数据中心虚拟化：绿色运维的变革力量 (数据中心虚拟化)

文章编号：24769 / 分类：互联网资讯 / 更新时间：2024-05-16 03:07:18 / 浏览：次

数据中心运营是一个能源密集型行业，占全球电力消耗的 2% 以上。随着数据需求的不断增长，数据中心对能源的需求也在不断增加，同时也面临着严峻的环境挑战。

为了应对这些挑战，数据中心虚拟化技术应运而生。数据中心虚拟化通过在单一物理服务器上运行多个虚拟机 (VM) 来实现计算资源的集中管理和优化利用。这种做法不仅提高了 IT 基础设施的效率，还带来了显著的环境效益。

数据中心虚拟化带来的绿色优势

1. 服务器利用率提高

数据中心虚拟化允许在单台物理服务器上运行多个独立的 VM，极大地提高了服务器利用率。过去，在一台物理服务器上通常只运行一个应用程序或服务，这导致了大量的闲置容量和能源浪费。通过虚拟化，我们可以将多个应用程序或服务整合到一台物理服务器上，从而最大限度地减少闲置时间，降低能耗。

2. 能源效率提高

虚拟化通过提高服务器利用率，也间接提高了数据中心的能效。当服务器利用率提高时，单位计算工作所需的能源消耗就会减少。虚拟化可以关闭闲置的虚拟机，进一步节省能源。

3. 散热优化

虚拟化通过减少物理服务器的数量，减少了数据中心中的热量产生。较少的物理服务器意味着较少的散热需求，这可以降低制冷成本并提高能源效率。虚拟化还允许对虚拟机的资源分配进行动态调整，确保在需要时向关键应用程序提供适当的冷却，同时关闭不必要的应用程序以节约能源。

4. 空间节省

虚拟化通过减少物理服务器的数量，节省了数据中心的空间。较小的数据中心足迹意味着较低的建设和运营成本，同时也降低了碳足迹。

实现绿色数据中心虚拟化的最佳实践

1. 评估服务器利用率

在实施虚拟化之前，评估服务器利用率至关重要。通过确定闲置容量的程度，您可以确定虚拟化的好处潜力。

2. 选择合适的虚拟化平台

市场上有各种虚拟化平台，选择最适合您数据中心需求的平台至关重要。考虑因素包括支持的客户操作系统、管理工具和性能特性。

3. 规划虚拟机部署

仔细规划虚拟机的部署以实现最佳性能和效率至关重要。考虑虚拟机之间的资源分配、隔离和网络连接。

4. 监控和管理虚拟化环境

持续监控和管理虚拟化环境至关重要，以确保最佳性能和能源效率。监控虚拟机的资源利用率、性能指标和能源消耗可以帮助识别潜在问题并实施改进。

结论

数据中心虚拟化是一个变革性的技术，可以显著提高 IT 基础设施的效率和可持续性。通过提高服务器利用率、提高能效、优化散热并节省空间，数据中心虚拟化可以帮助数据中心运营商实现绿色运维的目标。随着数据需求的不断增长，虚拟化将继续在数据中心的可持续发展中发挥至关重要的作用。

虚拟化数据中心会带来哪些好处

1、降低热量：虚拟化服务器可以使您的企业使用更少的硬件设备。使用的硬件设备越少，您的数据中心所产生的热量自然也就越少了。而既然数据中心产生的热量减少了，一系列的托管问题也就迎刃而解了。 2、降低成本：硬件设备往往是数据中心中花费成本费用最高的部分。虚拟化后减少了硬件使用量，也降低了成本。 3、备份更容易：可以利用虚拟服务器进行完全备份，还可以备份虚拟机快照。虚拟机可以从一台服务器移动到另一台服务器进行更容易和更快的重新部署。 XDC+是中国高标准生态数据中心与云基础服务引领者，面向国内外金融、政企、互联网、制造业等行业，提供基于Uptime Tier IV的高标准数据中心以及建立在多活数据中心之上的云服务。 XDC+数据中心，高标准IDC供应商。

什么是虚拟数据中心？

虚拟数据中心，英文全称是Virtual Data Center（简称VDC）。 VDC是将云计算概念应用于数据中心的新型数据中心形态。 VDC可以通过虚拟化技术对物理资源进行抽象和整合，动态分配和调度资源，实现数据中心的自动部署，从而大大降低数据中心的运营成本。当前，虚拟化在数据中心的开发中扮演着越来越重要的角色，已扩展至台式机，统一通信和其他领域，不仅包括传统的服务器和网络的虚拟化。它还包括IO虚拟化，桌面虚拟化，统一通信虚拟化等。 VDC是数据中心虚拟化技术的最高级别实现。未来，虚拟化技术将在数据中心无处不在。数据中心完全虚拟化后，该数据中心才可以称得上VDC。 VDC将所有硬件（包括服务器，存储器和网络）集成到一个逻辑资源中，从而提高了系统的效率和灵活性，以及应用软件的可用性和可测量性。

数据中心解决方案

数据中心解决方案推荐虚拟化技术、分布式存储系统、绿色数据中心等等。

1、虚拟化技术

虚拟化技术可以将物理硬件资源转化为虚拟资源，从而实现数据中心的优化和灵活性。通过虚拟化技术，可以在一台物理服务器上运行多个虚拟机，实现数据中心的服务器整合和高效利用。同时，虚拟化技术还可以提高数据中心的可靠性、可用性和安全性。

2、分布式存储系统

分布式存储系统可以提供更加高效和可靠的数据存储和处理环境。它可以将数据分散存储在多个节点上，从而实现数据的冗余备份和容错处理。同时，分布式存储系统还可以提高数据中心的扩展性和灵活性，以及降低数据丢失的风险。

3、绿色数据中心

绿色数据中心可以降低数据中心的能源消耗和碳排放。它可以通过采用高效的服务器和存储设备、优化数据中心布局和散热系统等方式来实现节能减排。此外，绿色数据中心还可以采用可再生能源，如风能和太阳能等来降低碳排放。

数据中心的重要性主要体现在以下三个方面：

1、数据安全：数据中心可以保护企业的核心数据免受各种威胁，如黑客攻击、病毒和自然灾害等。通过建立安全防护体系，数据中心能够确保数据的机密性、完整性和可用性，从而保障企业的稳定运营和发展。

2、提高效率：数据中心可以提高企业的业务处理速度和响应速度。通过集中化管理、自动备份和恢复等功能，数据中心可以减少企业数据丢失的风险，提高数据处理效率，从而为企业带来更多的商业机会和竞争优势。

3、降低成本：数据中心可以降低企业的运营成本。通过虚拟化技术、自动化管理和绿色节能等技术，数据中心可以减少企业在硬件设备、电力和维护等方面的投入，从而降低企业的运营成本。

如何成功构建虚拟化数据中心

涉及虚拟化部署的项目往往包含了数据中心内的大量设备，从服务器、存储和网络到您的安全和管理软件。本文讲述虚拟化部署项目中的九大步骤，来规范整个安装过程。虚拟化方面的专家EricSiebert在他的文章：“VirtualizationDeployment:TheAssessmentandPlanningPhases”当中涉及了各种虚拟化的部署过程。下面我将对他描述的每一步进行展开和描述，另外也加入了额外的一些考虑和需要明确的问题。 -建设虚拟环境。在这一步骤中，安装服务器，装载选定的虚拟化管理程序（例如ESXServer或是Hyper-V），安装中央管理平台（微软的SCVMM或VMware的vCenter），最后把虚拟主机添加到管理平台中。 -配置虚拟环境。在这一步中，配置服务器的静态IP地址，纠正网络系统的参数，在有必要的情况下对VLAN进行配置。 -虚拟环境的安全保障。在这一步中，对所有的虚拟主机设置一个复杂的登录密码，在WindowsAD服务器中添加组，然后把新增加的、经过认证的VMware管理员添加到这个组中，接下来把该组认证为VMwarevCenter的管理员并且删除域管理账户。如果您还有其他类型的一些用户需要对他们的虚拟机做管理（例如SQL管理员或是开发环境），请考虑增加额外的组和新的角色。 -虚拟环境的构建。在这一步中，完成向虚拟架构中增加新的虚拟机，通过创建新的虚拟机和安装全新的操作系统，或者是借助于Vmware的ConverterEnterprise等工具（在第二部分有介绍），完成从物理机到虚拟机（P2V）的转化，以及从VMwareVirtualApplianceMarketplace中下载虚拟应用程序。请选择您P2V迁移的转换方式。 -虚拟环境的监控。在这一步，至少您会希望可以通过基本的管理工具监控到新的虚拟化主机，这可以借助免费的ESXiServer和vSphereClient中提供的简单图形界面实现。进一步地，您可能还会希望使用一些由vCenter提供的高级性能管理监控。通过设置可以实现在发生性能问题时通知到指定的管理员。随着使用的深入，很可能您还会希望用到更加复杂的性能监控工具，如同我们在“管理工具的选择”中提到的那样。 -虚拟环境的维护。在单台虚拟主机和一组虚拟机的环境中，维护是一个非常简单的工作。但是如果您的系统架构扩展了，就会用到维护工具。请不要跟虚拟环境监控的概念相混淆，在维护阶段最主要的工作就是补丁程序的管理。幸运的是，如果您采购的是VMwarevSphere，在所有的商业化版本中包含了UpdateManager。通过UpdateManager，您可以对现有ESX服务器的补丁升级做管理，包括可以涉及到一些操作系统和部分应用程序的补丁升级。如果您还使用了VMware的DRS（DistributedResourceScheduler）功能，那么ESXServer可以实现在用户不停机的情况下升级。 -虚拟环境的备份。如同使用物理服务器一样，为虚拟服务器建设备份机制也是极其重要的。当您完成对物理服务器虚拟化的同时，有效的备份机制也需要在同一天建设完成。虽然虚拟机备份也可以通过已有的传统备份软件实现，但这并不是虚拟环境备份的最佳选择。通过采用为虚拟机定制的备份软件，它们可以掌握所有的虚拟机都在哪台物理主机上，然后可以识别出在什么时间需要把虚拟机迁移到新的主机上去。这些备份软件可以支持微软的VSS（VolumeShadowCopyService），确保应用程序的持续备份以及提供一些特殊的附加功能，诸如文件级和镜像级的备份，重复数据删除和数据复制等等。典型的虚拟化环境专用备份软件包括：VMwaresDataRecovery,VeeamSoftwaresBackup以及VizioncorevRanger。 -虚拟环境的故障诊断。我们当然希望在新部署了虚拟化架构后不会遇到任何问题。但是如果问题发生了，我们需要关于虚拟化环境的文档和图表。而且还需要有所有设备——服务器、SAN、网络、存储和虚拟软件等——相关的，售后支持信息和联系人窗口。 -培训和文档。尽管这最后一步在Siebert的文章中并没有提及，但是培训和文档也是完成成功部署的重要步骤之一。所有好的部署计划都应该包含针对公司中其他管理员的培训和关于新虚拟化架构以及日常管理任务的文档。虽然对于其他管理员而言，虚拟服务器可能用起来跟物理的区别不大。但是对于虚拟机的管理和故障诊断是完全不同于物理机的。因此，培训课程是必需的，以便于那些支持人员和主要的管理员可以理解他们面临的物理系统架构所发生的变化，以及在虚拟机环境中如何完成和之前相同的工作。避免虚拟化部署中的陷阱虽然说只要遵守基于以上的安装步骤而制定的安装计划，就可以避免在虚拟化部署中出现问题，但是还是有一些陷阱需要在安装时注意。下面让我们举例来说明一些类似的问题：-低估了虚拟化主机所需的内存数量。尽管您使用了VMware的内存过分配技术，但是很有可能生产环境中的虚拟化主机会用到所有安装的内存总量。很多用于生产环境中的虚拟化主机都安装了16GB甚至更大的内存。 -低估了所需共享存储的存储空间。尽管新版的VMware提供了自动精简配置功能，可以帮助用户减少虚拟化对存储空间的占用情况，但是虚拟机会迅速地占用共享存储中的大量存储空间。如果可能的话，采用VMware的自动精简配置或者是通过SAN存储来降低硬盘空间的占用率。您还可以通过使用Vizioncore的vOptimizerPro工具来回收过分配的存储空间。 -虚拟化的速度远远超过培训和文档收集的速度。对一台物理服务器完成虚拟化是很容易的，可以在几分钟内完成，但是培训资深管理员和升级文档的时间要比虚拟化本身长得多。所以一定要避免同时对所有的物理环境做虚拟化，然后面临漫长的虚拟机故障诊断过程。以及对某些未经应用程序管理员许可的应用做虚拟化。 -过度分配。在初始化安装的时候，很容易出现虚拟机过度分配的问题，因为创建一个新虚拟机的过程看起来如此简单。和物理服务器的管理一样，我们应该仅分配那些业务所需的虚拟机。每一台新的虚拟机会占用额外的服务器资源以及带来附加的操作系统许可购买费用。 -缺少测试。对于应用在虚拟机上的测试非常的简单，只需要做从物理机到VMwareWorkstation虚拟机的迁移，然后在虚拟机里验证结果。在我的经验看来，99%的应用可以在虚拟机上工作，但是请密切关注那些图像处理密集型的应用（例如运行计算机辅助设计CAD等在虚拟桌面），或者是需要购买额外软件许可的应用软件。当验证完软件的兼容性之后，还需要考虑虚拟机架构的支持能力：能否满足应用程序的计算需求以及提供和物理服务器同等的性能表现。

数据中心架构的变革云计算数据中心架构

随着服务器虚拟化得到越来越广泛的部署，企业正在经历数据中心的重大革新，以提高IT灵活性和有效性能。企业正面临着以下四个方面的挑战：　1、如何应对管理数据的快速增长?企业在谋求进一步地降低成本与提高利润率的过程中，带来了数据以TB级别的增长速度，如何方便且快捷地管理大量的数据成了最头痛的问题。企业采用的最普遍的做法是增加存储设备或者增加服务器来进行管理，但是这种做法同时也带来了更多附带问题。 2、如何控制数据中心的能耗?企业增加设备的同时，必然需要增加人力、物力、财力的投入，这同时增加了数据中心的能耗。而这样的情况，与“绿色存储”的概念是背道而驰的。 3、如何快速做好快速的备份和恢复?企业渐渐发现，传统的备份和恢复已不能满足要求。磁带用来备份大量永久性数据还能发挥一些作用，但是用它来恢复数据其速度是让企业无法忍受的。 4、如何提高IT员工的工作效率?很多企业的劳动密集型的人工任务降低了IT员工的工作效率。 Gartner的研究也表明，如今的企业IT部门都希望能以最少的资源创造最大的效益，这使得既要管理基础架构的复杂度、又要满足更严格的服务要求并提高员工生产力变得难上加难。客户需要的是能够快速响应业务部门要求，让劳力密集型工作变得更加自动化，使IT基础架构不断扩展、更加透明。为了帮助企业解决其所面临的诸多挑战，众多存储厂商一直都倾力打造完美虚拟存储平台，以提高服务水平，改善设备利用率和数据中心的电力、空间及散热效率。 NetApp公司就是其中一家。 NetApp的网络存储技术融合于VMware的全线数据中心虚拟化软件中，从而加快了数据中心的转型，为客户创造效益。 NetApp大中华区总经理柯志明向记者介绍了近期推出的这三款新软件的功能： SnapManager for VirtualInfrastructure它能够为虚拟机提供自动化数据保护和恢复，以保护用户的VMware虚拟环境，同时，该软件也极大地降低了手动备份和恢复造成的人为错误，消除了由传统主机服务器备份和恢复造成的中断和性能方面的影响，显著提高了服务器的利用率，使用户能够更放心地进行数据保护。 SnapManager Compabilitywith VMware Virtualization：所有运行于Windows的NetAppSnapManager产品都能够与VMware虚拟化软件进行整合，将其独特的应用管理功能扩展到虚拟领域，提供同时可用于物理服务器和虚拟服务器的通用数据管理工具。 Provisioning Manager：该软件通过政策主导的自动化功能，加快了现有存储的配置进程，改善了容量利用率、减少了因人为出错而造成的数据丢失。虚拟服务器和物理服务器环境的存储配置中复杂的手动流程因此化繁为简，IT员工也得以将精力放在更重要的工作。

未来云数据中心需要什么样的网络虚拟化解决方案

每次谈起虚拟化或云计算，管理员都会不约而同的抱怨：数据中心网络赶不上云计算发展的步伐。数据中心计算和存储能力在过去十年里取得了巨大提升，而网络还在采用过去的架构方式，并没有跟上这种演进步伐。随着云计算和移动互联网的加速发展，企业对大幅提高数据中心能力的需求也越来越强烈。为什么我们需要网络虚拟化传统的三层体系结构正在大数据和云计算的新世界之下崩溃，大二层技术逐渐流行。数据中心内的硬件设备被虚拟化后，可以进一步地逻辑池化，并且逻辑资源池可以跨多个数据中心，在逻辑资源池上提供虚拟的数据中心给用户使用，从而将离散、分层、异构的多个数据中心联结成新的云数据中心。从这个角度来看，网络的虚拟化变得绝对必要，以提供一种弹性和可扩展的工作负载的引擎，而不是单独管理离散的物理元件之间的连接。从本质上讲，网络虚拟化是服务器虚拟化自然的和必要的进化。它允许整个数据中心作为一个类似于计算和存储资源一样进行管理，能够满足动态应用程序工作的负载需求。什么样的网络虚拟化才是适合于未来的云计算数据中心？SDN的提出，提供了另外一种方式来解决问题的可能。然而SDN只解决了其中一部分问题，并没有解决现网存在的所有问题：问题1：功能灵活扩展：要实现网络功能的软件定义，从设备基础架构就要灵活可编程，而功能灵活扩展需要一个开放和灵活扩展的Controller平台架构。问题2：平滑演进：任何客户，不可能完全抛弃现有网络，去建一个新的网络。下一代网络必须能够在现网直接部署，平滑过渡，才可以生存下去。这就要求Controller必须具备开放的南北向接口，以便适应于传统的网络。对于未来的云计算数据中心，网络虚拟化方案需要适应计算和存储虚拟化的浪潮，快速的实现云计算业务的发放，以及能够满足动态的应用程序工作负载的需求；同时需要帮助管理员更简单的管理物理网络和虚拟网络，实现网络可视化。开放性同样是完美网络虚拟化的一个衡量标准，只有提供丰富的南北向接口和开放的API，并能够满足业界主流云平台对接需求，才能够满足云计算业务日新月异的发展，同时开放性也意味着能够开发不同的插件以便适配现有的网络，从而实现网络的平滑演进。

上云虚拟化和传统的数据中心虚拟化有什么区别啊？急！！！

云计算数据中心【中国龙网云数据中心】是一种基于云计算架构的，计算、存储及网络资源松耦合，完全虚拟化各种IT设备、模块化程度较高、自动化程度较高、具备较高绿色节能程度的新型数据中心。云数据中心的特点首先是高度的虚拟化，这其中包括服务器、存储、网络、应用等虚拟化，使用户可以按需调用各种资源；其次是自动化管理程度，包括对物理服务器、虚拟服务器的管理，对相关业务的自动化流程管理、对客户服务的收费等自动化管理；最后是绿色节能，云计算数据中心在各方面符合绿色节能标准，一般PUE值不超过1.5。云数据中心与传统数据中心在区别：一是云数据中心的基础设备更加规模化、标准化，由此带来了管理的复杂性。其次，云数据中心为了节省成本、实现日益增多的业务，必须采用各种虚拟化技术。第三大管理差异，体现在自动化方面。在云数据中心，当业务需要迁移、设备需要统一配置、故障需要及时检查排除、流程需要跟踪时，如何高效管理这样海量的设备和应用？当然需要通过自动化的手段来实现。云数据中心的出现无疑是一新的进展。除了高度的虚拟化等特征，还包括新技术和新产品，如低功耗CPU，固态硬盘等。可以说云数据中心是传统数据中心的拯救者。

如何利用VMware vSphere部署虚拟化数据中心

1、前期规划

在规划与实施虚拟化的数据中心时，推荐最小使用三台主机、2台存储，如图2所示。每台主机推荐4个网卡、至少2个CPU、64～128GB内存，存储、网络交换机与服务器之间都需要有冗余连接，在选择2台存储时，如果都是FC或SAS的存储，则可以在两台分别存放虚拟机，并在另一台存储存放备份；如果1台是FC或SAS存储，1台是iSCSI存储，则将虚拟机存储在FC或SAS存储，另一台做备份。

2、使用vSphere时

在使用vSphere的时候，为虚拟化数据中心配置HA，并启用DRS、DPM功能，在大多数的数据中心中，当负载较重时，群集中的每台主机都会开启运行；而当负载较轻时，DRS会迁移虚拟机、集中到某2台主机中，而DPM则会将暂时不用的主机进入“待机”状态，这样会减少能源的消耗。当负载变重时会依次打开待机的主机，并在主机间调整虚拟机。

3、部署好之后

在部署好vCenter Server、ESXi后，最好部署VDP（Sphere Data Protection）或VDPA（vSphere Data Protection Advanced）备份装置，备份数据中有重要应用的虚拟机，如果备份空间满足需要则备份所有虚拟机，在选择备份位置时，要选择与虚拟机不在同一位置的备份设备。例如，如果虚拟机运行在FC或SAS存储上，则可以将备份位置选择另一存储。当没有多余的存储时，可以将数据备份在某台服务器的本地硬盘空间。在我们实施虚拟化项目时，都会购置新的存储。在实施虚拟化项目后，可以使用的数据中心原来的存储做备份使用。如果数据中心没有多余存储，可以用节省下来的服务器做网络存储，或者使用服务器的本地硬盘提供的共享文件夹用做存储位置，这些都是折衷的办法。

4、注意环节

当数据中心中虚拟机数量较多、应用较多时，需要选择vCenter Operations Manager，用于动态监控vSphere数据中心。vCenter Operations Manager 从虚拟环境每个级别的每个对象（从单个虚拟机和磁盘驱动器到整个群集和数据中心）收集性能数据，它存储并分析这些数据，而且使用该分析提供关于虚拟环境中任意位置的问题或潜在问题的实时信息。

虚拟化数据中心是什么？

VDC的意思是虚拟化数据中心。

VDC可以通过虚拟化技术将物理资源抽象整合，动态进行资源分配和调度，实现数据中心的自动化部署，并将大大降低数据中心的运营成本。VDC—Virtual target=_blank>

VDC的优势

可以大大提升企业的工作效率。比如对于一个互联网公司，需要新增一项业务，当应用设计完后，就需要在数据中心部署。若没有VDC，公司就需要花费大量的人力、物力对网络，存储，服务器进行调整。但是如果有了VDC，那么互联网公司不再需要关心物理世界，而只需要通过软件模拟，将应用需要告诉VDC，VDC通过软件模拟，几分钟就会给出结果。

通过VDC，将数据中心的运维人员从枯燥的重复性的配置劳动中解脱出来，数据中心运维人员可以更加聚焦于应用层业务，不必关心底层物理硬件实现。在数据中心部署业务时也不再需要彻夜值守，调整配置。只需要通过VDC设定应用业务自动部署的时间。

VDC可以对物理世界设备之间的工作进行协作，最大程度的提升数据中心的工作效率，是建造绿色数据中心最好的方式，节省能源。VDC将完全忽略物理硬件世界的存在，对于数据中心用户完全虚拟化。

以上内容参考网络百科-虚拟化数据中心

什么是虚拟化数据中心

虚拟化的数据中心可以分为三个层次：1、网络的虚拟化：比如网络设备的一虚多，比如Cisco的VDC、华为的VS技术；多虚一，比如Cisco的VSS/VDC，华为的CSS、华三的IRF等技术，还有网络的纵向虚拟化，比如Cisco的FEX技术。 2、存储的虚拟化：说白了就是把独立的存储资源合并起来，形成一个资源池，共同对外提供服务。而不是像以前那样，主机A只能使用存储A，主机B只能使用存储B。现在是主机A和主机B可以使用存储（A+B）3、计算的虚拟化：就是常说的虚拟机。虚拟化的好处是可以简化运维、提供硬件的利用率、降低成本、增加业务布署的灵活性。

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