由 dawei 副标题#e#
WPAR 和 Workload Partitions Manager 简介
工作负载分区 Workload Partitions 或简称 WPAR，是 IBM AIX 提供的一种基于软件的虚拟化解决方案，简单来说就是在一个 AIX 版本 6 或以上的物理主机或逻辑分区中创建多个相互独立的 AIX 系统环境，客户可将诸如 Web、Email,数据库等应用运行于每个模拟的 AIX 中而彼此之间不受影响。
相对于为了充分利用机器资源而将物理机划分为多个虚拟分区的 LPAR 技术，WPAR 可以在短时间内提供虚拟环境，而且省却了像维护多个系统镜像的工作，像升级、备份/恢复的工作秩序针对宿主全局环境(Global Environment).
IBM PowerVM Workload Partition Manager for AIX 或简称 WPAR Manager 是 IBM 公司为了集中化管理 WPAR 而在 Systems Director（SD）上开发的一个插件，它运行在 SD 之上并以图形化的方式提供 WPAR 全生命周期的控制管理，其中包括 WPAR 的自动发现，创建，修改，删除，迁移等。借助 Systems Director 的管理界面用户可以直观的了解到工作负载分区的资源使用状况和性能指标。目前 IBM AIX 7.1 企业版软件包中提供一个 90 天试用版的介质供客户试用。
Live Application Mobility (LAM)的原理和特性
图 1.工作负载分区迁移
LAM 与 LPM 的异同
动态分区迁移(Live Partition Mobility) 是基于 POWER6 硬件的 PowerVM 虚拟化的一个特性，它可以把一个处在运行状态（或停止状态）的 LPAR 从一个物理机器上转移到另一个物理机器上,其过程对用户来说几乎是透明的，不需要中断 LPAR 上驻留的应用程序。而工作负载分区迁移（LAM）是一种纯 AIX 功能,它不需要进行任何分区配置更改，并且可以在任何正在运行 AIX 版本 6 以上的服务器（包括基于 POWER4 以上的服务器）中执行。LAM 是 AIX 版本 6 带来的一个虚拟化特性，它可以在所有支持 AIX 版本 6 以上的系统中运行，然而，动态分区迁移是高级 PowerVM 虚拟化特性，它仅适用于在基于 POWER6 以上的 System p 服务器中运行的所有操作系统,包括 AIX 和 Power Linux。工作负载分区迁移不需要像动态分区迁移一样需要在在源系统和目标系统中配置虚拟设备，AIX 在两个系统中都保持运行状态，并继续使用分配给它的资源。
LAM 与 PowerHA
工作负载分区迁移提高了应用程序的可用性，但它并不是一种高可用性的解决方案。它的宿主全局环境和负载分区都可能存在单点故障，例如使用 NFS 做为工作负载分区的文件系统。此外，它不会监视应用程序的状态，应用程序的意外终止不能自动触发迁移。对于预料之外的停机，仍然需要一些特定的操作，这些操作通常通过集群解决方案（如 IBM HACMP）来执行。但 LAM 不像 PowerHA 迁移对应用程序的代码不做要求。集群软件 PowerHA 和工作负载分区迁移提供了不同的功能，可以将这些功能组合在一起，以提高应用程序的可用性和正常运行时间。它们可以简化管理工作，从而降低相关的成本。
LAM 对源/目标系统软硬件基本要求
相似的硬件，诸如处理器类型
相同的文件系统类型，相同的网段 IP
相同的 AIX 系统版本和补丁级别
目标系统的文件集 mcr.rte 版本必须与源系统的版本相同或更高
目标系统的 storage key 数量必须与源系统的相同或更多
输出给负载分区的设备必须在源和目标系统中可用并且没有被输出到目标系统的其他负载分区
WPAR 涉及 LAM 的一些相关属性
Checkpointable 属性
一个工作负载分区能否迁移的先决条件是分区的 checkpoint 属性，它通常通过创建 Application 或 System 类型负载分区时指定 －c 参数
Application 类型分区 wparexec -c [...]
System 类型分区 mkwpar -c [...]
查看当前分区改属性
清单 1
# lswpar -G | grep Checkpointable
Checkpointable: yes
修改已有的工作负载分区该属性需要分区处于停止的状态，而且分区的可写的文件系统必须不是本地的,因此只支持更改现有的 system 类型的工作负载分区
清单 2
#chwpar –c System_wpar
WPAR 的文件系统组织形式和 detached rootvg WPAR
一个负载分区为了实现迁移，其私有的（private ）的文件系统必须处在一个源节点和目标节点都能访问的分离外部存储上。其实现方式可以是多种方式，例如：NFS、vSCSI disk 、SAN disk。GPFS 文件系统和集群不推荐用于工作负载分区。
缺省状态下创建的工作负载分区的文件系统都是建立在全局环境的 rootvg 中，而一个 system 类型的负载分区可以在创建的时候指定拥有自己的 rootvg。拥有私有的 rootvg 的好处是可以分配使用宿主全局环境的存储设备和存储适配卡，目前所支持的设备种类为 SAN 环境中的磁盘和磁带设备，物理的或虚拟的光纤卡、vSCSI 的磁盘。而且只有 AIX7.1 支持分配光纤卡给负载分区。
网络地址
LAM 需要每个 AIX 系统节点及迁移的工作负载分区拥有相似的网络，即处于相同的网络子网中。
迁移域 Relocation Domain 和迁移策略 Relocation Policy
迁移域(Relocation Domain)是指多个安装了 WPAR Manager Agent 并且 WPAR-capable 的 AIX 系统的组合，WPAR 的迁移限制在同一个域中。迁移域是 IBM Systems Director 的组的一种，并且可以关联迁移策略(relocation policy),当源节点的工作负载达到策略定义的极限后，负载分区可以自动迁移到同一个域的另外的节点。一个节点只能属于特定的域。
AIX V7.1 针对 WPAR 的新特性
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rootvg WPAR
支持向 WPAR 导出虚拟光纤通道适配器。适配器按照与存储设备相同的方式导出到 WPAR。当 WPAR 启动时，在 WPAR 中发现并配置所有子设备，这有几个好处。可以直接把 SAN 设备供应给 WPAR N-port，不需要先供应给全局环境，再导出到 WPAR。可以在 WPAR 内进行多路径管理。在这种配置中，在 WPAR 中还支持使用 Atape 驱动程序的光纤通道磁带系统。
这个 AIX 版本还支持按照与光纤通道磁盘相同的方式在 WPAR 中使用 vSCSI 磁盘。在全局环境中配置的 VIO SCSI 磁盘可以导出到 WPAR，作为 WPAR 的数据磁盘或 rootvg。可以把 Virtual I/O Server (VIOS) 支持的任何类型的磁盘导出到 WPAR。另外，只要源和目标逻辑分区 (LPAR) 都是能够访问这些磁盘的 VIOS 客户机实例，就支持对 vSCSI 磁盘上的 rootvg WPAR 执行 LAM。
在 Power7 硬件的基础上，可以在 AIX 7.1 中运行一种新的名叫 Versioned WPAR 的工作负载分区，并在其中运行老版本 AIX 5.2, 这给了一些老的客户应用机会可以利用新的硬件和虚拟化带来的好处。
AIX 7.1 以上支持在私有/usr 文件系统的 rootvg WPAR 中安装 TSM 相关产品。
注：以上某些特性在 AIX 6.1 TL4 以上也可以提供。
图 2.带光纤硬盘的 WPAR 迁移
实验环境软硬件介绍
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本文通过一系列实例演示如何在 P710 的一个逻辑分区上创建 detached rootvg WPAR，并为其分配全局环境中的 SAN 资源，最后在 Systems Director 上的 WPAR Manager 的帮助下动态移植到同一台机器上的另一个逻辑分区。
1．AIX 系统 —— 硬件
本文所用的硬件（Power 710）配置如下:
八路处理器（3.55GHz）
32 GB 内存
3 块 600G 内部硬盘，1 块作为 VIOS rootvg,其他 2 块作为逻辑分区 rootvg
IBM DS4200 磁盘柜, 划分 LUN 作为各 LPAR 的共享盘
硬件管理控制台(HMC) (7.7.4)
8G 光纤卡，通过 NPIV 分配给每个
3 个 LPAR, 每个 2 处理器 ,10G 内存 ,360 G 虚拟硬盘，1 个虚拟光纤卡
2．AIX 系统—— 软件、维护级别与文件系统
为此系统安装的维护级别和软件为：
具有技术级别（TL）1 的 AIX 7.1
Workload Partition Manager 2.3
TSM 6.3.2
简单范例
本实例分为 4 个步骤
安装 WPAR Manager 软件和 agent,及其相关配置
使用 WPAR Manager 图形化方式和命令行方式创建一个 system 类型的工作负载分区，该分区建立在一块共享的 SAN disk 上并拥有自己的 rootvg。
使用 WPAR Manager 手工迁移一个活动的工作负载分区到另一个 AIX 节点。
为工作负载分区分配虚拟光纤卡，演示 TSM 试用 SAN 设备。
步骤 1
WPAR Manager 的安装需要预先安装 IBM Systems Director 产品，关于 IBM Systems Director 产品的安装信息可以参见 IBM 官方文档。WPAR Manager 做为 IBM Systems Director 产品的一个插件可以从以下网址下载一个试用版，2.3 版本有效期为 90 天http://www-03.ibm.com/systems/software/director/downloads/plugins.html
下载并解压缩后，确定 IBM Systems Director 处于运行状态，执行安装可执行文件
清单 3
#smstatus -r Active #ls -l total 121264 -r-xr-xr-x 1 root system 62071903 Nov 10 2011 WparMgrSetup.jar -r-xr-xr-x 1 root system 1816 Nov 10 2011 WparMgrSetup.sh -rwxr-xr-x 1 root system 2131 Nov 10 2011 installer.properties dr-xr-xr-x 2 root system 4096 Nov 10 2011 license #./WparMgrSetup.sh Launching install...
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安装完毕后，IBM Systems Director 会自动重启，登录 SD 来到 HOME 页面会发现新装的 WPAR Manager,以及 Setup advisor,通过 Setup advisor 我们可以简便的进行一系列的配置工作
图 3. Setup Advisor
首先进行 discover，只需输入系统的 IP 或主机名，或者是 IP 地址的范围，SD 就可以发现主机，但现在它们的状态还是“No Access”
图 4. discover
选中指定的系统，点击 Access 栏“No Access”,输入 root 用户和密码,点击 Request Access,这样 SD 就取得了系统的访问权限。重复以上步骤对每个想加入迁移域的 AIX 系统
下一步为每个备选的 AIX 系统安装 WPAR Manager 的 Agent
图 5. Agent Installation
选择 CommonAgentSubagent WPAR Manager Agent 2.3.0.0 ，并选定要安装的 AIX 系统，执行以后确保安装 agent 的操作任务完成无误。
另外 agent 的文件集来也可以通过手工命令安装
清单 4
# installp -acqgYXd <IMAGE_DIR> wparmgt.agent
下一步进行受管系统的数据收集工作，需要收集节点上已安装的软件，包括(CAS Agent 和 WPAR Manager Agent)版本信息，以及已有工作负载分区的信息。点击 collect inventory
图 6. Collect Inventory
选择 All Software Inventory 收集所有软件信息,如果能检测到 WPAR Manager Agent 文件集，则该系统可作为 WPAR-Capable System 组的成员。同时也可选择“Extended WPAR Inventory”下拉框选项,收集系统已有的 WPAR 信息,下一步配置 WPAR Manager 的一些相关信息，包括迁移中 debug 信息以及静态工作负载分区迁移所需的共享目录等
图 7. Setting
步骤 2
选择 IBM SD 中 System Configuration 栏下 WPAR Manager 页面，其中有“Create workload partition”任务链接
图 8. WPAR Manager
选定一个受管的 AIX 节点在其上建立一个 system 类型的工作负载分区，，因为要具备 LAM 的功能，须选择“Enable checkpoints”选项
图 9. Create Workload Partition
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在第二个页面中需要为工作负载分区分配设备诸如硬盘或光纤设备，在本例中是要在一块共享的 SAN disk 上（hdisk2）建立分区自有的 rootvg,点击 Add 按钮，选项“Overwrite existing volume group on rootvg devices”是指是否覆盖已有设备上的 VG 信息。
图 10. Select hdisk2
选择 hdisk2 作为负载分区的 root 盘，并将其 device control 属性设为 rootvg,其他设备可以在分区建立后通过 chwpar 命令添加。
图 11. Device Control
下一步指定是否建立私有的/usr 和/opt 文件系统，或是共享全局环境的/usr 和/opt
图 12. Filesystems
在 network 页面中可以为工作负载分区设定 IP 地址信息，并指定是否继承全局环境的 DNS 解析配置信息。
图 13. Network
最后在 routing,security,resource control 页面采用缺省的配置，点击 Finish 按钮完成 WPAR 的创建过程，并且可以查看执行的情况。
图 14. Creating WPARs
也可以通过命令行完成以上创建的过程, 如下
清单 5
＃/usr/sbin/mkwpar -c -r -d /wpars/tsmwpar -h tsmwpar -n tsmwpar -l -D devname=hdisk2
\devtype=disk rootvg=yes -N address=10.8.0.14 interface=en1 netmask=255.255.255.0 \
-R active=yes shares_CPU=-1
注意:如果是命令行创建的 WPAR 需要在迁移域的节点上再执行 collect inventory 任务，以让 WPAR Manager 识别新建的工作负载分区。
步骤 3
下面进行一个运行状态的工作负载分区的动态迁移
清单 6
tsmp03|/ #lswpar tsmwpar
Name State Type Hostname Directory RootVG WPAR
------------------------------------------------------------
tsmwpar A S tsmwpar /wpars/tsmwpar yes
首先从 Resource Explorer 中选定一个 WPAR,点击 Action 菜单中的 relocation 选项
图 15. Resource Explorer
下一个步骤 WPAR Manager 会对候选的 AIX 系统节点进行兼容性的检查以确保迁移的分区能够顺利运行，检查通常有几个方面，软件版本，硬件设备 ID 的一致性等,并且选定迁移的方式，本例为 live 方式
最后执行迁移的任务，可以查看任务的日志确保迁移成功
图 16. Relocation
迁移成功后，登录目的系统节点查看分区状态为 active 状态
清单 6
tsmp02|/ #lswpar
Name State Type Hostname Directory RootVG WPAR
------------------------------------------------------------
tsmwpar A S tsmwpar /wpars/tsmwpar yes
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步骤 4
这里演示一下在负载分区中安装 Tivoli Storage Manager 软件和 Atape 磁带设备驱动，并且从全局环境中导出一个虚拟光纤卡该给分区，并且可以让 TSM 使用该光纤卡连接的磁带库设备。需要说明的是到目前为止使用光纤卡的负载分区还不能实现 LAM,因此必须在导入光纤卡设备前必须先关闭分区的 checkpoint 属性。
工作负载分区中安装 TSM 产品的过程与我们通常的安装没有什么区别，具体的支持信息可以在此 technote 中查到 https://www-304.ibm.com/support/docview.wss?uid=swg21239546#IBM%20Workload%20Partitions%20for%20AIX%20(
下面接下来为分区导入光纤设备，需要说明的是不要单独添加光纤卡所连的设备，例如 SAN disk 或 SAN tapelibrary,只需添加它们的父设备光纤卡就可以了，另外如果单独添加光纤卡命令会失败，应此必须与 root 盘一起添加
首先确定负载分区的 root 盘
清单 6
tsmp03|/ #lswpar -Da devname tsmwpar|grep hdisk
hdisk2
使用-K 参数 移除 root 盘
清单 7
tsmp03|/ #chwpar -K -D devname=hdisk2 tsmwpar
最后再将 root 盘和光纤卡设备添加到负载分区中
清单 8
tsmp03|/ #chwpar -D devname=hdisk2 rootvg=yes -D devname=fcs0 tsmwpar
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启动负载分区，可以看到同一个设备在全局环境中变为 defined 状态，而在分区中变为 available 状态
清单 9
tsmp03|/ #startwpar tsmwpar
Starting workload partition tsmwpar.
Mounting all workload partition file systems.
Loading workload partition.
Exporting workload partition devices.
hdisk1 Defined
hdisk2 Defined
smc2 Defined
sfwcomm0 Defined
rmt1 Defined
smc0 Defined
rmt2 Defined
smc1 Defined
smc3 Defined
rmt3 Defined
rmt4 Defined
fscsi0 Defined
line = 0
Exporting workload partition kernel extensions.
Starting workload partition subsystem cor_tsmwpar.
0513-059 The cor_tsmwpar Subsystem has been started. Subsystem PID is 17432702.
Verifying workload partition startup.
$ lsdev -Cc adapter
fcs0 Available C4-T1 Virtual Fibre Channel Client Adapter
$ lsdev -Cc tape
rmt0 Available C4-T1-01 IBM 3580 Ultrium Tape Drive (FCP)
rmt1 Available C4-T1-01 IBM 3580 Ultrium Tape Drive (FCP)
rmt2 Available C4-T1-01 IBM 3580 Ultrium Tape Drive (FCP)
rmt3 Available C4-T1-01 IBM 3580 Ultrium Tape Drive (FCP)
smc0 Available C4-T1-01 IBM 3573 Tape Medium Changer (FCP)
smc1 Available C4-T1-01 IBM 3573 Tape Medium Changer (FCP)
smc2 Available C4-T1-01 IBM 3573 Tape Medium Changer (FCP)
smc3 Available C4-T1-01 IBM 3573 Tape Medium Changer (FCP
最后在 TSM 环境中可以看到导入的光纤磁带库设备, 我们可以以此在 TSM 中定义 library
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清单 10
TSM:TSMWPAR>
ANR0916I TIVOLI STORAGE MANAGER distributed by Tivoli is now ready for use.
q san
ANR2017I Administrator SERVER_CONSOLE issued command: QUERY SAN
Device Vendor Product Serial Number Device
Type
-------- -------- ---------------- ---------------- ------------------
DRIVE IBM ULT3580-HH5 1068017664 /dev/rmt0
LIBRARY IBM 3573-TL 00L4U78P1823_LL0 /dev/smc0
DRIVE IBM ULT3580-HH5 1068017747 /dev/rmt1
LIBRARY IBM 3573-TL 00L4U78P1823_LL0 /dev/smc1
DRIVE IBM ULT3580-HH5 1068017741 /dev/rmt2
LIBRARY IBM 3573-TL 00L4U78P1823_LL0 /dev/smc2
DRIVE IBM ULT3580-HH5 1068017706 /dev/rmt3
LIBRARY IBM 3573-TL 00L4U78P1823_LL0 /dev/smc3
结束语
通过本文，您可以对 LAM 的原理和概念有了初步的了解,并且借助 LAM 在 AIX V7 上的一个简单实例对 WPAR Manager 的操作有了直观的认识。