如何选择超融合（二）虚拟化管理

前言：

在超融合解决方案中，虚拟化技术可降低 IT 硬件和运营成本，实现10:1 或更高的整合率，将硬件利用率从5%-15%提高到 80%或更高，而无需牺牲应用程序性能。虚拟化可提高服务级别和应用程序质量，并增强安全性和数据保护能力。

虚拟化管理，应当作为用户选择超融合产品时重点考察和对比的模块之一。

虚拟化技术路线

计算虚拟化通过虚拟化管理程序（Hypervisor）将物理服务器的硬件资源与上层应用进行解耦，形成统一的计算资源池，之后可弹性分配给逻辑上隔离的虚拟机共享使用。

当前主流的x86虚拟化技术有开源的KVM、Xen，以及VMware ESXi、Microsoft Hyper-V。

其主要差别在于虚拟化核心任务的执行组件有所不同:ESXi 虚拟化的核心任务都是通过ESXi内核完成；Xen的CPU和内存虚拟化通过Xen内核完成，磁盘与网络IO虚拟化，以及虚拟化管理与调度由主机上最先启动的管理VM Dom0完成；Hyper-V架构与Xen的架构非常相似，Xen中的Dom0角色在Hyper-V 叫做Parent Partition；KVM作为Linux的一个内核模块，采用基于Intel VT的硬件辅助虚拟化技术，结合Qemu来提供设备虚拟化。CPU和内存虚拟化通过KVM内核完成，磁盘与网络IO虚拟化通过QEMU完成，每个VM是一个QEMU进程，由Linux进程调度器管理。

超融合主要采用KVM或ESXi虚拟化技术，二者都是非常成熟稳定的虚拟化技术，可以支持各种企业工作负载。性能方面，KVM的应用创建、启动和运行速度接近硬件原生速度，比ESXi稍快一些。由于ESXi属于VMware的专有（封闭）技术，而KVM是开源技术，因此KVM的总拥有成本要明显低于ESXi。

超融合管理平台：

主流的超融合管理平台可以分三大类：VMware、Openstack和Ovirt/RHEV（Red Hat Enterprise  Virtualization），其中，VMware主要支持ESXi，Openstack支持多种虚拟化如ESXi、Xen和KVM，Ovirt/RHEV则是专门针对KVM开发。

从使用功能角度来说，随着虚拟化技术的日益成熟，各种虚拟化管理平台的差别并不大。无论是哪种管理平台，都具备以下类似特点：

资源管理

将处理器和内存资源分配给运行在相同物理服务器上的多个虚拟机。确定针对CPU、内存、磁盘和网络带宽的最小、最大和按比例的资源份额。在虚拟机运行的同时修改分配。支持应用动态获取更多资源，以满足高峰期性能要求。

动态分配资源

可跨资源池不间断地监控利用率，并根据业务需求，在多个虚拟机之间智能分配可用资源。可实现一个具有内置负载平衡能力的自我管理、高效的IT环境。

高能效的资源优化

能够自动监控和响应整个集群的资源和能耗需求。当集群所需资源减少时，它会整合工作负载，并将主机置于待机模式，从而减少能耗。当资源需求增加时，自动将关闭的主机恢复在线状态以满足必要的服务级别要求。

虚拟机自动迁移与重启

可通过对虚拟机在节点间自动迁移、自动重启的方式保持较高的可用性。

规模化管理

可通过Web控制台管理数十台到数千台物理主机和数十个到一万个虚拟机。

从使用场景而言：

VMware更偏重数据中心的虚拟化与企业的私有云，比较适合中小规模的企业数据中心，具有安装部署简单的优点，但由于Vmware技术路线比较封闭，其License费用与运维成本较高。

OpenStack作为一个开源系统，它的发展路线不受任何一家单独的公司的控制。Openstack由数十个组件构成，由于相对更快的版本更新速度，其部署和架构的实施和维护成本相比VMware有了明显提高，因此Openstack通常需要有专业的团队来支撑，其优势是单集群规模可以达到数千台物理机的水平，非常适合于像互联网行业和电信行业等体量较大的企事业单位用户。

Ovirt/RHEV是专门针对KVM虚拟化的管理平台，其管理功能与VMware非常接近，是替换VMware虚拟化的最佳选择。Ovirt提供了一个完整的基于QEMU/KVM的虚拟化解决方案，可以轻松扩展到数百个节点的物理机集群，通过Libvirt创建运行虚拟机，而网络虚拟化则由OVN处理。与VMware的封闭性不同，Ovirt具有较强的平台开放性，支持GlusterFS，Ceph，NFS，iSCSI，FC等存储后台。

道熵超融合虚拟化管理平台之特点：

道熵超融合的虚拟化管理平台由两大模块构成，一是存储虚拟化模块，负责存储系统的稳定性、性能和自动化运维管理；另一个是计算与网络虚拟化模块，是建立在Ovirt基础之上的优化和集成。在虚拟机创建、管理、和监控方面，除了功能与VMware接近，还可创建高性能虚拟机种类，通过虚拟机的计算资源与物理主机资源实现直通和绑定，提供接近物理机性能的虚拟机，可用于部署数据库或大数据分析等应用。

道熵超融合具备类似VMware vMotion的功能，可在线将虚拟机从一个存储域迁移到另外一个存储域。该功能可将数据从一个低性能的存储系统迁移到一个更高性能的存储系统中，也可以将数据从一个即将被淘汰的存储系统迁移到一个更新的存储系统中。该功能有效解决了传统数据中心时常面对且繁琐的数据迁移难题。

道熵超融合还具有与VMware相类似的Stretched Cluster 功能：一种高效简洁的同城双活解决方案，即通过将虚拟机的数据的两个副本分别安置在相距不大于80公里的两个数据中心中，利用负载均衡将虚拟机均匀分布在两个数据中心，当一个数据中心发生故障时，虚拟机自动迁移到另外一个数据中心，保证业务的高可用。

道熵超融合自带多种虚拟机数据保护功能：

自动定时快照

可定时生成虚拟机的只读数据镜像，可用于对勒索病毒之类的入侵实现快速本地恢复。

自动定时备份

可采用全量、或持续增量的方式，将虚拟机的数据备份到远端的NFS网络存储或S3云对象存储中，形成对数据的异地保护。

异地容灾

利用存储的远程异步复制功能，将数据复制到远端的数据中心，并可产生分钟级别的连续快照，可实现数据的异地容灾保护。而类似的功能，在VMware中，则需要第三方软件支持。

总结

超融合通过服务器虚拟化和存储虚拟化技术，利用虚拟机实时迁移和故障迁移，确保业务连续性和始终可用的IT环境。虚拟化技术可降低IT硬件和运营成本，实现10:1或更高的整合率，将硬件利用率从5%-15%提高到 80%或更高，而无需牺牲应用程序性能。虚拟化可提高服务级别和应用程序质量，并增强安全性和数据保护能力。

道熵超融合与基于Openstack的超融合相比，管理复杂度更低，自动化运维程度更高。与VMware相比，各种管理功能比较接近，是VMware虚拟化的优秀替代者，不仅简单易用，同时在虚拟机性能调优、存储性能优化、备份与容灾等方面具备独特的优势，是中小型企业、企业分支机构、以及边缘云等应用场景的首选。