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虛擬機管理需要哪些功能,以及虛擬機管理常見問題和解決方案

個性化 共享 使用率 cpu 自動同步 掛載iso 批量 磁盤使用 操作系統。

虛擬機裏面主要涉及哪些功能,虛擬機管理需要哪些功能,以及虛擬機管理常見問題和解決方案-CNware虛擬化軟件
1 虛擬機部署
部署單臺虛擬機:根據模板或者自定義方式創建單臺虛擬機,支持自主設置虛擬機的VCPU、內存、存儲及網絡。
批量部署虛擬機:可通過模板批量部署虛擬機,並能針對每臺虛擬機的VCPU、內存、存儲、網絡做個性化設置,最多能支持10臺虛擬機批量部署。
2 生命周期管理
虛擬機支持多種操作方式,用戶可根據需要靈活操作虛擬機,包括創建、開機、關機、重啟、掛起、恢復、刪除等。支持在共享存儲上的虛擬機從其他主機啟動,虛擬機可以通過XVA格式導入、導出。
3 虛擬機克隆
虛擬機在線克隆:不影響正在運行的虛擬機業務情況下克隆,克隆開始前可修改克隆的虛擬機VCPU、內存、網絡等配置,並且源虛擬機不能掛載ISO。
虛擬機離線克隆:將離線狀態的虛擬機克隆,克隆後的虛擬機與源虛擬機VCPU、內存、網絡等配置一樣。
虛擬機鏈接克隆:多個克隆虛擬機之間的公共部分(共同來自源虛擬機的部分)可以共用同一份內存空間和同一份磁盤空間,極大的節省服務器資源。鏈接克隆虛擬機運行需要讀取存儲上的鏈接克隆母卷數據前,會先到內存cache中讀取,如果在內存cache中讀取不到,才會到存儲上讀取數據;並且iCache會根據需要動態的把熱點數據放入到主機內存cache中,來提升內存cache的命中率。 根據iCache的加速原理可知鏈接克隆虛擬機在運行過程中會減少對母卷存儲本身的讀IOPS壓力,這不但緩解了批量鏈接克隆虛擬機啟動時對存儲壓力過大的啟動風暴問題,而且提升了鏈接克隆虛擬機的啟動速度,並且鏈接克隆虛擬機啟動後的性能也有改善
4 虛擬機自啟動
在實際運維過程中,往往會碰到物理主機因為各種原因斷電,導致虛擬機關機情況發生,當啟動物理主機後還需要手動將其上面的虛擬機一臺一臺手動啟動。針對該情況,我們提供設置虛擬機隨物理主機開機啟動,並根據業務重要性設置虛擬機啟動順序和延遲時間。
CNware監控物理主機在啟動的時候,觸發啟動程序,根據設置的虛擬機啟動規則(啟動順序,啟動級別等)逐個對虛擬機進行加電,以達到虛擬機隨主機啟動的功能。
5 虛擬機HA
CNware監控運行在其物理主機上的虛擬機的健康狀態,當發現虛擬機出現藍屏或者系統崩潰時,將會根據預先設置好的策略進行虛擬機重啟操作,並向用戶發送相關的告警信息。以便用戶實時掌握虛擬機的真實情況。
6 虛擬機備份
用戶可通過虛擬機備份/還原來確保數據的完整性。虛擬機備份支持手動備份和自動備份,用戶根據自身需要設置一個備份周期。
7 虛擬機移除
該功能主要有兩方面,一是為了防止用戶誤刪除虛擬機,或者對該業務的虛擬機不太了解,增加延遲刪除的功能。二是為了某些高安全場景,我們采取高安全級別的格式化刪除虛擬機。
CNware增加了延遲刪除虛擬機的功能,同時CNware根據用戶的不同的需求,增加了普通刪除,以及高安全級別的格式化刪除,以達到對虛擬機文件高安全清理的功能。
8 虛擬機還原
虛擬機還原功能主要針對虛擬機造成各種情況的損壞,例如:管理員操作失誤把業務虛擬機誤刪除的情況,以及虛擬機損壞,或者人為不可控制的自然災難等情況。我們通過虛擬機備份文件對虛擬機進行還原,以達到恢復虛擬機正常業務的功能。
CNware通過虛擬機備份文件(記錄虛擬機的文件信息,以及資源配置信息,例如:內存,CPU等),對已經損壞、丟失等情況的虛擬機進行還原重建。針對虛擬機備份,請詳見虛擬機備份功能。
9 虛擬機遷移
遷移虛擬機:只能進行池內遷移,並且不存在內部網絡、未掛載ISO鏡像或其它外部設備以及虛擬磁盤全部在共享存儲上才可以遷移。
遷移虛擬磁盤:只能進行池內遷移,可以將虛擬磁盤(不包括USB移動設備)從本地存儲池遷移到共享存儲池上或者從共享存儲池遷移到所屬物理主機的本地存儲池。
遷移虛擬機和虛擬磁盤:
1.虛擬機關機狀態下,並且不存在內部網絡以及未掛載共享磁盤、ISO鏡像或其它外部設備時才能進行遷移;
2.虛擬機開機狀態下,當虛擬機快照個數不超過1個、虛擬磁盤不超過5塊、不存在內部網絡、未掛載共享磁盤、未掛載ISO鏡像或其它外部設備、所在資源池未配置高可用時,可以遷移虛擬機和虛擬磁盤。
10 虛擬機調整資源
CPU:用戶都可以根據需要增加或者減少虛擬機的VCPU數目。通過調整虛擬機VCPU數目,可以滿足虛擬機上業務負載發生變化時對計算能力靈活調整的需求,且虛擬機的VCPU數不能超過對應物理主機的CPU線程數。只有“允許開機調整VCPU”狀態為“是”才能在線調整VCPU。
綁定VCPU:用戶可將虛擬機VCPU綁定到特定的物理CPU上。
內存:用戶可以根據需要增加或者減少虛擬機的內存容量,可以滿足虛擬機上業務負載發生變化時對內存靈活調整的需求。內存有專享、共享、預留、自定義4種模式。
虛擬磁盤:用戶可通過掛載/卸載虛擬磁盤來增加/減少虛擬機的存儲容量,只有離線狀態下,才能對已掛載的虛擬磁盤進行擴容。
外掛設備:用戶可通過虛擬光驅來加載ISO,也可加載USB來外掛設備,並能支持加密狗。
11 CPU資源預留
主要是針對某些比較重要業務系統的虛擬機,在某一段時間內,使用的CPU資源比較多,這個時候如果不能保證有足夠的CPU,可能會導致業務出現問題,因此需要預留資源來保證虛擬機的可用物理資源量,當出現爭用時,本地主機調度來確認需要多少資源,通過預留,調度無法回收保護資源。CPU預留只在各虛擬機競爭計算資源的時候才發揮作用。
例如:主機有4核,每核為100MHz,虛擬機A預留為10%,則為虛擬機預留的為410000.1MHz,如果其他虛擬機計算需要的計算能力超過410000.9MHz時,需要進行時間片的等待,CPU分片處理程序會保證虛擬機A有410000.1MHz處理能力的份額。
12 CPU模式設置
CNware部署的虛擬機,默認為單核模式,當為虛擬機分配的VCPU個數比較多時,由於其操作系統的限制CPU顆數,導致虛擬機無法完全使用為其分配的CPU資源,造成資源浪費。添加CPU模式,可以設置當前虛擬機使用多核模式。這樣讓虛擬機可以完全使用為其分配的資源。
13 內存優先級
內存優先級競爭關系,只出現在多個虛擬機對內存競爭關系的情況下。CNware不僅有共享內存模式,同時還有獨占、預留等模式。內存競爭只出現在共享模式情況下。內存競爭主要是解決個別虛擬機業務需求較高,在出現競爭時優先享用內存資源,內存優先級別較低的虛擬機,通過虛擬機內部氣球模塊施放內存,供其他虛擬機使用。
例如虛擬機A、B、C三臺虛擬機共享10G內存,優先級分別為高、中、低。在三臺虛擬機內部運行應用程序的時候。CNware通過氣球模型優先調用較多內存滿足A虛擬機業務的運行,虛擬機B以及C內部運行的應用程序分到內存較少,及等待虛擬機A施放內存。
14 NUMA非一致內存訪問
隨著科學計算、事務處理對計算機性能要求的不斷提高,SMP(對稱多處理器)系統的應用越來越廣泛,規模也越來越大,但由於傳統的SMP系統中,所有處理器都共享系統總線,因此當處理器的數目增大時,系統總線的競爭沖突加大,系統總線將成為瓶頸。NUMA系統的結點通常是由一組CPU和本地內存組成,由於每個結點都有自己的本地內存,因此全系統的內存在物理上是分布的,每個結點訪問本地內存和訪問其它結點的遠地內存的延遲是不同的。
15 存儲直通
存儲直通技術(又稱裸設備映射, RDM)為虛擬機提供了一種機制來直接訪問物理存儲子系統(IPSAN 或 FCSAN)上的 LUN,因此虛擬機中的業務能夠直接訪問存儲設備或直接對存儲設備下發控制命令。
通過使用裸設備映射,可以讓虛擬機識別 SCSI 磁盤,實現在虛擬機內部下發 SCSI 命令,交給主機然後透傳給存儲設備進行處理,最後將應答返回。裸設備映射能夠很好地支撐集群業務在虛擬機上的正常運行,降低大量使用物理服務器的成本,如OracleRAC和MSCS。
存儲直通簡單原理:裸設備映射,作為一個整體特性,將 LUN 映射到虛擬機中,支持虛擬機業務的正常運行。真正實現裸設備映射特性完整功能,PVSCSI 是其最重要的關鍵技術。PVSCSI(準虛擬 SCSI)技術,可以分為兩部分。一部分為 SCSI 前端驅動,它通過 PV Driver安裝在虛擬機內部。另一部分為 SCSI 後端驅動,作為linux內核模塊運行在主機系統中。
當虛擬機部署集群業務後,一些磁盤控制類操作需要通過 SCSI 命令發送到存儲側以及獲取相應處理結果, PVSCSI 實現了該通道:當業務對 SCSI 磁盤下發 SCSI 命令時, SCSI前端驅動將 SCSI 命令交給後端,後端 SCSI 驅動再將 SCSI 命令透傳給實際的物理存儲設備,並將物理存儲設備的應答返回。
16 PCI直通
硬件直通是指將物理主機的硬件資源直接掛載給虛擬機使用,不需要經過hypervisor的模擬和過濾,虛擬機發的命令直接送到物理設備。
通過直通技術可以向虛擬機提供接近原生硬件的訪問性能,對於I/O性能的提升達到了15%左右,同時還解決了數據庫集群、加密狗類和圖像處理類應用支持的問題。
17 SR-IOV
SR-IOV是在硬件直通技術的增強,可以在網卡數量有限的情況先仍然能夠利用到直通技術的性能。該技術可以將一張網卡在硬件層面虛擬成多張網卡,被多臺虛擬機直通使用。利用該技術不但可以保持原生硬件的性能同時可以將網卡的吞吐量提升約4%左右。
18 導入/導出虛擬機
導出虛擬機是指用戶可以將已關機的虛擬機,以XVA的格式將其導出到本地保存起來,以備不時之需。並且還可以將導出的虛擬機,導入到其它物理主機上,以實現虛擬機快速部署。
19 虛擬機快照
虛擬機快照功能是指把某一時刻的虛擬機狀態像照片一樣保存下來,在需要的時候用快照把虛擬機恢復到快照時的狀態。虛擬機快照保存的內容包括虛擬機磁盤和內存的信息。該功能應用於數據備份和容災場景,提高系統運行的安全性和可靠性。
20 虛擬機時間同步
支持為虛擬機配置是否與所在物理主機時間保持一致。當虛擬機已安裝tools並且未在其操作系統中啟動NTP服務時,CNware會通過tools定時檢查虛擬機時間是否與所在物理主機時間一致,發現不一致時,會自動同步虛擬機時間,保證兩邊時間一致。
21 性能監控
虛擬機性能監控可以動態顯示虛擬機CPU、內存、磁盤、網絡使用率。用戶可以查看當前時間、最近一段時間、或指定時間段的虛擬機資源的使用情況,並可以根據實際業務情況設置CPU、網絡、磁盤使用比例告警閾值。
22 虛擬機模板
轉換為模板:用戶可將離線虛擬機轉換為模板,轉換為模板後,虛擬機將不復存在,轉換後的模板可用於部署虛擬機。
另存為模板:用戶可將離線虛擬機另存為模板,另存為模板後,虛擬機仍然存在,另存後的模板可用於部署虛擬機。
23 BIOS設置
用戶可設置虛擬機的啟動順序,啟動方式有硬盤、DVD、網絡。只有虛擬化類型為全虛的虛擬機才能設置。
24 啟動參數
用戶可以指定虛擬機的引導參數,例如:在 Debian VM 上,可以輸入 single 以在單用戶模式下引導 VM。
25 控制臺
用戶可進入虛擬機控制臺,通過控制臺遠程訪問虛擬機操作系統。支持ie8及以上版本和chrome36及以上版本。
26 虛擬機增量備份
通過對接第三方備份系統實現虛擬機增量備份,備份系統與 CNware 管理端 (WinCenter) 進行控制類交互,采用基於 HTTPS 的 restful 方式進行通信。
備份系統與虛擬磁盤的 IO 操作通過一個 C 語言函數庫(wddk)進行封裝。通信方式上根據 WinCenter 的選擇可以按需使用不同的協議,主要采用 NBD 協議。NBD 是一種簡易的遠程塊設備訪問協議,可以高效地將遠程塊設備映射到本地,在虛擬化、無盤系統領域使用比較普遍。
每一次備份都有一個備份ID進行標記,由備份系統生成。
27 支持多磁盤另存為模板
虛擬機在另存為模板、轉換為模板時支持多塊磁盤同時存為模板,並且支持多塊磁盤的模板部署虛擬機。
28 虛擬磁盤復制
可以直接復制一塊與源磁盤數據完全一致的新磁盤。
共享磁盤、裸盤及磁盤狀態為“已使用”時不允許克隆。
29 虛擬機掛載客戶端USB/ISO設備
通過虛擬機控制臺將本地客戶端的USB或ISO掛載給虛擬機,使用戶和運維人員不需要進入機房操作物理設備,直接通過本地客戶端將USB、ISO掛給虛擬機使用。
30 無代理殺毒
CNware虛擬化軟件支持虛擬機無代理病毒防護,可對接第三方殺毒軟件,無需在虛擬機上安裝殺毒客戶端即可實現虛擬機安全掃描。
技術分享圖片

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