隨著時(shí)間的推移，微型計(jì)算機(jī)和PC可提供更有效、更經(jīng)濟(jì)的方法來分配處理能力。到了20世紀(jì)90年代，研究人員開始探索如何利用虛擬化解決與廉價(jià)硬件激增相關(guān)的一些問題，例如，利用率不足、管理成本不斷攀升和易受攻擊等。

現(xiàn)在，虛擬化技術(shù)處于時(shí)代前沿，可以幫助企業(yè)升級和管理他們在世界各地的 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)并確保其安全。

主流的虛擬化技術(shù)

最早的虛擬化技術(shù)是源自IBM大型機(jī)的邏輯分區(qū)技術(shù)。這種技術(shù)的主要特點(diǎn)是，每一個(gè)虛擬機(jī)都是一臺真正機(jī)器的完整拷貝，一個(gè)功能強(qiáng)大的主機(jī)可以被分割成許多虛擬機(jī)。

IBM邏輯分區(qū)技術(shù)(LPAR)是劃分單個(gè)系統(tǒng)的CPU、內(nèi)存和其他資源以創(chuàng)建多個(gè)單獨(dú)服務(wù)器的虛擬化技術(shù)。每個(gè)LPAR擁有自己的CPU、內(nèi)存和I/O設(shè)備分配。此類分區(qū)是在固件級別而不是在物理資源級別進(jìn)行的。因此，使用 IBM System p5 服務(wù)器，可使用Micro-Partitioning^TM來創(chuàng)建LPAR–每個(gè)LPAR分配的物理CPU少于一個(gè)。

每個(gè) LPAR 包含自己的操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)可以是AIX、Linux或i5/OS。在一個(gè)p5系統(tǒng)上，只能有一個(gè)Linux或i5/OS分區(qū)。

IBM動態(tài)邏輯分區(qū)不僅能夠?qū)⒂布壿嫷貏澐譃槎鄠€(gè) LPAR，而且還提供了在分區(qū)正常運(yùn)行時(shí)動態(tài)添加、刪除或在分區(qū)之間移動資源的能力?？梢詫φ谶\(yùn)行的分區(qū)添加或刪除CPU、內(nèi)存或I/O槽，而不必首先關(guān)閉該LPAR。動態(tài)邏輯分區(qū)(DLPAR)為用戶的計(jì)算環(huán)境提供了大量的靈活性。

VMWare虛擬化技術(shù)

VMware公司成立于1998年，它將虛擬機(jī)技術(shù)引入到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。VMware在1999年，首次交付了它的第一套產(chǎn)品，VMware Workstation，在2001年，通過發(fā)布VMware GSX服務(wù)器和VMware ESX服務(wù)器而進(jìn)入了企業(yè)服務(wù)器的市場領(lǐng)域。2006年6月，VMware公司發(fā)布了最新的VMware Infrastructure 3，成為行業(yè)里第一套完整的虛擬架構(gòu)套件，在一個(gè)集成的軟件包中，包含了最全面的虛擬化技術(shù)、管理、資源優(yōu)化、應(yīng)用可用性以及自動化的操作能力。

VMWare虛擬化技術(shù)將計(jì)算機(jī)、存儲和網(wǎng)絡(luò)硬件間建立了一個(gè)抽象的虛擬化平臺，使得所有的硬件被統(tǒng)一到一個(gè)虛擬化層中。這樣，在此平臺的頂部創(chuàng)建的虛擬機(jī)具有同樣的硬件結(jié)構(gòu)，提供了更好的可遷移性。在這種模型中，每個(gè)用戶都可以在他們的虛擬機(jī)上運(yùn)行程序、存儲數(shù)據(jù)，甚至虛擬機(jī)崩潰也不會影響系統(tǒng)本身和其他的系統(tǒng)用戶。

它虛擬了Intel x86平臺，可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。通過使用虛擬化層，提供了硬件級的虛擬，即虛擬機(jī)為運(yùn)行于虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)映像提供了一整套虛擬的Intel x86兼容硬件。這套虛擬硬件虛擬了真正服務(wù)器所擁有的全部設(shè)備：主板芯片、CPU、內(nèi)存、SCSI和IDE磁盤設(shè)備、各種接口、顯示和其他輸入輸出設(shè)備。并且，每個(gè)虛擬機(jī)都可以被獨(dú)立的封裝到一個(gè)文件中，可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的靈活遷移。

VMWare虛擬化特點(diǎn)

VMware有兩種架構(gòu)，一種是寄居架構(gòu)：如VMware Server, Workstation，它們依賴于主機(jī)操作系統(tǒng)對設(shè)備的支持和物力資源的管理，然后在其上運(yùn)行VMware應(yīng)用程序和其他應(yīng)用程序。另一種是裸金屬架構(gòu)：VMware ESX Server，它依賴虛擬層內(nèi)核，直接構(gòu)架在硬件上，并且它還有一個(gè)代理和控制應(yīng)用的服務(wù)控制臺。

VMware分布式資源調(diào)度(DRS)

VMware分布式資源調(diào)度(DRS)是真正的按需自動資源調(diào)配，它可以做到跨資源池（即可以跨物理節(jié)點(diǎn)）動態(tài)調(diào)整計(jì)算資源，并且基于預(yù)定義的規(guī)則智能分配資源。所以我們可以按照不同應(yīng)用的不同負(fù)載高峰時(shí)間段來定義不同應(yīng)用的服務(wù)器資源分配策略，從而動態(tài)提高系統(tǒng)管理效率，使IT和業(yè)務(wù)優(yōu)先級對應(yīng)，并且自動化的硬件維護(hù)。

基于VMWare構(gòu)架Oracle RAC集群數(shù)據(jù)庫方案

在針對數(shù)據(jù)庫需求的配置選取上，國內(nèi)外服務(wù)器廠商有各自不同產(chǎn)品推薦和方案。在數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用上，國外廠商通常推薦小型機(jī)的雙機(jī)熱備的方案。同時(shí)像IBM、SUN這樣的廠商通常會推薦使用他們的邏輯分區(qū)技術(shù)，他們將小型機(jī)劃分成多個(gè)邏輯分區(qū)，并且兩臺小型機(jī)劃分的邏輯分區(qū)一一對應(yīng)，這樣就可以做成多套雙機(jī)互備（當(dāng)然他們也有可能做成數(shù)據(jù)庫集群）的系統(tǒng)，對于那些用戶有多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)希望集中部署在其上，并且不同應(yīng)用系統(tǒng)之間還需要進(jìn)行物理隔離（即它們之間不會互相爭奪服務(wù)器CPU、內(nèi)存、I/O等資源），同時(shí)還可以根據(jù)業(yè)務(wù)高峰期動態(tài)分配資源的需求來說，的確是非常的合適。

針對這種需求，曙光公司也提出了自己的解決方案，那就是通過VMWare虛擬化系統(tǒng)來構(gòu)架oracle RAC集群數(shù)據(jù)庫方案。

我們建議選擇VMware 第三代虛擬架構(gòu)套件VI3企業(yè)版軟件，服務(wù)器選擇最高端的八路四核二代小型機(jī)EP850，每臺服務(wù)器都需要安裝VI3中的ESX Server組件，利用服務(wù)器強(qiáng)大的處理能力，生成多個(gè)虛擬服務(wù)器，而每一個(gè)虛擬服務(wù)器，從功能、性能和操作方式上，等同于傳統(tǒng)的單臺物理服務(wù)器，在每個(gè)虛擬服務(wù)器上，再安裝配置Windows或Linux操作系統(tǒng)，然后再在其上安裝oracle RAC集群數(shù)據(jù)庫。

舉例來說，如果用戶目前有4套應(yīng)用系統(tǒng)，每套應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都需要實(shí)現(xiàn)資源隔離，同時(shí)還需要能夠動態(tài)調(diào)整資源以錯開各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高峰期，那么我們就選用兩臺到4臺EP850二代小型機(jī)（看其負(fù)載量大小決定服務(wù)器數(shù)量），每臺服務(wù)器上部署一套ESX Server，然后在其上安裝4套Windows或Linux操作系統(tǒng)，每套操作系統(tǒng)上安裝一套o(hù)racle RAC集群數(shù)據(jù)庫，這兩臺到4臺EP850二代小型機(jī)的操作系統(tǒng)將會一一對應(yīng)，最終構(gòu)架出4套o(hù)racle RAC集群數(shù)據(jù)庫。每套o(hù)racle RAC集群數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間都實(shí)現(xiàn)了資源隔離，同時(shí)通過VMware DRS實(shí)現(xiàn)了動態(tài)的資源管理，達(dá)到了根據(jù)業(yè)務(wù)高峰期動態(tài)分配資源的目的。

方案中，存儲系統(tǒng)必須采用SAN集中存儲方式，這是因?yàn)椴徽撌荲Mware ESX Server還是oracle RAC集群數(shù)據(jù)庫都需要把數(shù)據(jù)集中存放，對于VMware ESX Server來說，它將會將每個(gè)虛擬機(jī)的文件系統(tǒng)創(chuàng)建在共享的SAN集中存儲陣列上，VMware VMFS 虛擬機(jī)文件系統(tǒng)，是一種高性能的群集文件系統(tǒng)，允許多個(gè)ESX Server 安裝同時(shí)訪問同一虛擬機(jī)存儲。由于VMware的虛擬架構(gòu)系統(tǒng)中的虛擬機(jī)實(shí)際上是被封裝成了一個(gè)檔案文件和若干相關(guān)環(huán)境配置文件，通過將這些文件放在SAN存儲陣列上的VMFS文件系統(tǒng)中，可以讓不同服務(wù)器上的虛擬機(jī)都可以訪問到該文件，從而消除了單點(diǎn)故障。

同時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必然會牽涉到數(shù)據(jù)備份甚至是業(yè)務(wù)容災(zāi)，VMware提供了一個(gè)對其本身的整合備份系統(tǒng)VCB，它可以通過備份很少數(shù)量的虛擬機(jī)文件和封裝來備份整個(gè)虛擬機(jī)，同時(shí)在恢復(fù)的時(shí)候直接恢復(fù)虛擬機(jī)文件，不需裸機(jī)恢復(fù)軟件。VCB與第三方的備份軟件（如veritas、commvault、legato等）無縫集成，可以減少備份代理的數(shù)量和成本，消除生產(chǎn)虛擬機(jī)的備份負(fù)載，充分利用虛擬機(jī)快照和SAN技術(shù)。

虛擬化增加服務(wù)器的利用率

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，對于傳統(tǒng)的服務(wù)器應(yīng)用方式，通常服務(wù)器的平均利用率在5-15%之間，而采用虛擬架構(gòu)整合后，服務(wù)器的平均利用率可達(dá)到60%-80%。我們完全可以通過在較少臺數(shù)的高配置的八路四核EP850上創(chuàng)建多個(gè)虛擬服務(wù)器的方式，來完成傳統(tǒng)方式需要多臺的低配置服務(wù)器才能完成的工作，用戶在降低成本的方式，還大大減少了環(huán)境的復(fù)雜性，降低了對機(jī)房環(huán)境的需求，同時(shí)具有更靈活穩(wěn)定的管理特性。

每一臺虛擬服務(wù)器都可以利用VMware 虛擬對稱式多重處理(SMP)技術(shù)，通過使單個(gè)虛擬機(jī)能夠同時(shí)使用多個(gè)物理處理器，增強(qiáng)了虛擬機(jī)性能。

虛擬架構(gòu)環(huán)境的集中管理

為了對服務(wù)器虛擬架構(gòu)進(jìn)行有效的管理和監(jiān)控，可以配置一臺服務(wù)器來做為VirtualCenter服務(wù)器，VirtualCenter服務(wù)器為 IT 環(huán)境提供了集中化管理、操作自動化、資源優(yōu)化和高可用性?；谔摂M化的分布式服務(wù)為數(shù)據(jù)中心提供了前所未有的響應(yīng)能力、可維護(hù)性、效率和可靠性級別。

使用 VMotion^TM 遷移運(yùn)行中的虛擬機(jī)

通過VMware VMotion可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的動態(tài)遷移，而服務(wù)不中斷。零宕機(jī)時(shí)間，進(jìn)行有計(jì)劃的服務(wù)器維護(hù)和升級遷移工作負(fù)載，資源利用率最大化。支持Fibre Channel和iSCSI SAN以及NAS環(huán)境。

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