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管理员必备:SQL Server 2008虚拟化文档(1)彩世界网

2019-11-21 02:24

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最后,是构建动态的数据中心。Hyper-V能够将虚拟服务器操作系统以及上面运行的应用程序与物理硬件相分离,这使得对应用系统的管理、控制、高可用、迁移和容灾等方面都具有了非常大的灵活性,因此Hyper-V能够为构建动态的企业数据中心提供核心的支撑平台。

依靠VMBus

运用单台硬件服务器来运行多个操作系统减少IT成本。你可以在每平方英尺/米内运行更多的的服务器,因此可以减少空间、能源和制冷的成本。

其实这个问题可以从两个方面来理解,首先如果从狭义的角度来说,虚拟化通常就是指对某种虚拟机技术的应用例如:Hyper-V、VMware ESX等),通过这种技术我们可以将多个操作系统运行于同一台物理计算机之上,从而能够有效地节省在硬件投入方面的开销,整合应用并且降低管理方面的成本。但如果是从广义的角度来理解什么是虚拟化,我们可以认为所谓的虚拟化就是指对计算资源进行有效隔离的技术手段。

Hyper-V方法与其它基于hypervisor产品如VMware ESX Server平台)的最大差异在于驱动器的工作方式不同。在Hyper-V中,驱动器是安装在子操作系统中的,而不是在hypervisor层。这样,厂商和管理员就可以使用为服务器物理硬件设计的驱动,而不是虚拟硬件的驱动器。

虚拟化让你能够动态地回应不断变化的业务需求,你可以运用虚拟化环境中可用的功能如克隆、存储和部署管理服务器作为虚拟机)来很容易地增长或减少你的管理组容量。

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驱动差别

基于笔者经验,建议不要虚拟化任一个数据库组件服务管理器数据库和数据仓库数据库),因为它们都是磁盘和内存密集型。

所以它不仅限于虚拟机产品,所有能够实现这一特性的技术都可以划归在虚拟化的范畴之内。这点可能不是非常好理解,但是可以通过一个简要的例子来说明:一位用户使用一个应用程序来完成自己的工作,其实在这个我们非常熟悉的场景中包括很多个层次,首先用户使用的这个应用程序是安装在特定的操作系统之上,操作系统是安装在特定的硬件平台之上,用户的数据是存放在计算机本地的特定磁盘中,计算机的网络是连接到本地的特定物理交换机上……所有的这些层次都是紧紧关联在一起的,你无法轻易地将其中的一个层次和其他层次分离,例如将这个应用程序复制到另外一台安装了不同操作系统的计算机上它还可以完全和之前一样的运行并访问原来的数据。这种现象就如图1所示的静态计算模型,所有的层次都紧密关联在一起。

目前,大多数潜在的子操作系统都还没有意识到虚拟化。它们以为是直接在服务器硬件上运行,因此需要使用hypervisor提供的硬件模拟。每个支持“无hypervisor意识操作系统”的分区都使用Hyper-V的模拟层。这对遗留的操作系统同样适用。

从服务管理器支持的角度来看,微软官方支持以下组件的虚拟化:

虚拟化之所以成为当前企业IT应用的一个热点,其主要原因正是虚拟化能够将资源进行有效隔离,从而可以更充分地利用有限的计算机资源,降低在成本和管理上的投入,同时对于计算资源的隔离也打破了这些资源间原有的紧密绑定,使得企业的IT系统能够更加灵活,具备了“按需而变”的动态特性。

1)物理硬件必须支持虚拟模拟层;
2)子操作系统必须有模拟硬件驱动。通常,你会有支持物理硬件的必要驱动,却没有虚拟硬件的驱动。

服务管理器数据仓库数据库服务器的性能直接受提取、转换、加载工作流程的频率、数据保存期、服务管理器服务器发送数据量、数据改变率真等的影响。

微软在Windows Server 2008 R2 Hyper-V之前也有一款服务器虚拟化的产品——Virtual Server 2005,但是需要知道的是Hyper-V虽然和Virtual Server2005在应用领域方面有相同的地方,但是它们并不是同一款产品,Hyper-V也不是Virtual Server 2005的升级版本。Hyper-V和Virtual Server 2005拥有完全不同的架构,虽然作为使用者不需要了解太多Hyper-V原理和机制方面的知识,但是从图2中至少可以了解到非常重要的一点:Hyper-V中的“虚拟机guest)”和所谓的“宿主机host)” 都是运行在同一个层次的,虚拟机操作系统并不是运行在另一个操作系统的内部,也就是说Hyper-V中并没有“真实操作系统”和“虚拟操作系统”之分,你可以认为它们都是虚拟的或者都是真实的,这是Hyper-V和Virtual Server结构上最大的不同点之一。

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图1是Hyper-V的结构图

在你为是否能虚拟化服务管理器组件寻求答案前,我们先来看看虚拟化的好处:

首先,是服务器的整合。事实上企业中的很多服务器并不像我们想像的那么忙碌,一般情况下很多服务器的运行负荷很低,也许CPU的占用率通常都不到20%,其他资源的利用率也很低,但是因为考虑到操作系统的版本、应用程序的冲突与兼容性以及易于管理等方面的因素,只能把它们安装在一个个独立的物理服务器上,无论从哪个角度来讲,都带来了很大的浪费。Hyper-V使得我们在同一台物理硬件服务器上运行多个不同类型的操作系统,而这些操作系统在逻辑层面上是完全隔离的,自然也不会带来兼容性方面的问题。这样就可以将原来分别运行在几台、十几台甚至几十台物理服务器上的操作系统和应用整合在一台物理服务器上,对于成本的节省是显而易见的,而与此同时在管理方面也带来了很大的效率提升。

为了充分利用Hyper-V架构,子操作系统可以使用“enlightenments启蒙)”微软目前是这样称呼的)。一个被启蒙过的子操作系统会记住虚拟化,从而可以和hypervisor进行有效的通信。被启蒙过的子机运行自己的驱动,其驱动可以与服务器的物理硬件进行通信。例如,一个与磁盘有关的调用可以直接连接到底层使用SCSI连接的直属存储阵列。IHVs和OEMs可以创建它们自己的操作系统驱动。

由于虚拟机没有和特定硬件类型绑定,虚拟化让你可以很容易地在物理机间迁移虚拟机。

毋庸置疑虚拟化是当今最热的IT技术领域之一,这一点无论是从众多IT技术厂商不断推出的虚拟化产品在市场中一浪高过一浪的宣传攻势,还是从企业用户开始大规模地使用虚拟化的解决方案都可以看出这一点。那么到底什么是虚拟化呢?

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微软提供了一个关于SQL Server 2008虚拟化的好文档。

其次,是协助实现业务的持续性。所谓业务的持续性就是如何保证企业环境中的应用系统能够获得最大的可用性。以往这个方面对于IT管理是一个很大的挑战,举个比较常见的例子,对物理服务器的硬件进行升级和替换是很常见的操作,但是这些操作基本都是需要在关闭了服务器以后才能进行,这就会造成该服务器上的应用程序很长一段时间不可用,对于一些关键的应用系统来讲,这种情况是无法接受的。如果使用Hyper-V将应用服务器进行虚拟化,这个问题就能得到很好的解决,因为虚拟机中的操作系统并没有与服务器底层的硬件相互绑定,所以能够很容易地将运行中的虚拟服务器快速迁移到另外一台物理服务器上继续运行,而对原来的一台服务器进行硬件的升级和替换。有些应用系统的高可用方案实施起来比较烦琐,而且不同的应用系统使用完全不同的高可用技术,这样对于应用系统的高可用性管理也带来了很多的不便。如果使用Hyper-V将应用服务器进行虚拟化,由于Hyper-V本身可以基于Windows Server 2008 R2的故障转移群集很容易地实现虚拟机的高可用性,因此运行于Hyper-V之上的虚拟机和应用系统也自然成为了高可用的应用系统,这使得高可用应用系统的构建和管理变得非常简单。另外,虚拟化也极大简化了服务器的备份和灾难恢复,并且提供了快速灾难恢复的能力。

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硬件虚拟化让单台物理计算机上同时运行多个操作系统得以实现。由于虚拟化可以节省大量的金钱与时间,越来越多的企业正在虚拟化他们的服务器工作负载,特别是随着云计算变得越来越普遍。

如果我们能够将这些资源层次之间的紧密连接进行有效分离,就像图1的右侧,使得对某个层次的变动甚至是替换都不会影响到其他的层次,那么我们就可以将这种技术看作是一种虚拟化技术。最常见的虚拟化技术——虚拟机就是将操作系统和硬件之间的紧密绑定进行了分离,这使得我们能将一台虚拟机从一台物理机复制到另一台物理机而不用做任何修改就可以像以前一样运行。当然从这个角度来看,远程桌面或者终端服务也是一种虚拟化技术——展现虚拟化,因为它实现了应用程序的展现与应用程序、操作系统以及硬件设备之间的分离,无论在什么地理位置只要能够通过终端服务的客户端,就可以像在那台服务器本地一样访问上面运行的应用程序。所以从广义上来讲,虚拟化并不是仅局限于虚拟机技术,它可以在很多个层面上实现,与此同时众多的虚拟化厂商也在各个层面上都推出了相应的虚拟化技术与产品,例如微软公司的虚拟化战略中就包括了从服务器虚拟化、展示虚拟化、存储虚拟化、应用程序虚拟化等众多的产品与技术。

启蒙:子操作系统类型

利用主机的高可用功能帮且增长虚拟机的正常运行时间,如微软Hyper-V的故障转移群集,特别是那些没有多余服务管理器组件机器,比如初次安装的服务管理器服务器,它运行工作流程。

这种结构带来的一个最直接的好处就是Hyper-V中的虚拟机能够获得比以前Virtual Server等寄居型服务器虚拟化产品更好的性能和可伸缩性。与此同时由于基于硬件的虚拟化支持,虚拟机之间可以进行有效的隔离和数据保护,从而能够在这个虚拟化平台之上提供更高的安全性。这一切都使得Hyper-V为企业级的虚拟架构提供了更加稳固和可靠的平台。

那么,哪个操作系统可以考虑启蒙呢?尽管官方详细资料还没有发布,但Windows Server 2008绝对是可行的。Windows Server 2003和Windows Vista更新后可能也可以被启蒙。Microsoft公司也已经和Citrix XenServer以前叫XenSource)合作,让基于Linux的发布也可以获得新的Hyper-V驱动。随着时间推移,更多的操作系统将会支持这些enlightenment,让性能、安全性和兼容性都能得到提升。

有个常被问到的问题是:是否可以虚拟化不同的服务管理器组件?由于IT中包含了太多内容,所以答案是随情况而定的。

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服务管理器服务器
服务管理器数据库
服务管理器控制台
数据仓库服务器
数据仓库数据库
自助终端

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服务管理器数据库性能主要受现有控制台连接数量的影响,它们正在检索或编写数据,这些数据由连接器插入。

再次,是构建测试和开发环境。对于软件公司和IT解决方案的提供商而言,开发和测试环境显然是必需的,但是随着信息技术在企业中的不断深入,企业应用解决方案的开发和测试环境也成为企业IT环境中必不可少的一部分。但是构建一个测试环境的成本投入、测试环境的提供和管理、从测试到生产环境的迁移等,都是比较棘手的问题。使用Hyper-V这样的服务器虚拟化平台以后,一方面可以用较低的成本来构建测试开发环境,另一方面在测试环境的管理、从测试环境到生产环境的转换和迁移等方面都将变得易于实现。

到目前为止,这很可能看起来非常简单。然而,它与现行的虚拟化方法也有一些很重要的架构差别。

这些支持假设这些组件运行在微软的管理程序上,如Windows Server 2008或之后版,使用Hyper-V或VMware等其它硬件虚拟化软件是服务器虚拟化项目的一部分。

在Windows Server 2008 R2中有很多方面都提供了对虚拟化的支持,其中包括了展示虚拟化通过终端服务角色实现)、网络虚拟化通过VPN组件实现)和服务器虚拟化通过Hyper-V角色实现),而Hyper-V则是其中全新提供并具有广泛应用前景的一个组件,因为在同一个物理设备上运行多个操作系统的需求仍然是目前企业虚拟化应用中最主要的形式。Hyper-V被微软称为服务器虚拟化平台,很显然它的主要目标就是实现服务器操作系统的虚拟化。Hyper-V服务器虚拟化的典型应用场景主要有以下几个:

Hypre-V包含一个极小的微核结构,这个微核结构可以让多个分区访问同一个物理硬盘资源。保持hypervisor微小有助于减少安全性攻击面积,也有助于保持效率。子分区需要与父分区进行通信以便管理。这可以通过使用逻辑点对点的VMBus完成。员工处理每个子分区的服务管理操作和请求,如启动或监控虚拟机。VMBus使用共享存储器在同一主机服务器上与虚拟机进行安全通信。

小型测试环境对于完全虚拟化来说是最佳选择。小型测试环境几乎不可能到达虚拟化操作系统的性能限制,而实验室和演示环境又不会和生产环境一样关键。

处理虚拟机一个很烦人的部分是硬件驱动的问题。在大多数情况下,你都是受到虚拟硬盘层的限制,这是由你的虚拟化平台所暴露出来的问题。由于兼容性的缘故,大部分虚拟化解决方案都模拟硬件环境。如果是在二十世纪九十年代中期,模拟硬件环境一定会很流行,但是与现代服务器相比,它就跟TRS-80差不多了。这就意味着你有两个依赖:

Hyper-V的hypervisor架构

在微软Hyper-V模型中,hypervisor层直接运行于物理服务器硬件之上。所有的虚拟分区都通过hypervisor与硬件通信,其中的hypervisor是一个很小、效率很高的代码集,负责协调这些调用。

尽管Hyper-V的终极版本还有一段时间才发布,但这项技术的预览版本已经可以获得。TechTarget中国的特约虚拟化专家Anil Desai将描述Hyper-V这种技术架构并解释它对IT组织来说意味着什么。文中将不会深入探讨最近发布的Microsoft Hyper-V Server这是唯一一款基于hypervisor的服务器虚拟产品),因为这款产品目前还无法获得。

虚拟化的技术进步已是一个老生常谈的话题了,在不远的将来会有何进展也是一个值得我们弄清楚的问题。微软发布的虚拟化产品Hyper-V——以前被称作Viridian和WSVWindows Server Virtualization),提供了一个全新的虚拟化架构,并将作为Windows Server 2008平台的组件发布。

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Microsoft Hyper-V架构概况

图中每一个分区都代表一台虚拟机。父分区必须运行Windows Server 2008,它包含了一个虚拟堆virtualization stack)。这个堆包含了管理工具和自动操作组件,如WMIWindows管理规范)界面。每个子分区可以有自己的子操作系统。请注意,所有的操作系统都在分区中运行,包括可能被认为是主操作系统的父分区操作系统。

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