曹祖聖 台灣微軟資深講師 [email protected]...
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曹祖聖
台灣微軟資深講師
http://teacher.syset.com
MCP, MCP+I, MCSA, MCSE, MCDBA, MCAD, MCSD, MCTS, MCITP, MCPD, MCT, MVP
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伺服器虛擬化
網路虛擬化
桌面虛擬化
展示虛擬化
使用者狀態虛擬化
應用程式虛擬化
虛擬化方案
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系統 資源 Windows
Server 2012 R2
伺服器
邏輯處理器 320
實體記憶體 4 TB
每台伺服器虛擬處理器數量 2,048
虛擬機器
虛擬處理器 64
記憶體 1 TB
每台伺服器上可執行的虛擬機器 1,024
虛擬硬碟大小 64 TB
容錯移轉叢集
節點數量 64
叢集上虛擬機器數量 8,000
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伺服器硬體Windows hypervisor
作業系統 ISV/IHV/OEM Hyper-V
使用者模式
Ring-3
核心模式Ring-0
Ring -1
Windows
Kernel
Windows Server 2012 R2
應用程式
Microsoft / Citrix提供者 :
Windows
Kernel
Windows Server 2012 R2
Windows
核心
虛擬機器匯流排
父分割
虛擬機器服務
WMI 提供者
虛擬機器工作處理程序
VSP
IHV
DriversIHV
驅動程式
子分割
應用程式
支援 Linux
Linux
VSC
虛擬機器匯流排
應用程式
Windows Server 2008
R2, 2012
Windows
核心 VSC
虛擬機器匯流排
應用程式
其它Windows 作系統
模擬
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記憶體
處理器
NUMA 節點1 NUMA 節點2
記憶體
處理器
NUMA 節點3 NUMA 節點4
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記憶體
處理器
NUMA 節點1 NUMA 節點2
記憶體
處理器
NUMA 節點3 NUMA 節點4
同節點記憶體存取
不同節點記憶體存取
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虛擬NUMA 節點A 虛擬NUMA 節點B 虛擬NUMA 節點A 虛擬NUMA 節點B
NUMA 節點1 NUMA 節點2 NUMA 節點3 NUMA 節點4
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Hypervisor
應用程式
顯示卡 / 鍵盤/ 滑鼠驅動程式
虛擬機器匯流排虛擬機器匯流排
虛擬機器管理服務
虛擬機器工作處理程序
應用程式
應用程式虛擬機器連線
基本模式
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Hypervisor
應用程式
虛擬機器匯流排虛擬機器匯流排
虛擬機器管理服務
虛擬機器工作處理程序
應用程式
應用程式虛擬機器連線
加強的工作階段模式
遠端桌面服務
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Windows Server 2012 R2 存放
實體磁碟
虛擬磁碟 虛擬磁碟 虛擬磁碟
存放集區 存放集區存放集區
(共用的) SAS / SATA / USB
虛擬化存放空間
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傳統 SAN
軟體或硬體式的儲存區塊管理
虛擬機器
iSCSI 或光纖通道
Scale-Out File Server (SOFS)
SMB 3.0
虛擬機器
基於 CSV 的 Hyper-V 基於 SOFS 的 Hyper-V
儲存空間/JBOD
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智慧型存放陣列
存放陣列
存放陣列實際資料傳輸
無負載讀取
Token無負載寫入
Token
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Scale-Out File Server (SOFS)Hyper-V
叢集共用磁碟 (CSV)
重覆資料刪除
儲存空間虛擬化
VHD
VHD
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1 2 3 4
檔案C
xxxx3
1 2 34 1 2 3 4
檔案A 檔案B
12 3 4
檔案D
讀取 修改 刪除建立
唯讀
容量成長
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T = 0 T = 15 T = 30
2 GB
4 GB
6 GB
8 GB
虛擬機器 #1
虛擬機器 #2
虛擬機器 #3
虛擬機器
記憶體設定
系統實體記憶體
虛擬機器使用記憶體
8 GB
3 GB
佔用實際體記憶體百分比 37.5 %
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T = 0 T = 15 T = 30
2 GB
4 GB
6 GB
8 GB
虛擬機器 #1
虛擬機器 #2
虛擬機器 #3
系統實體記憶體
虛擬機器使用記憶體
8 GB
6 GB
佔用實際體記憶體百分比 75 %
虛擬機器
記憶體設定
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虛擬機器 #3 到達記憶體使用上限
T = 0 T = 15 T = 30
虛擬機器 #1
虛擬機器 #2
虛擬機器 #3
虛擬機器 #4
2 GB
4 GB
6 GB
8 GB
系統實體記憶體
虛擬機器使用記憶體
8 GB
7.5 GB
佔用實際體記憶體百分比 94 %
虛擬機器
記憶體設定
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T = 0 T = 15 T = 30
虛擬機器 #1
虛擬機器 #2 (動態記憶體、啓動 8GB)
虛擬機器 #3
虛擬機器 #4
4 GB
8 GB
12 GB
16 GB
系統實體記憶體: 16GB
• 虛擬機器 #2重新開機時，就算系統記憶體不足啓動記憶體，還是可以使用智慧型分頁啓動虛擬機器
虛擬機器
記憶體設定
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http://technet.microsoft.com/zh-tw/sysinternals/ee656415.aspx
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1.
2.
3.
4.
5.
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建立檢查點
套用檢查點 (= 刪除 +現在)
刪除檢查點 (= 合併回上一層)
套用檢查點 (= 刪除 + 建立分支)
刪除 (= 刪除)
.vhd.avhd
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時間
DC1 (RID 操作主機)
T1
複寫到 DC2: USN > 100
複寫到 DC2: USN > 200
DC1(A)@USN = 200
DC1(A) @USN = 250
ID: A
USN: 100 建立檢查點
RID 集區: 500 - 1000
+100 使用者
ID: A
USN: 200
RID 集區: 600 - 1000
ID: A
USN: 100 套用 T1 檢查點 RID 集區: 500 - 1000
ID: A
USN: 250
+150 使用者
RID 集區: 650 - 1000
T2
T3
T4
只有最後建立的 50 個使用者被複寫到其它 DC，其它使用者不是在 DC1 就是在 DC2，前面建的 100 個使用者使用了重覆的 SID (RID 500-599) !
DC2
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-實體網路卡
-虛擬網路卡
-虛擬交換器
Hyper-V 主機
App
虛擬機器
App 虛擬機器
App
Hyper-V 主機
App
虛擬機器
App 虛擬機器
App
私人
Hyper-V 主機
App
虛擬機器
App虛擬機器
App
內部
外部
Hyper-V 主機
App
虛擬機器
App 虛擬機器
App
No IP
IP IP
IP
NAT
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39/94 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/hh582268(v=vs.85).aspx
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有 SR-IOV 狀況沒有 SR-IOV 狀況
Physical NIC
Hyper-V 主機
虛擬交換器路由
VLAN 過濾
虛擬機器
虛擬網路卡
SR-IOV 實體網路卡
虛擬化功能
VMBUS
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VLAN ID
交換器
虛擬機器
交換器
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192.168.2.22 192.168.5.55 10.1.1.11 10.1.1.12
10.1.1.11 10.1.1.12
GRE Key = 5001
GRE Key = 6001
MAC
MAC192.168.2.22 192.168.5.55
10.1.1.11 10.1.1.12 10.1.1.11 10.1.1.12 10.1.1.11 10.1.1.12 10.1.1.11 10.1.1.12
192.168.2.22
(提供者位址 PA)
192.168.5.55
(提供者位址 PA)
10.1.1.11
(用戶位址 CA)
10.1.1.11
(用戶位址 CA)
10.1.1.12
(用戶位址 CA)
10.1.1.12
(用戶位址 CA)
• CA 空間設定根據虛擬主機網路設定
• PA 空間根據實體網路設定
• 虛擬主機看到這些位址
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SQL 10.1.1.1
WEB 10.1.1.2
SQL 10.1.1.1
WEB 10.1.1.2
客戶 #1
CA PA
10.1.1.1 192.168.1.10
10.1.1.2 192.168.1.12
客戶 #2
CA PA
10.1.1.1 192.168.1.10
10.1.1.2 192.168.1.12
原則設定PA 空間
Data Center
Network
Hyper-V 主機 #1 Hyper-V 主機 #2
192.168.1.10 192.168.1.12
SQL SQL WEB WEB
10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.2 10.1.1.2
CA 空間
客戶 #1
客戶 #2
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-VirtualSubnetID
http://blogs.technet.com/b/keithmayer/archive/2012/10/08/gettingstartedwithhypervnetworkvirtualization.aspx
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Windows Server 2012 R2 與 Hyper-V 容錯
災難復原• Hyper-V 複本 (非同步複寫)
• 叢集共用磁碟 CSV (同步複寫)
應用程式 / 服務• 不支援叢集的應用程式: Hyper-V 虛擬機器監控 (參考)
• 虛擬機器容錯移轉叢集: iSCSI、光纖、vhdx 共用
• 服務本身的容錯功能: SQL AlwaysOn 容錯移轉叢集、…
I/O
• NLB 與 NIC 小組
• iSCSI MPIO
• 多通道 SMB (參考)
實體伺服器• 即時移轉或計劃性移轉
• 容錯移轉叢集
硬體• Windows 硬體錯誤處理
• 穩定性、高可用性、可服務性
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Hyper-V 伺服器
虛擬機器
虛擬硬碟堆疊
1
23
45
1. 虛擬機器讀寫來源虛擬硬碟
2. 拷貝虛擬硬碟到目的地
3. 鏡像寫入來源和目的虛擬硬碟
4. 虛擬硬碟同步完成後，虛擬機器切換到目的虛擬硬碟
5. 刪除來源虛擬硬碟虛擬機器在存放裝置移轉過程中，仍然正常運作，不會被中斷
虛擬硬碟 虛擬硬碟
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49/94來源 Hyper-V 主機 目的 Hyper-V 主機
組態設定
虛擬機器記憶體
組態設定
狀態狀態
虛擬機器記憶體
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Hyper-V 複本
節點 #1 節點 #2
IIS
SQL
CRM
File
復原虛擬機器
主要站台
IIS
SQL
CRM File
WAN Link
虛擬機器複寫
復原站台
Hyper-V 主機
IIS
SQL
CRM
File
容錯移轉叢集 –同一站台內提供高可用性
Hyper-V 複本 –跨站台災難復原
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Hyper-V 複本複寫機制
主要站台
虛擬機器複寫
復原站台
虛擬機器虛擬機器
VHD記錄檔(.hrl)
記錄檔(.hrl)
套用
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ServerA
ServerB
Server3
Server1
Server2ServerC
容錯移轉叢集 #1 容錯移轉叢集 #2
Hyper-V
Replica Broker
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Hyper-V 主機 #1 Hyper-V 主機 #2
叢集共用存放區
用戶端
連接兩節點的網路
連接用戶端與叢集的網路
光纖 / iSCSI叢集角色: 虛擬機器
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SCVMM 部署架構
VMM 伺服器 SQL Server
VMM 主控台
程式庫伺服器
WSUS 伺服器
WDS 伺服器Hyper-V 主機
Citrix
XenServer
主機
ESX 主機
VMware
vCenter
伺服器
Microsoft Azure
App Controller
分公司 VMM 伺服器
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61/94
62/94
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VMM 邏輯網路
IP 子網路10.0.0.0/ 24
VLAN 3
IP 子網路10 .0.2.0/ 24
VLAN 5
IP 位址集區"Pool_1"
10 .0.0.2-10 .0.0.150
IP 位址集區"Pool_2"
10 .0.2.2-10 .0.2.150
其它站台
主機群組
邏輯網路"公司網路"
站台"總公伺辦公大樓"
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VMM 網路架構
虛擬機器 • 虛擬網路卡
虛擬機器網路 • 網路隔離
邏輯網路 • 網路站台、IP 子網路、IP 集區、VLANs
邏輯交換器• 擴充、上行通訊埠設定檔、虛擬網路卡設定檔、通訊埠分類
實體網路• 實體網路卡、top-of-rack (TOR) 交換器、閘道、網路管理員、負載平衡器
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Hyper-V 主機 #1
虛擬交換器邏輯交換器
交換器設定
通訊埠設定檔(上行)
通訊埠設定檔(虛擬)
管理
管理
公司
叢集
邏輯交換器強制所有虛擬交換器符合規定
Hyper-V 主機 #2
虛擬交換器
管理
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分公司
Windows Server Gateway
藍色虛擬網路 紅色虛擬網路
Hyper-V 基礎架構
網際網路
實體網路
ADFS ADDS
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68/94虛擬機器 #1 虛擬機器 #1
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http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=34591
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72/94美東主機群組
美西主機群組
倫敦主機群組
程式庫伺服器
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74/94
75/94
76/94
77/94
78/94
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服務範本
VM 範本
應用程式設定檔
硬設定檔
客體作業系統設定檔
SQL Server 設定檔
服務執行個體服務執行個體服務執行個體
實體電腦設定檔
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81/94
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公有雲 •以量計價•使用標準的協定•使用者可以隨處存取所需的資源•使用者不需要建置自己的機房•使用者使用公有雲供應商所提供的服務，或將自己的虛擬機器、服務、應用程式放到公有雲供應商的機房中運行
私有雲 •使用者使用自己的機房設備，但是加入雲端的資源管理機制
混合雲 •不確定用量、時間的服務，放置到公有雲，以量計價•確定用量、時間、有極端安全疑慮的服務，則放置在私有雲中•彈性整合公有雲與私有雲
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Contoso 私有雲
開發群組 營運群組
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86/94
87/94
88/94
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使用 DPM 備份虛擬機器 1/4
Hyper-V 主機
DPM
(資料庫)
.vhdx/ .vhd
DPM 伺服器
DPM 代理程式 =
Hyper-V 主機備份
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使用 DPM 備份虛擬機器 2/4
Hyper-V 主機 #1
DPM
(資料庫)
.vhdx/.vhd
Hyper-V 主機 #1
.vhdx/.vhd
.vhdx/.vhd
CSV
DPM 伺服器
Hyper-V 叢集備份
DPM 代理程式 =
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使用 DPM 備份虛擬機器 3/4
Hyper-V 主機 #1
DPM
(資料庫)
.vhdx/.vhd
Hyper-V 主機 #2
.vhdx/.vhd
.vhdx/.vhd
SMB 3.0 共用資料夾
DPM 伺服器
DPM 代理程式 =
Hyper-V 叢集備份
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使用 DPM 備份虛擬機器 4/4
虛擬機器
DPM
(資料庫)
Hyper-V 主機
DPM 伺服器
DPM 代理程式 =
虛擬機器備份
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94/94
http://www.microsoft.com/en-au/download/details.aspx?id=6346