第3章 IBM Power服务器虚拟化方案介绍

　　IBM提供的服务器虚拟化解决方案基于 PowerVM技术，极大地提高IT集成的效率，大幅度简化了IT管理的复杂性，提高了整体系统的可用性。同时还明显的减少了投资成本，具有很好的技术领先性和性价比。

　　服务器虚拟化允许将一个物理服务器分成多个安全的虚拟服务器，从而为合并物理服务器创造了机会，可帮助降低硬件购买成本和管理成本。IBM 的服务器虚拟化历史可追溯到 40 年前的主机时代，并凭借PowerVM登峰造极。我们现在为 UNIX® 及 Linux® 集成提供大量解决方案。

　　3.1 基于PowerVM 的服务器虚拟化方案

　　PowerVM介绍

　　PowerVM是在基于IBM Power处理器的硬件平台上提供的具有行业领先水平的虚拟化技术家族。它是IBM Power System虚拟化技术全新和统一的品牌（逻辑分区，微分区，Hypervisor，虚拟I/O服务器，APV，PowerVM Lx86，Live Partition Mobility)。

PowerVM是专为支持客户更好地管理其IT成本、最大化能源效率及提高资源利用率而设计的平台。PowerVM提供的虚拟化解决方案可运行在业界最为广泛的操作系统上，包括AIX、Linux和System i客户使用的i5/OS系统。

　　PowerVM主要功能介绍

　　1） Micro-partition(微分区)：芯片级虚拟化技术，实现1/10个CPU为单位划分CPU资源，以1/100单位调整资源。

　　IBMPOWER5、POWER5+支持完全意义上的虚拟化技术，并引入了微分区技术。由于动态逻辑分区的资源调整功能让系统管理员可以自由添加、删除或在分区之间移动系统资源，例如CPU、内存、I/O适配器的分配，而不需要像原来修改之后重新启动分区。这样，微分区技术的引入，更使得动态逻辑分区的资源调整功能不但可以移动物理资源，还可移动、增减虚拟资源，具有广阔的应用场景。这样系统管理员就可以根据分区系统负荷和分区业务运行特点，随时将资源动态分配到需要的地方，从而大大提供资源的利用效率和灵活性。

　　每个POWER5/5+/6的CPU可以划分为10个微分区（Micro- Partition），并且按照1%的颗粒度调整CPU资源，使管理员可以将资源分派给处理器的一小部分而非整个处理器，大大提高了系统的使用率，并且资源分配的更改对于用户是透明的。IBM高级虚拟化技术支持虚拟以太网卡和虚拟SCSI卡，在微分区中，不需要配置物理网卡和SCSI卡就可以支持网络连接和存储系统。

　　2） Virtual I/O Server（虚拟I/O服务器）：VIOS实现以太网、SCSI 和光纤通道磁盘的共享。

　　虚拟I/O服务器用于为客户机分区提供虚拟I/O资源。分配给一个分区的物理适配器可以由一个或多个其他分区共享，使管理员可将用于各个客户机的物理适配器的数量降到最低。因此，虚拟I/O服务器通过消除对专用网络适配器、磁盘适配器和磁盘驱动器的需求，以帮助客户降低成本。跟其他虚拟化技术不同，高级Power虚拟化不需要虚拟化所有设备。这些设备可以是为了实现最高性能而分配给分区的专用设备组合；也可以是用于虚拟I/O主管分区的设备，它们由多个分区共享以提高资源和适配器的使用效率。

　　3） Integrated Virtualization Manager（IVM，集成虚拟化管理器）：IVM是中低端RISC服务器虚拟化的利器。

　　IVM是IBM为了将虚拟技术带给更多中低端UNIX服务器用户，帮助他们充分利用虚拟技术简化系统管理和提高系统利用效率，而推出的一款经济易用的集成虚拟化管理器。

　　IVM的管理功能是HMC功能的一个子集。如果服务器的物理资源有限，又没有HMC，但用户仍然希望将服务器划分成多个分区、安装不同操作系统以供多个应用使用时，就可以采用IVM。

　　IVM进行虚拟化设置时，首先需要安装一个虚拟I/O服务器分区（VIOS），这个VIOS拥有整个服务器的物理I/O资源，并占用很小一部分处理器和内存资源进行自身的运行管理。在VIOS上有一个虚拟管理通道（Virtual Management Channel）的设备，它可以在IVM和Power固件层（Hypervisor）之间进行通讯，这样IVM就可以管理整个服务器的物理资源。用户在VIOS上通过IVM界面进行系统资源的划分、用户分区的创建和管理。处理器和内存通过固件层直接分配给用户分区，而物理磁盘和网络设备则在VIOS上经过虚拟化之后，以虚拟设备的方式供各个用户分区使用。

　　IVM可以支持的型号包括，p5/5+ 560Q以下的小型机，以及JS21/JS12/22, p505, p510, p520, p550。

　　注意：IVM仅支持一个VIOS。

　　4） Lx86：Lx86使x86 Linux应用运行在Unix服务器上。

　　PowerVM Lx86是在基于IBM Power处理器的服务器上产生一个虚拟的x86 Linux应用运行环境。大部分的32位x86 Linux上的应用可以不重新编译就可以运行在IBM Power System服务器上。

　　5） POWER6动态分区迁移（Live Partition Mobility）：LPM实现把一个正在运行的逻辑分区实时迁移到另一台物理服务器上 。

　　动态分区迁移 (Live Partition Mobility) 允许您将正在运行的AIX和Linux分区，以及它们所承载的应用程序从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器，而不会对基础服务产生任何影响。这项迁移操作将传输整个系统环境，包括处理器的状态、内存、附加的虚拟设备，以及连接的用户。该操作只需要花费几秒钟的时间即可完成，可以维护整个系统事务的完整性。POWER6动态分区迁移功能有助于减少计划内宕机影响；在不影响应用的情况下，动态负载均衡，合理利用资源；在不中断服务的情况下，采用新技术；移除低利用率服务器上的负载，并关闭空闲服务器，节省能源。

　　6） Workload Partition（工作负载分区）

　　AIX6提供的工作负载分区 (WPAR) 技术是一种全新的软件虚拟技术，用于隔离用户和应用程序。它不依赖于硬件特性，是多种AIX核心技术的综合体现。

　　WPAR 是由软件创建的、AIX 6 映像中的虚拟化的操作系统环境。对于所承载的应用程序来说，每个工作负载分区都是一个安全的、隔离的环境。WPAR 中的应用程序认为，它正执行于自己的、专门的 AIX 实例中。对于大多数应用程序来说，WPAR 就好像是一个AIX 的启动实例。通常，在 WPAR 中，应用程序无需修改就可以运行。

　　WPAR 与 LPAR 的区别

　　7） Live Application Mobility（动态应用程序迁移）

　　动态应用程序迁移是 AIX 6.1 的一项独特创新，是其 WPAR 策略的组成部分，它允许您移动工作负载，而不是整个分区。实际的目标 WPAR 可以是不同的服务器，但并不一定必须是不同的服务器。它比较灵活，因为您可以在一些具备混合物理体系结构（Power5 和 Power6）的环境中使用它。它可以将应用程序从需要计划停机以便进行维护的系统中移动到别处。通过将工作负载从不堪重负的服务器移动到负载较轻的服务器，它还可以用于提高性能。而且，通过采用这种方式移动工作负载以允许物理服务器在非高峰期间进入睡眠状态，它还可以帮助节约电能。

　　下面的表格介绍了动态应用程序迁移和分区迁移之间的一些基本区别。

　　3.2 IBM Power服务器产品虚拟化优势

　　Power Systems 性能囊括四大满贯桂冠，优势明显；
　　Power Systems 继承大型机可用性设计理念，具有极高的 RAS 特性；
　　高级虚拟化的增强：动态分区（Live Partition Mobility）迁移更是在 UNIX 领域少有的功能。它可以和其他虚拟化技术（如逻辑分区、动态工作负载分区和 SAN 卷控制器）相结合，以提供一个全面虚拟化的计算平台，该平台提供了当今生产数据中心所需的系统和基础设施的灵活程度。
　　WPAR mobility是IBM最新的虚拟化技术，它完全依靠软件来实现，为用户提供更灵活的选择。WPAR mobility可以实现在应用不中断的情况下动态的将一个WPAR中，运行的应用动态的移动到其它的WPAR上。Application WPAR和System WPAR都可以实现WPAR mobility功能。
　　独有的VIO技术简化外部IO系统的连接。