中国联通IaaS计算设备技术规范
6.2.6 虚拟机克隆
虚拟机克隆是指从一台现有虚拟机创建新虚拟机的过程。 虚拟机克隆应当支持以下功能： （1）支持离线或者在线的虚拟机克隆。
（2）克隆完成后，应当提供向导，对新生成的虚拟机进行定制。定制应当包括对虚拟机运行的软件以及虚拟机本身配置的修改，以避免软件授权违规或者虚拟机网络IP地址冲突。
（3）克隆的虚拟机可以采用与原有虚拟机不同的磁盘部署方式。
6.2.7 虚拟机网络
虚拟机网络是指虚拟机之间以及虚拟机和外部物理机之间的网络连接及其属性。虚拟机网络应当支持以下功能：
（1）支持虚拟交换机。虚拟交换机用以支持虚拟机内部的网络通信，以及虚拟机和外部物理机之间的网络通信。虚拟交换机应当可以跨越多台物理hypervisor主机，使得虚拟机在主机之间迁移时网络属性得以保留。
（2）虚拟交换机应当支持对虚拟机的网络控制，包括流量控制和安全控制。 （3）虚拟交换机支持以端口组为单位的网络属性配置以及修改。
（4）虚拟交换机支持主机物理网络的负载均衡以及网卡错误切换。其中负载均衡应包括基于MAC地址或者IP地址的负载均衡算法。
（5）虚拟交换机支持划分虚拟局域网（VLAN）以实现对虚拟机的安全隔离。
（6）虚拟机须提供对网卡的虚拟化支持，虚拟网卡和虚拟交换机通过物理网络设备接入物理网络。 （7）为了提高通信效率，减少对物理网络设备的压力，虚拟机之间的通信可配置为通过虚拟网卡以及虚拟交换机的方式进行，无须通过物理网卡。
（8）虚拟机的虚拟网卡可支持划分VLAN。
（9）虚拟机支持多块虚拟网卡，虚拟机网卡共享底层独立网卡。 （10）网络支持巨帧类型，支持多种MTU大小。
（11）每个网络类型支持至少两块网卡bonding实现冗余网络路径。
对虚拟交换机的支持主要有两种方式。一种是采用纯软件的方式，用主机的CPU资源来处理网络流量。另一种是尽可能利用物理网卡和物理交换机的功能，如802.1Qbg,802.Br,SR-IOV等技术，来实
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现网络交换。后者可以减轻主机负载，并且达到更高的虚拟网络外部可见性。Hypervisor软件应当支持上述两种方式。
6.3 管理功能要求 6.3.1 P2V/V2V
1. P2V转换
可以离线或者在线地将物理服务器上的操作系统（Windows/Linux）转换到虚拟环境。支持DMTF的OVF格式，方便支持各种类型的虚拟化hypervisor。转换之前可以实现设置好虚拟机的硬件资源，被转换的操作系统在转换结束之前应该能自动检测并替换原有的硬件驱动以保证转换结束后能够在虚拟环境下正常启动。
P2V转换可以有两种方式：
（1）在线进行：物理服务器上的应用系统在正常运行的过程中实现P2V转换，转换完成后切换到虚拟机继续提供服务。在线P2V转换应保证中断时间尽量小。
（2）离线进行：P2V转换在物理服务器关机、应用系统离线情况下进行，转换完成后启动虚拟机并开始提供服务。
P2V转换后，原有系统无须更改即可正常运行，并保证数据不丢失。 2. V2V转换
支持将其他主流虚拟化的虚拟机转换到自己的虚拟化环境，可以自动检测并替换原有的虚拟硬件设备以保证虚拟机在转换后的正常运行。支持从不同厂商的虚拟化环境导出为OVF格式，再从OVF格式直接导入到新的虚拟化平台。
应该具有图形操作界面方便管理员操作，整个操作过程要求简便易行。并且转换过程有详细的日志记录。转换过程不应对源物理机或虚拟机产生任何改动。虚拟机产品需支持两种不同方式实现V2V转换：
（1）通过自带工具或者第三方工具，将一种虚拟机转换为另外一种格式的虚拟机，例如在VMWare、Hyper-V和Xen之间的相互转换。转换成功后虚拟机能够正常运行，数据不丢失。
（2）不经过转换，Hypervisor直接识别并使用另外一种虚拟机。
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6.3.2 资源按需分配
资源按需分配是指虚拟机运行时所占用的资源并不是在虚拟机启动的过程中一次性的分配给虚拟机的。虚拟机只需要向主机申请维持其当前正常运行状态和性能的资源（包括CPU，内存，磁盘和网络带宽等），只有当其性能无法满足时，才会继续向主机申请额外的资源，以避免主机资源的浪费。多个虚拟机的可使用资源的总和可以大于物理服务器所能提供的资源，即允许存在一定的 “资源复用”情况。虚拟机资源按需分配需要支持以下功能：
（1）资源的动态分配；Hypervisor支持对虚拟机性能的监控，并且会按照预定义的策略和优先级响应虚拟机的资源请求。
（2）资源的动态回收；Hypervisor可以根据预定义的策略回收已经分配给任意虚拟机的资源，以满足整个系统的资源调度。
（3）分配策略的制定；用户应当可以指定每台虚拟机对资源使用和申请的优先级。当多个虚拟机共享CPU、内存和I/O等资源，特别是存在“资源复用”的情况时，级别高的虚拟机能够优先分配到资源，以体现不同的服务水平协议(SLA)。
6.3.3 实时资源调整
为提高资源分配的灵活性，满足业务量变化时对资源的不同需求，在物理服务器可用资源允许的范围内，应支持虚拟机的资源实时动态调整。
虚拟化应支持基于手动的方式或者预先配置的策略，实现： （1）支持动态增加虚拟网络设备； （2）支持动态增加虚拟存储资源；
（3）建议支持动态增加虚拟机CPU资源；（可选） （4）建议支持动态增加虚拟机内存资源。（可选）
在资源动态增加的过程中，虚拟机无须关闭重启、业务不应中断运行。
6.3.4 工作负载动态调整
工作负载动态调整是指通过在主机之间在线迁移虚拟机达到主机之间的负载均衡。
负载动态调整的范围是资源池。资源池由CPU架构/功能一致或相似的主机集群组成。动态调整通过在主机之间迁移虚拟机，将虚拟机由高负载的主机迁至低负载的主机，以达到资源池内的主机之间负载均衡的目的。
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虚拟机自身的资源调度，或者虚拟机在不同物理服务器之间的迁移可以由管理员手动进行，也可以按照事先设置的策略自动进行。通过策略可以实现虚拟机资源配置的自动化和智能化，提高设备资源利用率和系统可用性。资源调度策略的触发方式应支持：
（1）定时：在预先设定的时间触发资源调度或迁移。
（2）资源利用率阈值：当某个物理服务器的资源利用率达到预先设定的阈值时，触发对虚拟机在线迁移。
在触发自动迁移过程时，系统能够自动发现满足资源需求的物理服务器，并根据预先设定的策略自动选择合适的目标物理服务器完成迁移。
Hypervisor应当监控物理服务器的运行状态，对无法满足性能需求的虚拟机，可以将其自动迁移。包括：
（1）如果是主机计算资源无法满足要求，可以将虚拟机迁移到更高性能的主机上。
（2）如果是存储资源无法满足要求，可以将虚拟机迁移到更大或者更高I/O吞吐量的存储上。
6.3.5 虚拟机迁移
虚拟机迁移是指虚拟机由一台物理服务器转移到另外一台物理服务器的过程。虚拟机在迁移的过程中仍然能够正常运行并继续提供服务，要求在迁移的过程中有较好的数据传输策略来达到较低的网络带宽占用。通常是在配合资源调度策略时系统会根据负载动态迁移虚拟机。
虚拟机存储迁移是指虚拟机的存储数据由一台存储设备迁移到另一台存储设备，迁移前后虚拟机的运行状态保持连续性和一致性。存储的迁移过程中应不会导致虚拟机的业务中断。
虚拟机迁移需支持离线迁移和在线迁移两种不同的迁移形式： 1. 离线迁移
虚拟服务器停止运行后，通过共享存储或者存储复制等方式，迁移到另外一台物理服务器上重新启动。
在相同类型或兼容的Hypervisor支持下，两台物理服务器配置不同、存储方式不同、或者CPU类型和架构（Intel或AMD）也不同的时候，仍然可以进行离线迁移。
2. 在线迁移
如果两台物理服务器使用同类CPU、不绑定特定硬件，并采用网络共享存储，能够支持在业务不中断的情况下，实现虚拟服务器从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器，即在线迁移（LiveMigration）。
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在线迁移应当允许并发迁移。管理员可以选择多台虚拟机同时进行迁移操作。虚拟化软件应当支持对迁移数据流量的QoS，包括使用专有网络进行迁移的能力。
QoS，即服务质量（qulaity of service），可以通过多种手段实现网络的QoS，包括使用IEEE 802.1p 协议对数据迁移网络流量打上QoS标签；或者通过虚拟网络流量控制技术，对迁移数据流量提供高优先级的带宽等。
6.3.6 网络IO控制
Hypervisor软件应当提供虚拟交换机以实现对虚拟机的网络IO控制功能。
（1）网络IO的控制力度应当包括对峰值流量大小的限制以及对单位时间平均流量大小的限制。此类限制应当可以通过图形化界面对以虚拟机为单位进行配置。
（2）网络IO控制的指标应当可以以多种方式来灵活地指定。即可以指定具体的流量数据，也可按照百分比的方式来指定，还可以按照虚拟机之间的优先级来指定网络流量控制。
（3）网络IO控制还应包括对点对点流量的控制，以及针对协议的流量控制。
6.3.7 存储IO控制
存储IO控制是指针对虚拟机对存储访问的限制。
（1）对于共享存储的访问，应当可以指定不同的优先级，以满足不同级别虚拟机的要求。 （2）存储IO的控制力度应支持对峰值吞吐能力的限制。
（3）存储IO控制的指标应当可以以多种方式来灵活地指定。即可以指定具体的流量数据，也可按照百分比的方式来指定，还可以按照虚拟机之间的优先级来指定存储流量控制。
7 非功能性要求
7.1 性能需求 7.1.1 虚拟机损耗
服务器虚拟化通过特殊的软件（包括硬件辅助）实现对底层物理设备资源访问指令的转换，将资源抽象化并支持多个虚拟机之间的资源调度、管理功能，而这一功能本身也需要消耗部分服务器的部分资源，不可避免地带来一些性能损失。
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