專(zhuān)家答疑：虛擬世界中的動(dòng)態(tài)能力規(guī)劃

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幾年前，預(yù)測(cè)工作負(fù)載是非常容易的。就像CiRBA的首席技術(shù)官兼創(chuàng)建者之一Andrew Hillier解釋的那樣，應(yīng)用和硬件都在一起變舊，你只需要簡(jiǎn)單地計(jì)劃著未來(lái)的趨勢(shì)，以預(yù)測(cè)你到底需要增加多少新的功能。

時(shí)代已經(jīng)發(fā)生了變化。在和Andrew的這次談話(huà)中，我們發(fā)現(xiàn)了當(dāng)前能力規(guī)劃的挑戰(zhàn)以及IT如何在虛擬環(huán)境中平衡性能和風(fēng)險(xiǎn)。

問(wèn)：是什么讓預(yù)測(cè)虛擬環(huán)境中的工作負(fù)載變得越來(lái)越難?

答：工作負(fù)載在虛擬環(huán)境中的移動(dòng)性變得更強(qiáng)，而這是獲得很多好處的源泉，從而使得能力方面的管理更加復(fù)雜。

大多數(shù)公司遇到的首要問(wèn)題就是不能再遵循一定的方法學(xué)，因?yàn)槟阋呀?jīng)不知道它們所占的比例。隨著虛擬機(jī)可以在物理機(jī)上遷移，這種傳統(tǒng)的方法必須被拋棄，從而讓很多的管理工具和流程都變得無(wú)效。

這僅僅是一個(gè)開(kāi)始。在虛擬環(huán)境中，整個(gè)能力管理的模型類(lèi)似于一個(gè)快速的服務(wù)，它的服務(wù)提供和需求可以動(dòng)態(tài)地匹配，以提供更高的效率。如果這種方法使用恰當(dāng)?shù)脑?huà)，那么它的作用是巨大的，但是，如果它被使用以創(chuàng)建一個(gè)純粹的反作用管理模型，它就可能會(huì)引入一些風(fēng)險(xiǎn)，在這種模型上，工作負(fù)載的轉(zhuǎn)移基于最近的使用級(jí)別。這就類(lèi)似于一個(gè)負(fù)載平衡池，盡管它可以允許集合地資源管理，它仍然不能夠和能力計(jì)劃相混淆，后者是一個(gè)更加前瞻的策略。在實(shí)踐中，兩種方法都被使用，以更加適當(dāng)?shù)毓芾硖摂M環(huán)境。

問(wèn)：對(duì)于大的工作負(fù)載，當(dāng)前公司都如何來(lái)管理呢?他們?cè)趺茨軌虺晒Φ刈龅焦芾砟?

答：公司一般使用傳統(tǒng)跟蹤工具和高級(jí)別的、預(yù)計(jì)活動(dòng)的、商業(yè)導(dǎo)向的評(píng)估相結(jié)合的方法。這種評(píng)估一般都是每季度進(jìn)行一次，盡管對(duì)于傳統(tǒng)環(huán)境中跟蹤以及計(jì)劃升級(jí)和更新非常有用，它在管理更多的動(dòng)態(tài)環(huán)境時(shí)，也就是任何事情都更加快速發(fā)生地侍候，就留下了一個(gè)巨大的缺口。

同樣地，在物理環(huán)境中，技術(shù)和商業(yè)級(jí)別的考慮和約束很少在這個(gè)過(guò)程之中出現(xiàn)，因?yàn)橐苿?dòng)的缺乏性使得常規(guī)能力管理過(guò)度的情況很難出現(xiàn)。而在虛擬環(huán)境中就不再是這樣的一種情況了，工作負(fù)載的移動(dòng)性會(huì)導(dǎo)致不支持的配置、沒(méi)有預(yù)計(jì)到的工作負(fù)載組合甚至是調(diào)整依從關(guān)系被威脅的情形。

我們使用工作負(fù)載特性這個(gè)名詞來(lái)描述一個(gè)工作負(fù)載的整體特性。通過(guò)觀察CPU使用、磁盤(pán)和網(wǎng)絡(luò)I/O、內(nèi)存使用以及其它重要因素的機(jī)制，它開(kāi)始繪制一幅整體活動(dòng)特性的圖畫(huà)，它從整體上可以劃入幾個(gè)特性原形的一種。比如，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行OLTP類(lèi)型的處理，它就會(huì)和作為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的交易完全不同，因?yàn)榍罢呦鄬?duì)于后者有更多地雙向I/O活動(dòng)的交易。相似的情況是，應(yīng)用服務(wù)器、隊(duì)列管理、進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理的服務(wù)器都會(huì)以不同的方式來(lái)使用資源。

這種信息非常之所以有用主要有兩個(gè)方面的原因。其中一個(gè)原因是：在虛擬環(huán)境中，進(jìn)行管理能力和優(yōu)化性能時(shí)，你必須以一種資源使用相吻合的方法結(jié)合工作負(fù)載，這樣就可以更好地利用可用的資源。比如，把幾個(gè)耗費(fèi)資源的應(yīng)用程序放到一個(gè)同樣的物理系統(tǒng)上可能會(huì)消耗CPU的資源，而沒(méi)有充分的利用這臺(tái)物理機(jī)的I/O能力。通過(guò)以某種方式結(jié)合負(fù)載，可以讓特性共享資源，從而可能獲得更高的效率。

使用這種信息的另外一個(gè)原因就是在不同平臺(tái)間工作負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)化。因?yàn)椴煌姆?wù)器具有不同的性能級(jí)別，在某一個(gè)特定使用級(jí)別上運(yùn)行的工作負(fù)載可能挪到其它的任何位置就不一樣了。因此，非常有必要使用基準(zhǔn)測(cè)試來(lái)讓不同平臺(tái)的行為規(guī)范化，以獲得一個(gè)精確的結(jié)果。同樣地，一定的平臺(tái)可能希望特定類(lèi)型的特性，使得測(cè)試策略依賴(lài)于工作負(fù)載的特性。比如，一個(gè)消耗CPU資源的應(yīng)用可能在基于x86的刀片服務(wù)器上工作地很好，而一個(gè)OLTP工作負(fù)載則可能更喜歡在一個(gè)大型機(jī)系統(tǒng)上工作。

問(wèn)：在非虛擬化環(huán)境中的計(jì)劃和管理的技術(shù)可不可以在非虛擬化的環(huán)境中使用呢?IT是否需要采用一套完全不同的思路呢?

答：最大的挑戰(zhàn)就是通過(guò)虛擬化，讓那些仍然有意義的古老的思考方式保留，并且把它們和那些新的可行的方法(有時(shí)是需要的)結(jié)合起來(lái)。比如，保留一個(gè)向前看的能力管理非常重要，但是，使用移動(dòng)性的事實(shí)來(lái)調(diào)節(jié)它是讓它工作的唯一方法。集合地能力管理是一個(gè)新的概念，因?yàn)樗试S一個(gè)資源池的空出空間被管理，因此提供了多種資源的經(jīng)濟(jì)規(guī)模。同樣地，這也必須經(jīng)過(guò)某種傳統(tǒng)思想的調(diào)整，因?yàn)檫@些資源池實(shí)際上由單獨(dú)的服務(wù)器組成，同樣需要平衡的考慮。

一個(gè)大的服務(wù)器就像一個(gè)游泳池那樣，而一個(gè)由更小的服務(wù)器組成的虛擬集群更像是由一個(gè)個(gè)的小池子組成的那樣。當(dāng)決定最優(yōu)的工作負(fù)載放置方式時(shí)，這種資源的分段性就有意義了，而這樣的一種環(huán)境就不能簡(jiǎn)單地像一個(gè)大的服務(wù)器那樣進(jìn)行管理了。

問(wèn)：IT如何知道它已經(jīng)和那種主動(dòng)的管理方式相平衡了呢?

答：所謂的主動(dòng)管理就是在一些事情發(fā)生之前就預(yù)計(jì)需求并且提前為它們做好準(zhǔn)備。在那種反饋的模型中，你必須將負(fù)載轉(zhuǎn)移以反映應(yīng)用程序的需求，并且環(huán)境認(rèn)識(shí)到一些措施非常必要之前，它通常會(huì)花一些時(shí)間。這就可能會(huì)引發(fā)性能方面的問(wèn)題，同時(shí)會(huì)讓服務(wù)傳遞和管理工程變得負(fù)載。由于正常的活動(dòng)或者由于不正常的活動(dòng)，它非常難決定是否進(jìn)行轉(zhuǎn)移。在ITIL的領(lǐng)域中，這就意味著很難區(qū)分偶然管理、變動(dòng)管理以及能力管理，并且在這一領(lǐng)域丟掉了幾年的收獲。

另一方面，在主動(dòng)的管理方式中，基于歷史的記錄對(duì)于什么即將發(fā)生有提前的判斷，并且虛擬環(huán)境可以根據(jù)需求預(yù)計(jì)之前進(jìn)行配置。在這樣的情況下，如果常規(guī)的或者非計(jì)劃的活動(dòng)發(fā)生時(shí)，當(dāng)前的監(jiān)控就需要了。這可以幫助你辨認(rèn)不正常的活動(dòng)，否則這些不正常的活動(dòng)就不能被發(fā)現(xiàn)，從而增加了操作性以及可控性。

最終，當(dāng)工作負(fù)載以某種合適的性能級(jí)別服務(wù)時(shí)，反作用的方式和主動(dòng)的方式的正確平衡就可以達(dá)到，而不需要在活動(dòng)商務(wù)周期中間進(jìn)行工作負(fù)載的監(jiān)控/移植。而如果監(jiān)控確實(shí)發(fā)生時(shí)，就可以對(duì)那些不正常的需求進(jìn)行反饋，而這些反饋在歷史數(shù)據(jù)中是不能被預(yù)見(jiàn)的。

問(wèn)：當(dāng)進(jìn)行工作負(fù)載的平衡時(shí)，IT的最大問(wèn)題是什么?

答：當(dāng)進(jìn)行工作負(fù)載的平衡時(shí)，最大的問(wèn)題就是不適當(dāng)?shù)哪芰?yīng)，或者是過(guò)度提供，或者是缺乏提供。過(guò)度保守的管理方式會(huì)產(chǎn)生低操作風(fēng)險(xiǎn)，但是卻不能夠做到應(yīng)有的高效，這樣就會(huì)導(dǎo)致過(guò)度提供。而激進(jìn)的虛擬機(jī)/物理機(jī)比率對(duì)于資源的利用是非常有效的，但是可能會(huì)造成一定的風(fēng)險(xiǎn)，并且如果這種風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于環(huán)境不適合的話(huà)，就會(huì)發(fā)生缺乏提供的結(jié)果。

而風(fēng)險(xiǎn)的容忍則是避免問(wèn)題的重要因素，當(dāng)滿(mǎn)足虛擬環(huán)境的供給和需求的時(shí)候。同時(shí)，合適地去理解風(fēng)險(xiǎn)在應(yīng)用負(fù)載的服務(wù)上是如何被估計(jì)的很大程度上決定資源如何被擠壓地放置在主系統(tǒng)上。比如，如果一個(gè)應(yīng)用并不是業(yè)務(wù)關(guān)鍵類(lèi)型的，并且對(duì)于工作負(fù)載爭(zhēng)取資源的風(fēng)險(xiǎn)非常小時(shí)，那么虛擬機(jī)/物理機(jī)的比率就可以高一些。正確的平衡可以達(dá)到取決于工作負(fù)載放置于服務(wù)器上的方式與環(huán)境可接受的風(fēng)險(xiǎn)相一致。

問(wèn)：對(duì)于幫助IT避免“我已經(jīng)明白”或者那些虛擬數(shù)據(jù)中心中計(jì)劃和管理工作負(fù)載的陷阱問(wèn)題上，你有哪些好的建議呢?

答：我想再次提到的是，不要混淆負(fù)載平衡和能力計(jì)劃。確保向前的能力計(jì)劃在虛擬環(huán)境中進(jìn)行部署。在風(fēng)險(xiǎn)管理中，把虛擬化看作一項(xiàng)實(shí)踐，而且不是一個(gè)簡(jiǎn)單的大小實(shí)踐。這也就意味著去了解工作負(fù)載的本質(zhì)以及容忍每一個(gè)應(yīng)用和業(yè)務(wù)服務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。

最后，要確保完全理解和對(duì)技術(shù)和業(yè)務(wù)約束進(jìn)行建模，以管理IT環(huán)境。工作負(fù)載的可移動(dòng)性是一個(gè)非常強(qiáng)大的特性，但是沒(méi)有認(rèn)識(shí)到IT環(huán)境的重要同樣會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題，如果沒(méi)有很好的計(jì)劃并且管理。

問(wèn)：CiRBA可以提供哪些解決這些管理挑戰(zhàn)的產(chǎn)品或者服務(wù)呢?

答：CiRBA提供了放置智能軟件，它可以高度地分析詳細(xì)的技術(shù)、商務(wù)以及工作負(fù)載的約束以決定最優(yōu)的工作負(fù)載放置，針對(duì)IT環(huán)境，無(wú)論環(huán)境是虛擬或者物理。這可以用來(lái)計(jì)劃轉(zhuǎn)移到虛擬環(huán)境，同時(shí)也可以給虛擬架構(gòu)提供動(dòng)態(tài)的能力管理。通過(guò)結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)模型、高級(jí)測(cè)試以及強(qiáng)大的what-if特性，CiRBA可以幫助客戶(hù)建立并維護(hù)一個(gè)更加高效的數(shù)據(jù)中心。（IT專(zhuān)家網(wǎng)）