочей нагрузки.
  • Live Partition Mobility позволяет перемещать раздел с одного сервера на другой без прерывания работы приложения, повышая степень использования системы, готовность приложений и показатели энергосбережения. Благодаря Live Partition Mobility плановые простои приложения ввиду регулярного обслуживания сервера становятся делом прошлого.

Ниже перечислены другие особенности PowerVM.

Поддержка функции Micro-Partitioning: технология Micro-Partitioning помогает снизить затраты, позволяя точно настраивать систему для консолидации нескольких независимых рабочих нагрузок. Микроразделу можно выделить всего 1/10 емкости процессора и изменять ее шагами по 1/100 емкости процессора. На каждое ядро может быть создано до 10 микроразделов.

Встроенный менеджер виртуализации: встроенный менеджер виртуализации (Integrated Virtualization Manager - IVM) позволяет отмечать, выбирать и консолидировать рабочие нагрузки с помощью простого в применении Web-интерфейса.

Виртуальный сервер ввода/вывода: позволяет разделять ресурсы ввода/вывода. Виртуальный сервер ввода/вывода (Virtual I/O Server) представляет собой специальный раздел, который выделяет виртуальные ресурсы ввода/вывода клиентским разделам. Virtual I/O Server располагает ресурсами, которые распределяются между клиентами. Физический адаптер, назначенный этому разделу, может использоваться одним или несколькими другими разделами. Virtual I/O Server устраняет необходимость в выделенных сетевых адаптерах, адаптерах дисковых устройств и дисках.

Поддержка PowerVM Lx86: позволяет запускать Linux-приложения для x86 на процессорах POWER; эта функция обеспечивает динамическое выполнение инструкций Linux для x86, преобразуя их в инструкции POWER-системы и кэшируя преобразованные инструкции для оптимизации производительности.

Общая выделенная емкость: преимущества выделенных ресурсов без накладных расходов. Эта функция позволяет выделенным разделам процессора «жертвовать» лишнее машинное время в общий пул, что повышает производительность системы в целом. Выделенный раздел сохраняет абсолютный приоритет над своими циклами процессора; распределение происходит только тогда, когда выделенный раздел не потребляет все свои ресурсы. Эта функция поддерживается на серверах на базе процессоров POWER6 и POWER7.

Множество общих пулов процессоров: благодаря этой функции система практически не требует администрирования. Достаточно назначить приоритеты разделов, и гипервизор будет по мере необходимости выделять вычислительную мощность приложениям. Эта функция позволяет автоматически выравнивать вычислительную мощность между разделами, назначенными общим пулам, повышая пропускную способность и позволяя снизить расходы на лицензирование программного обеспечения.

Виртуализация N-port ID: NPIV (N-port ID virtualization) обеспечивает прямой доступ к адаптерам Fibre Channel из нескольких клиентских разделов, упрощая управление средой Fibre Channel SAN. Функция NPIV включена в редакции PowerVM Express, Standard и Enterprise Edition и поддерживает разделы AIX 5.3, AIX 6.1, IBM i 6.1.1 и SUSE Linux Enterprise Server 11 на всех серверах на базе процессоров POWER6 и POWER7, включая blade-серверы.

Виртуальные ленточные накопители: PowerVM предлагает два способа виртуализации ленточных устройств на серверах на базе процессоров POWER6 и POWER7, упрощая резервное копирование и восстановление данных. Оба способа поддерживаются редакциями VM Express, Standard и Enterprise Edition:

  • NPIV позволяет логическим разделам PowerVM обращаться к ленточным библиотекам SAN, используя общие физические ресурсы HBA для разделов AIX 5.3, AIX 6.1 и SUSE Linux Enterprise Server 11 на серверах на базе процессоров POWER6 и POWER7;
  • поддержка виртуальных ленточных устройств позволяет разделять последовательные порты выбранных ленточных устройств SAS между разделами AIX 5.3, AIX 6.1, IBM i 6.1 и SUSE Linux Enterprise Server 11 на серверах на базе процессоров POWER6 и POWER7.

Функция Live Partition Mobility: перемещает действующий раздел AIX или Linux с одного физического сервера Power Systems на другой без прерывания работы приложений, помогая клиентам избегать перерывов для планового технического обслуживания системы, инициализации и управления рабочей нагрузкой. Эта функция поддерживается на серверах на базе процессоров POWER6 и POWER7. Она позволяет также перемещать разделы сервера на базе процессоров POWER6 на сервер на базе процессоров POWER7 для упрощения перехода на новую платформу.

Функция PowerVM Live Partition Mobility теперь поддерживается и в средах с двумя консолями Hardware Management (HMC), обеспечивая все более крупные и гибкие конфигурации. Разделы PowerVM поддерживают как физические, так и виртуальные устройства ввода/вывода, делая возможным динамический гетерогенный многопоточный ввод/вывод. Благодаря этой поддержке разделы получают пути к устройствам хранения данных как через физические (например, выделенные адаптеры FC), так и через виртуальные (например, с NPIV) адаптеры. Многопоточный ввод/вывод поддерживается средой Live Partition Mobility с разделами AIX 5.3 и AIX 6.1 на серверах на базе процессоров POWER6 и POWER7.

Активное распределение памяти: обеспечивая более эффективное использование системной памяти, передовая функция распределения памяти PowerVM динамично перераспределяет память между работающими виртуальными разделами с учетом изменения рабочих нагрузок.

Развертывание: развертывание конфигурации виртуализации включает в себя следующие задачи:

  1. Установка Virtual I/O Server.
  2. Создание логических разделов и назначение им виртуальных или физических ресурсов.
  3. Установка операционных систем в логические разделы.
  4. Развертывание емкости по требованию.

Для развертывания конфигурации виртуализации используются следующие инструменты.

  • Hardware Management Console (HMC): импортирует план системы (созданный с помощью SPT) и реализовывает этот план в управляемой системе. HMC создает логические разделы на основе конфигурации логических разделов, указанной в плане системы.
  • Виртуальный сервер ввода/вывода (Virtual I/O Server): это программное обеспечение, которое работает в своем собственном логическом разделе и предоставляет виртуальные ресурсы ввода/вывода клиентским логическим разделам управляемой системы. Virtual I/O Server позволяет одному или нескольким клиентским логическим разделам разделять общие физические адаптеры с подключенными дисками или оптическими устройствами.
  • Встроенный менеджер виртуализации (Integrated Virtualization Manager): пользовательский интерфейс раздела управления (Virtual I/O Server) на управляемых системах, которые не управляются посредством HMC. Встроенный менеджер виртуализации можно использовать для создания клиентских логических разделов AIX и Linux на одной и той же управляемой системе. Можно также настроить виртуальную систему хранения данных и виртуальную сеть Ethernet на управляемой системе.

Развертывание виртуализации с консоли HMC

С помощью консоли HMC можно создавать логические разделы, устанавливать операционные системы и распределять емкость по требованию для управляемой системы.

Чтобы развернуть конфигурацию виртуализации с использованием HMC, выполните следующие действия:

  • факультативно: введите код активации для технологий Virtualization Engine;
  • факультативно: создайте логический раздел Virtual I/O Server;
  • факультативно: установите Virtual I/O Server;
  • создайте логические разделы AIX и Linux и назначьте им ресурсы;
  • установите AIX и Linux в логические разделы.

Развертывание виртуализации с помощью IVM

Создать логические разделы и установить операционные системы на управляемую систему можно и с помощью Integrated Virtualization Manager. Чтобы развернуть конфигурацию виртуализации с использованием IVM, выполните следующие действия:

  • введите код активации для Virtual I/O Server;
  • установите Virtual I/O Server;
  • подготовьте раздел управления Virtual I/O Server;
  • создайте логические разделы AIX и Linux и назначьте им ресурсы;
  • установите AIX и Linux в логические разделы.

Управление виртуальными машинами

PowerVM управляет виртуальными машинами с помощью IVM. IVM позволяет:

  • упростить управление ИТ, представляя и администрируя ресурсы компьютера как единое целое;
  • увеличить гибкость, помогая организации преодолевать как плановые, так и внеплановые всплески нагрузки на сервер благодаря распределению вычислительной мощности.

IVM не требует использования HMC для управления логическими разделами в одной системе. С помощью IVM клиенты могут разделять единую систему путем создания логических разделов и обеспечить управление виртуальной дисковой памятью и виртуальной сетью Ethernet.

Выбор PowerVM

Прежде чем использовать PowerVM в качестве инструмента виртуализации, рассмотрите следующие плюсы и минусы.

Доводы "за":

  • PowerVM поддерживает несколько операционных систем на одном компьютере;
  • обеспечивает до 10 виртуальных машин на одно ядро процессора;
  • ресурсы процессора, памяти и ввода/вывода могут динамически перемещаться между виртуальными машинами;
  • виртуальные машины могут использовать выделенные или общие (ограниченные или неограниченные) ресурсы процессора;
  • ресурсы процессора могут автоматически перемещаться между виртуальными машинами в зависимости от рабочих нагрузок;
  • ресурсы процессора для группы виртуальных машин можно ограничить, чтобы снизить затраты на лицензирование программного обеспечения;
  • ресурсы хранения данных для серверов Power Systems и VIOS можно собирать в общие пулы для оптимизации использования ресурсов;
  • упрощает создание и управление ВМ для серверов Power Systems и blade-серверов;
  • поддерживает запуск многих Linux-приложений x86 в Linux на PowerVM;
  • работающие виртуальные машины AIX и Linux можно перемещать между серверами, исключив плановые простои;
  • интеллектуальное перераспределение памяти от одной виртуальной машины к другой повышает степень использования памяти;
  • упрощает управление и повышает производительность среды Fibre Channel SAN.

Доводы "против":

  • в периоды высокой нагрузки производительность может снижаться. В реализации виртуализации Linux PowerVM есть механизм, который позволяет очень точно управлять ресурсами и контролировать их; однако в периоды пиковой нагрузки все же есть потенциал для снижения производительности;
  • с помощью IBM PowerVM можно виртуализировать 10 логических разделов (LPAR) для совместного использования одного процессора или даже одной сетевой карты; эта практика может оказать негативное влияние на производительность (слишком много работы для единицы оборудования) и на готовность (подумайте о последствиях отказа этого процессора). Гибкость и широкие возможности по настройке виртуализации могут привести к плохо спроектированным системам, что вынудит компанию отказаться от всей своей стратегии виртуализации;
  • безопасность: в прошлом в случае отказа сервера последствия ограничивались этим сервером. При виртуализации может пострадать каждый логический раздел или виртуальная среда в рамках физического сервера. Хотя системный администратор может сделать так, что логические разделы физической машины не будут иметь доступ друг к другу, не следует упускать из виду и физическую защиту;
  • например, хотя во многих случаях этого не требуется, в большинстве установок IBM System р используется выделенная консоль HMC для выполнения настроек логических разделов Linux и виртуализации. Если администратор отошел от своего рабочего места и оставил консоль открытой, злоумышленник может получить доступ ко всей логической среде в рамках физического сервера.

Ресурсы для скачивания


Похожие темы


Комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь для того чтобы оставлять комментарии или подписаться на них.

static.content.url=http://www.ibm.com/developerworks/js/artrating/
SITE_ID=40
Zone=Облачные вычисления, Open source
ArticleID=827311
ArticleTitle=Гипервизоры, виртуализация и облако: Анализ гипервизора PowerVM
publish-date=07242012