为私有云实施做准备:调整你的服务器

日期:2017-4-24作者:Stephen J. Bigelow

【TechTarget中国原创】

私有云服务以灵活性和可扩展性见长,同时企业也能够保持对其企业数据中心的完全控制。这另人振奋,但私有云的实现也极具挑战性,常常另企业IT团队感到沮丧。

从传统数据中心到私有云的部署要从基础架构的最低层开始。IT领导者须评估其当前的服务器机架,以确保每个系统提供支持虚拟化和后续云堆栈所需的功能。你的企业的数据中心基础架构是否已为私有云实施做好准备?可着重考虑以下问题:

支持服务器处理器

在部署虚拟机管理程序之前,需要私有云堆栈,了解各个处理器技术并正确启用每个功能很重要。例如,处理器总是需要通过处理器扩展来支持硬件虚拟化,包括Intel虚拟化技术和AMD虚拟化。该技术通常包括对以处理器硬件速度将物理内存空间转换为虚拟内存空间所需的第二级地址转换的支持。

为处理器启用AMD No eXecute(NX)和Intel eXecute Disable(XD)位,这将标记内存页,以防止缓冲区溢出攻击和其他恶意软件漏洞。通常可以通过系统BIOS或统一可扩展固件接口(UEFI)启用处理器扩展和NX/XD位。

考虑每个服务器的处理器内核/线程数。管理程序(如ESXi 6.0)要求具有至少两个处理器内核的主机服务器,但这通常是最低限度的系统要求。额外的处理器内核将大大扩展每个服务器可以处理的虚拟机和工作负载的数量,你可以将每个附加的处理器线程视为单独的内核。例如,AMD Opteron 6200系列处理器可支持具有8个内核和16个线程的VMware ESXi 6.5;英特尔至强E5-2600-v4系列处理器提供24个内核,总共48个线程。

最后,考虑服务器上UEFI的可用性。UEFI是一种较新类型的系统固件(一种先进的BIOS),可额外增加其他灵活的启动选择。例如,UEFI允许服务器从大于2 TB的硬盘驱动器、光盘和USB介质引导。但是,评估管理程序的引导限制很重要。举例而言,ESXi 6.0不支持使用VMware Auto Deploy功能进行网络引导或配置,这需要传统的BIOS,UEFI当前尚不支持该功能。如果在安装虚拟机管理程序后从BIOS更改为UEFI,则可能会导致系统引导问题。因此,在识别每个服务器上的处理器时,最好确定固件。

服务器内存支持

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私有云服务以灵活性和可扩展性见长,同时企业也能够保持对其企业数据中心的完全控制。这另人振奋,但私有云的实现也极具挑战性,常常另企业IT团队感到沮丧。

从传统数据中心到私有云的部署要从基础架构的最低层开始。IT领导者须评估其当前的服务器机架,以确保每个系统提供支持虚拟化和后续云堆栈所需的功能。你的企业的数据中心基础架构是否已为私有云实施做好准备?可着重考虑以下问题:

支持服务器处理器

在部署虚拟机管理程序之前,需要私有云堆栈,了解各个处理器技术并正确启用每个功能很重要。例如,处理器总是需要通过处理器扩展来支持硬件虚拟化,包括Intel虚拟化技术和AMD虚拟化。该技术通常包括对以处理器硬件速度将物理内存空间转换为虚拟内存空间所需的第二级地址转换的支持。

为处理器启用AMD No eXecute(NX)和Intel eXecute Disable(XD)位,这将标记内存页,以防止缓冲区溢出攻击和其他恶意软件漏洞。通常可以通过系统BIOS或统一可扩展固件接口(UEFI)启用处理器扩展和NX/XD位。

考虑每个服务器的处理器内核/线程数。管理程序(如ESXi 6.0)要求具有至少两个处理器内核的主机服务器,但这通常是最低限度的系统要求。额外的处理器内核将大大扩展每个服务器可以处理的虚拟机和工作负载的数量,你可以将每个附加的处理器线程视为单独的内核。例如,AMD Opteron 6200系列处理器可支持具有8个内核和16个线程的VMware ESXi 6.5;英特尔至强E5-2600-v4系列处理器提供24个内核,总共48个线程。

最后,考虑服务器上UEFI的可用性。UEFI是一种较新类型的系统固件(一种先进的BIOS),可额外增加其他灵活的启动选择。例如,UEFI允许服务器从大于2 TB的硬盘驱动器、光盘和USB介质引导。但是,评估管理程序的引导限制很重要。举例而言,ESXi 6.0不支持使用VMware Auto Deploy功能进行网络引导或配置,这需要传统的BIOS,UEFI当前尚不支持该功能。如果在安装虚拟机管理程序后从BIOS更改为UEFI,则可能会导致系统引导问题。因此,在识别每个服务器上的处理器时,最好确定固件。

服务器内存支持

每个VM或容器都存在于并运行于服务器物理内存空间的一部分内存中,因此内存容量在服务器虚拟化和私有云实现中起关键作用。虚拟机管理程序(如ESXi)通常建议至少有8 GB的系统来托管虚拟机管理程序,并能够至少支持生产环境中的一些虚拟机。诸如OpenStack之类的私有云栈更轻,推荐平台只有2 GB,每个虚拟机将需要更多的内存。

然而,与现代服务器的内存容量相比,这种内存建议几乎是微不足道的。例如,Dell R610机架式服务器的额定值为192 GB,而Dell R720的内存容量为768 GB。这意味着现有的企业级服务器已经远远超过虚拟化和私有云实施所需的最小内存量。真正的问题是:你的企业打算在服务器上操作多少个虚拟机或容器,以及每个实例将提供多少内存?不同企业对这些问题的考虑可能会有很大差异。

服务器网络支持

当您虚拟化并放置更多工作负载时,物理服务器、网络利用率将大幅提升。网络限制可能导致工作负载之间的争用,并导致网络带宽瓶颈,从而影响其他工作负载的性能和稳定性。这在高带宽任务(如VM备份)中尤其麻烦,特别是当多个VM同时尝试相同的高带宽任务时。

这使得足够的带宽和网络架构选择在私有云实现上至关重要。诸如ESXi的虚拟机管理程序通常需要至少一个千兆以太网(GbE)端口。尽管诸如10 GbE之类的更快速的以太网端口可以缓解带宽瓶颈,但通常是优先部署两个或更多个GbE端口。多个物理端口具备几个优点。例如,你可以组合多个GbE端口,可聚合较慢、较便宜的网络适配器和布线基础设施的带宽。这可构建弹性,因为服务器或相应的交换机端口上的端口故障可能会将故障转移到另一个端口。

服务器存储支持

存储是虚拟化的另一个核心属性,因此要密切关注存储容量等问题。像ESXi这样的虚拟机管理程序通常需要大约10 GB的存储空间,分配在启动设备(创建VMFS卷)和引导设备上的临时分区之间。像OpenStack这样的私有云服务平台推荐至少50 GB的磁盘空间。真正的容量问题取决于虚拟机的数量和分配给每个虚拟机实例的存储量。使用少量固定的VM磁盘映像的环境需要的容量比部署许多不同虚拟机映像具有各种存储要求的环境更少。通常情况下,1 TB应适用于典型的虚拟化服务器。

本地存储容量通常不是现代服务器和存储设备的门槛。实际上,企业服务器很少依赖于本地的每个服务器的存储,而是使用共享存储系统。在这种情况下,服务器的主要关注可能是足够的本地存储来引导系统,推迟到用于VM和工作负载数据保留的存储区域网络(SAN)。这意味着服务器应该包括足够的SAN支持,例如两个或多个专用以太网端口(即iSCSI或FCoE)或用于冗余SAN连接的光纤通道端口。磁盘应该始终提供一定程度的RAID支持(RAID 5或者甚至RAID 6),可提供最佳的数据保护,并为热备盘重建性能。

服务器弹性支持

随着更少的虚拟机在更少的物理服务器上共存,服务器故障可能会影响到更多的虚拟机,且可能是破坏性的。对于将进行私有云实施的企业来说,底层服务器硬件应包括一系列可以预防故障的弹性功能。

关键服务器硬件应包括冗余电源和智能的基于固件的自诊断,这可帮助技术人员识别和隔离故障。现代服务器通常包括能够进行系统监控和管理的板载管理控制器。如果服务器出现故障,可快速删除并更换故障单元。

在服务器内部选择并启用内存恢复功能,如高级错误纠正代码,以捕获单位和多位错误、内存镜像,如果一个DIMM出现故障、内存擦除(有时称为需求),可以在备用DIMM中交换的热备盘巡逻洗涤,按需或定期搜索和解决内存错误。

配置管理是关键

好用的配置管理工具或框架可直接从本地配置管理数据库中总结和报告许多这些属性。这可以减少物理系统和管理程序的耗时和容易出错的手动审查。但对服务器和虚拟机管理程序的审查实际上只是私有云实施的开始,它们构成了其他组件(如存储、网络和软件堆栈)在基础架构中的关键基础。