IAAS运维的困境

基础架构即服务（Infrastructure as a Service）的基础是服务器虚拟化。当越来越多的负载运行在虚拟化环境中，运维也变得越来越重要。当我们提供给应用的不再是一个个物理机，而是在资源池中逻辑划分出来的一个个虚拟机，其运维方式也不同于传统的运维。

VMware在虚拟化运维领域有一个大拿叫Iwan Rahabok，由于工作关系，笔者最近听了他的讲座，颇有感触。本文结合运维的一个方面——性能管理，和大家分享一下自己的体会。

性能和容量是两件事情

运维领域一个很重要的目标，就是尽早发现性能问题。

但是事实上，很多虚拟化管理员都面临这样的困境。一方面，应用部门在抱怨性能（performance）太差，要求更多的资源；另一方面，CIO总是希望控制预算，认为当前的资源利用率（resource utilization）不高，还可以增加更多的虚拟机。

为什么两者的看法相差那么大？作为IaaS系统架构师的你，是否有足够的信服度告诉大家，到底现在应该买更多的硬件，还是增加更多的虚拟机？

我们先不着急回答这两个问题。我们先来看一下，到底如何定义VM的性能？有人可能说，VM的性能就是vCPU有几个，内存配置了多少GB，存储的延时是多少。在物理服务器的世界里，也许基本可以这么认为；但是在虚拟机的世界里，很多的VM共享一个资源池，VM之间存在资源的竞争。

举例来说，某一个VM虽然分配了2颗vCPU，但这并不意味着，有两个物理的CPU或者Core就完全被这个VM独占。所以，在虚拟化的世界里面，真正定义VM性能的是这四个指标：CPU的争用，内存的争用，网络的丢包数，存储的延时。至于vCPU配置了几颗、内存配置了多少GB、存储配置了多少GB/TB，这些都是VM的容量指标。

定义SLA非常重要！

但是，其实我们发现，当应用部门给基础设施部门提需求的时候，通常情况都只包含VM的容量指标。很奇怪，是不是？其实背后的逻辑是，应用部门认为基础设施部门应该保证VM的性能。基础设施部门问：“保证什么样的性能？”；应用部门答：“应用需要什么样的性能，就给到什么样的性能”。

那基础设施部门怎么知道应用需要什么样的性能呢？难道为每一个VM提供最高的性能？现实吗？如果应用的性能不好，基础设施部门是不是就要背锅呢？

根本的问题在于基础设施部门提供的服务没有Service Level Agreement（SLA）。

这就如同开一个餐馆，虽然大家都是点的红烧肉，但是不同级别的餐馆差别很大，菜品的质量、上菜的速度、餐馆的环境、服务生的响应度等等。基础设施部门需要事先定义清楚SLA。一个例子，如下图所示，我们定义了三个级别的服务。

服务的级别越高，资源池的复用率越低，甚至需要单独预留（reserve），从而导致整体的资源池使用率（Utilization）越低。

当应用部门申请VM的时候，请选择需要的Service Tier。我们的建议是，通过压力测试和最终用户体验监控（End User Experience Monitoring）来决定到底需要什么级别的SLA。

如果发现应用的性能下降，基础设施部门很容易就可以说明到底基础设施层面有没有问题；如果有问题，是哪个方面出了问题，问题有多严重。对于应用部门来说，如果基础设施没有问题，就可以把精力集中在应用的性能诊断上。如果是由于访问量增加导致的性能下降，也可以通过提升Service Tier来提升性能。

当然，应用部门可以所有的VM都选择Tier 1的服务。但这其实是一种浪费，通常可以通过两种方式来解决。

事前审批：通过人的经验来判断需求是否合理

计量计费：通过财务手段进行约束

我们回到文章开始时提出的两个问题：

为什么应用部门和CIO的看法相差那么大？

答：因为应用部门看的是性能（Performance），而CIO看的是资源使用效率（Utilization）。Performance和Utilization是完全不同的指标。

作为IaaS系统架构师的你，是否有足够的信服度告诉大家，到底现在应该买更多的硬件，还是增加更多的虚拟机？

答：当Performance不达标时，首要任务是解决Performance问题，这个时候增加新的VM提升Utilization，只会导致Performance问题更加严重；我们需要接受一个理念，performance的提升通常需要牺牲整体的utilization。

如果你没有SLA，只关注utilization，那你只是在做虚拟化整合，而不是提供基础设施服务。

知易行难，重在企业文化

以上的理念并不新鲜，ITIL已经倡导了那么多年，根本的就是IT服务管理。IT部门从一个支持部门转变成为一个服务部门，制定服务目录和对应的SLA。

基础设施部门通常情况下被认为是支持应用的，是一个成本中心。应用是来支撑业务的，是利润中心，当然是要多少资源，就要给多少资源，作为成本中心的基础设施部门很难去讨价还价。这其实是一个误区，IT需要让所有的业务部门清楚，基础设施也是一种服务，也是要付费的，不同级别的服务，不同的价格。

这样的转变，考验的是企业文化和IT部门领导的认知。

在笔者的日常工作中，笔者已经看到很多用户已经制定IaaS服务目录，提供基本的VM服务。但是这只是第一步，下一步需要制定对应的SLA，这才能成为真正的Service。

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