技术讲堂：如何在虚拟化环境中实施容量管理

　　虚拟化引进了一种新的容量管理方案，迫使IT管理员重新评估他们目前如何计划和管理数据中心容量。知识中心作者Rob Smoot在这里讨论各种容量管理方法，解释为什么容量管理是重要的，物理领域和虚拟领域的容量管理有什么区别。

　　采用虚拟化，数据中心资源是在一个适应性的、庞大的动态容量公用池中共享的。因为容量是共享的，在数据中心集群中有一个连锁反应。当一个应用程序或者虚拟机发生紧急变化的时候，其它的应用程序或者虚拟机必须也有变化以便做出反应因为容量是不变的。因此，容量规划和管理在虚拟环境中是一个赌注很高的游戏。IT部门需要一些工具详细地了解这个动态的新层，并且能在需要时有足够的容量。

　　那么，容量管理到底是什么?我们首先讨论一下级别设置定义。据信息技术基础设施库(ITIL)称，容量管理是保证IT基础设施能够以最充分的、可预见的和节省成本的方式使用的规定。用基本的经济词汇说，这是业务需求与IT供应之间的平衡。所有机构都以某种方式实施容量规划和管理。这也许像不像ITIL一样是结构化的或者可编程的。但是，这方面的需求肯定是有的并且我们实际上在某种程度上都做这个事情。

　　明确地说，容量管理并不是简单地紧紧保证有足够的用于业务的容量。这部分是很容易做到的。如果你过多地采购或者过多地配置你的容量，每一个人都能保证足够的容量。关键的目标是效率和可预见性。

　　这是要找到IT供应的优化的平衡以便在所有的时候都保证满足业务的需求。这是在最大限度减少浪费和风险的同时节省成本。因此，有效的容量管理要保证两个事情：

　　1.效率(优化的容量)：在不影响业务的情况下使用每一点可用的容量。

　　2.预见性(可用的容量)：无论业务部门什么时候需求，都保证有可用的容量并且一直在线。

　　为什么容量管理是重要的?

　　无论你的数据中心环境是物理的、虚拟的还是混合的，容量管理都是目前任何IT机构中的一项日益重要的功能。许多企业正在寻求实施一个正规化的容量管理模式，主要是三个原因：

　　1.节省成本

　　让预算获得批准是很困难的，并且等待很长的新硬件或者基础设施的采购周期是很乏味的。过去，一旦IT部门的得到预算，他们都过多地或者预先采购硬件以便避开这些行政管理的头疼问题。

　　这个硬件经常在采购一个月、一年或者更长时间之后才使用。这个硬件闲置在那里是付出代价的。但是，采用正确的容量管理工具和流程，你就能够合理地进行采购并且保证任何新硬件都会立即部署和使用。

　　2.服务可用性

　　IT部门需要向其业务拥有者提供一致的、高质量的服务。当容量需求不断变化并且相应地发生波动的时候这是很困难的。没有适当的容量管理，IT风险降低了服务的可用性和客服的满意度。这是代价非常大的，也许会影响到你的企业的生存，特别是如果你在谈论的是重要任务的、面向外部的应用程序。

　　3.业务规划

　　向业务拥有者一样，IT部门要有短期和长期的计划。创建这个计划需要理解历史的容量使用和预测未来的容量需求。除非这是系统性地实施的，否则，你将缺少历史的观点和对未来需求的准确预测，特别是在一个动态的虚拟环境中。

　　如果容量管理没有做正确或者根本就没有做，供需就会失衡，导致资源浪费或者资源不够用。浪费的资源，无论是购买的时间太早还是数量过多，都是代价昂贵的。然而，资源不够用会更糟糕，因为这能影响到业务经营并且是可以感受到的。

　　物理环境与虚拟环境中的容量管理

　　在物理环境中，容量管理是非常直接和简单的。过去，容量是根据单个业务范围的需求由计划推动的。在每一台服务器一个应用程序的模式中，这个业务的拥有者确切地知道有什么容量。这是非常清楚的、容易描绘的和竖井式的。这台服务器和它的全部容量都由一个用户或者应用程序拥有。

　　遗憾的是，这种资源竖井导致了一个基本的进退两难的境地：明显地以牺牲效率和预见性为代价。在物理环境中，效率通常在你制定短期计划时才能实现。如果你要非常高的效率，你就要根据你最高峰的情况配置IT容量。然而，当容量需求意外超过高峰的时候，你就会遇到风险。

　　当你制定长期计划的时候，预见性是可以实现的。如果你要通过多地配置缓解任何风险，你将有不必要的浪费。这个“多余的”容量是你能够增加的容量。遗憾的是物理环境经常需要为一个目标或者另一个目标进行优化：预见性或者效率。如果一个环境是非常有效率的，它缺少完全可预见所需要的额外的容量。增加额外的容量(这是常见的反应)也许能保住可预见性，但是，这会导致缺乏效率或者浪费。

　　虚拟化迫使容量规划、采购和配置决策是在一个综合资源池的环境中从上到下推动的。虚拟化允许你的容量是共享的和有适应能力的。这是虚拟化的两个基本的好处。共享允许容量作为用户容量和额外容量的公共的资源池。适应性允许容量根据需求扩大或者缩小。

　　如果一个应用程序或者一个虚拟机需要更多的资源，那么，它可以从其它不需要那么多资源的虚拟机借用一些资源。而且，适应性和灵活性允许逐步增加计算、存储和网络容量。例如，当一个服务器增加到一个资源池，它的容量就变成“公共资产”，不为任何一个应用程序或者任何一个业务部门拥有。它将变成任何最需要它的虚拟机可以使用的一部分资源。采用虚拟化，可以通过对比在整个环境中的最恰当的时间的单个应用程序资源需求的高峰和低谷优化容量的效率和预见性。

　　虚拟环境中的新的要求和挑战

　　虽然使用虚拟化能够从根本上改善容量管理，但是，在虚拟环境中管理容量还有一些新的挑战、风险和机会。在一个共享的环境中，任何需求波动都是到处都可以感受到的。例如，所有的业务部门和这个集群中的任何应用程序都可以感受到。糟糕的管理政策可引起巨大的连锁反应。

　　虚拟环境中新的要求和挑战的五个例子包括：

　　1.虚拟化引进了新的考虑，如虚拟机移动性和自动启动或者容错。这都有重要的容量意义。

　　2.如果没有管理，容量分散和过多分配能够在数千个虚拟机、主机和存储设备中造成浪费。

　　3.需要精心地找出资源瓶颈。当你不需要的时候增加更多的处理器或者存储等资源会加剧资源瓶颈。

　　4.过多分配虚拟机是浪费容量。这些浪费的容量可以发现和收回。

　　5.糟糕的虚拟机布局可以减少利用率，引起资源冲突。

　　考虑到这个新的虚拟化环境和有效的容量管理日益增长的重要性，IT机构在这方面有一个明确的战略是非常重要的。

　　在动态虚拟环境中管理容量的替代方法

　　无论使用什么做法和技术，容量管理的最终目标是实现IT的供需平衡，同时实现效率和预见性的最大化。基本上来说，这就是要开发容量智能，要理解如下四件事情：

　　1.你有多少容量(目前的/未来的、使用的/空闲的)

　　2.容量是如何使用的(由谁使用，什么时候使用)

　　3.你就需要多少容量(目前的/未来的)

　　4.你什么时候会用完容量

　　考虑到在一个动态的虚拟环境中的挑战和考虑，这个容量智能需要与虚拟化层密切联系在一起并且尽可能实时地提供。

　　容量管理方法

　　容量管理有许多方法。但是，一般来说，有三种不同的方法：拇指定律、内部开发的解决方案和专门制作的工具。

　　方法1：拇指定律

　　拇指定律包括根据过去的经验进行的估计。例如，在过去，在一个内核上可以运行四个虚拟机。因此，对于未来可以使用同样的推测。在动态的环境中使用这种方法显然有明显的缺陷，包括不准确和不能围绕这个方法建立一个系统的流程。

　　方法2：内部开发的解决方案

　　内部开发的解决方案包括脚本和表单。这是比拇指定律更加系统性的方法。在脚本的情况下，这种方法在拥有高级IT技能的大企业可以发挥作用。然而，这种方法很快就变成需要昂贵代价的和耗费时间的维护的方法，并且也许还是不准确的，特别是使用迅速变化的基础设施的时候。在虚拟化环境中，虚拟机如何与基础设施层互动是很复杂的，因此，有很多专业知识也很难把这个事情做好。

　　方法3：专门制作的工具

　　专门制作的工具对于虚拟环境来说是首选的方法，因为他们根据在不断变化的环境中搜集和维护容量信息进行推测。也许最重要的是紧密集成的和熟悉虚拟化层的工具能够提供非常可靠的和实时的智能。

　　拥有正确的工具和流程，IT管理员将拥有自动化的、实时的容量智能以便在一个虚拟环境中进行日常的和战略性的容量管理决策。