H3C CAS服务器虚拟化

Posted 2021-05-02 基美科技

CAS 体系架构

基于CAS的虚拟数据中心基础架构

CAS可加快现有数据中心向云计算的转变,同时还支持兼容的公有云服务,从而为业界唯一的混合云模式奠定了基础。CAS，许多群体称之为“CVK”，即底层虚拟化管理程序体系结构的名称，这是一种采用尖端技术的裸机虚拟化管理程序。

  CAS是市场上最先进的虚拟化管理程序，具有许多独特的功能和特性，其中包括：

u 磁盘空间占用量小，因此可以缩小受攻击面并减少补丁程序数量

u 具备高级内存管理功能，能够消除重复内存页或压缩内存页

u 通过集成式的集群文件系统提供高级存储管理功能

u 高I/O可扩展性可消除I/O瓶颈

  基于H3C CAS的虚拟数据中心由基本物理构建块（例如x86虚拟化服务器、存储器网络和阵列、IP网络、管理服务器和桌面客户端）组成。

图：CAS 数据中心的物理拓扑

CAS数据中心拓扑包括下列组件:

Ø 计算服务器 

在祼机上运行CVK的业界标准x86服务器。CVK软件为虚拟机提供资源，并运行虚拟机。每台计算服务器在虚拟环境中均称为独立主机。可以将许多配置相似的x86服务器组合在一起，并与相同的网络和存储子系统连接，以便提供虚拟环境中的资源集合（称为群集）。

Ø 存储网络和阵列光纤通道

SAN 阵列、iSCSI SAN阵列是广泛应用的存储技术，H3C CAS支持这些技术以满足不同数据中心的存储需求。存储阵列通过存储区域网络连接到服务器组并在服务器组之间共享。此安排可实现存储资源的聚合，并在将这些资源置备给虚拟机时使资源存储更具灵活性。

Ø IP网络

每台计算服务器都可以有多个物理网络适配器，为整个H3C CAS数据中心提供高带宽和可靠的网络连接。

Ø CVM

CVM为数据中心提供一个单一控制点。它提供基本的数据中心服务，如访问控制、性能监控和配置功能。它将各台计算服务器中的资源统一在一起，使这些资源在整个数据中心中的虚拟机之间共享。其原理是：根据系统管理员设置的策略，管理虚拟机到计算服务器的分配，以及资源到给定计算服务器内虚拟机的分配。

在CVM无法访问（例如，网络断开）的情况下（这种情况极少出现），计算服务器仍能继续工作。服务器可单独管理，并根据上次设置的资源分配继续运行分配给它们的虚拟机。在CVM的连接恢复后，它就能重新管理整个数据中心。

Ø Web管理客户端       

H3C CAS为数据中心管理和虚拟机管理提供Web浏览器访问，并对CAS 整个CVK体系结构进行管理。

CVK架构和组件

CVK是组成CAS基础架构核心的虚拟化管理器，可直接安装在物理服务器之上，并允许多个虚拟机运行于虚拟化层之上。每个虚拟机与其他虚拟机共享相同的物理资源，并且它们可以同时运行。与其他虚拟化管理程序不同，CVK的所有管理功能都可以通过远程管理工具提供。由于没有底层操作系统，安装空间占用量并不大。

CVK体系结构独立于任何通用操作系统运行，可提高安全性、增强可靠性并简化管理。紧凑型体系结构设计旨在直接集成到针对虚拟化进行优化的服务器硬件中，从而实现快速安装、配置和部署。

如下图所示，从体系结构来说CVK包含虚拟化层和虚拟机。

            图：CVK体系结构

虚拟机

虚拟机是一个由内核控制的软件构造体。所有虚拟机配置信息、状态信息和数据都封装在存储在数据存储中的一组离散文件中。这使虚拟机具有可移动性，并且易于备份或克隆。

图：虚拟机

虚拟机具有如下基本特性：

u 分区：可在一台物理机上运行多个操作系统，并在多个虚拟机之间分配系统资源

u 隔离：虽然多个虚拟机可以共享一台计算机的物理资源，但它们相互之间保持完全隔离。由于隔离的原因，虚拟环境中运行的应用在可用性和安全性方面远优于在传统的非虚拟化系统中运行的应用。

u 封装：虚拟机实质上是一个软件容器，它将一整套虚拟硬件资源与操作系统及其所有应用捆绑或封装在一起。通过封装，虚拟机获得了超强的移动性并且易于管理。

u 硬件抽象化:虚拟机完全独立于其底层物理硬件。可以为虚拟机配置与底层硬件上存在的物理组件完全不同的虚拟组件。

  由于虚拟机独立于硬件，再加上它具备封装和兼容性这两个特性，因此可以在不同类型的x86计算机之间自由地移动它，而无需对设备驱动程序、操作系统或应用进行任何更改。事实上，您可以在一台物理计算机上混合运行不同类型的操作系统和应用。

虚拟机的组件

虚拟机通常有一个操作系统、CAS Tools以及虚拟资源和硬件，其管理方式与物理计算机非常相似。在虚拟机上安装客户操作系统与在物理计算机上安装操作系统完全一样。您必须拥有操作系统供应商提供的包含安装文件的CD/DVD-ROM或ISO映像。

Ø  操作系统

虚拟机与所有标准x86操作系统和应用程序完全兼容。在一台物理主机的不同虚拟机里，可以根据应用需求同时运行不同的x86操作系统，彼此之间不会冲突，且对x86操作系统无需进行任何修改。

Ø  CAS Tools

CAS Tools是一套实用程序，能够提高虚拟机的客户操作系统的性能，并改善对虚拟机的管理。在客户操作系统中安装CAS Tools十分必要。虽然客户操作系统可以在未安装CAS Tools的情况下运行，但是您将无法使用某些重要功能，并失去一些便利性。CAS Tools服务是一项在客户操作系统内执行各种功能的服务。该服务在客户操作系统启动时自动启动。

该服务可执行的功能包括：

• 将消息从CVK主机传送到客户操作系统。

• 向CVK主机发送心跳信号，使其知道客户操作系统正在运行。

• 实现客户操作系统与主机操作系统之间的时间同步。

• 在虚拟机中运行脚本并执行命令。

• 帮助创建Windows客户操作系统中由特定备份应用程序使用的快照。

在客户操作系统中安装CAS Tools后，它还会提供H3C设备驱动程序，包括显示驱动程序、用于某些客户操作系统的网络连接驱动程序、用于某些客户操作系统的驱动程序、用于在虚拟机之间进行有效内存分配的内存控制驱动程序、用于将I/O置于静默状态，用于实现文件夹共享的内核模块以及H3C鼠标驱动程序。