消除虚拟机蔓延综合指南

虚拟机蔓延导致资源浪费、成本增加和管理复杂，如何有效避免这一问题？从清单审计到自动化管理，本文为你提供一份全面的治理指南。

虚拟机蔓延（VM sprawl），也称为虚拟化蔓延，是指环境中的虚拟机（VM）数量激增到无法控制的程度。这通常会导致资源浪费、成本增加和管理挑战，因此需要采取措施来避免虚拟机蔓延。以下是识别、管理和预防虚拟机蔓延的分步指南。

虚拟机蔓延的成因

• 创建门槛低：与物理服务器相比，虚拟机的创建无需硬件采购，通过虚拟化平台（如 VMware、Hyper-V）可快速部署，导致用户（如开发、测试人员）可能随意创建 VM。
• 缺乏生命周期管理：
  • 临时用途的 VM（如测试环境）在任务完成后未及时删除。
  • 员工离职或项目结束后，其创建的 VM 被遗忘，成为 “僵尸虚拟机”。
• 资源分配不合理：为避免资源不足，创建时可能过度分配 CPU、内存、存储等资源，而实际使用率低，造成浪费。
• 权限管理松散：缺乏严格的 VM 创建审批流程，普通用户也能自主创建，导致数量失控。
• 监控缺失：未建立有效的 VM 监控机制，无法及时发现闲置、冗余或低效的虚拟机。

虚拟机蔓延有什么影响

虚拟机蔓延发生在虚拟机在没有适当治理的情况下被创建（通常是为了临时目的），然后被不必要地遗留在运行状态时。久而久之，这会导致：

• 资源浪费​：闲置的虚拟机不必要地占用内存、CPU和存储容量。
• ​成本增加​：运行不必要的虚拟机会产生许可、硬件和能源成本。这不仅影响直接开支，还会阻碍用于创新和战略性IT计划的预算高效分配。
• ​管理复杂性​：跟踪和管理不断增长的虚拟机数量变得不堪重负，导致IT人员时间利用效率低下，并可能出错。
• ​安全风险​：被遗忘的虚拟机如果没有打补丁或未被监控，则容易受到攻击。蔓延使得难以维护一致的安全策略、跟踪漏洞以及对所有虚拟机应用补丁，可能导致合规性违规和数据泄露。

如何消除虚拟机蔓延

进行清单审计

首先为环境中的所有虚拟机创建全面清单。使用工具或脚本来收集详细信息，例如：

• 创建日期
• 所有者或请求者
• 当前利用率指标（CPU、内存、存储、网络）
• 用途和状态（活跃、闲置或已停用）
• 操作系统和已安装软件
• 安全配置（补丁级别、防火墙规则）

该审计可帮助识别不必要或未充分利用的虚拟机及潜在安全风险，利用自动化发现工具映射虚拟机与应用之间的依赖关系，以获得完整的视图。

停用未使用的虚拟机

分析清单并停用不再需要的虚拟机，包括：

• 闲置虚拟机：长时间资源使用率极低或为没有使用的机器。
• 孤立虚拟机：没有活跃所有者或已分配工作负载的虚拟机。
• 冗余虚拟机：重复或不必要的备份。

在删除任何虚拟机之前，确保进行适当的数据备份，尤其是在未来可能需要的情况下。

实施治理策略

建立明确的策略来控制虚拟机的创建和生命周期：

• 请求审批​：要求创建新虚拟机需获得授权，确保其与业务需求一致，并防止未经授权的部署。
• ​使用时限​：为临时虚拟机分配到期日期，并在定义的期限后自动删除或进行审查。
• 所有权分配​：确保每个虚拟机都有负责其维护、安全和最终停用的责任人。
• 资源配额​：为个人或部门设置可消耗资源（CPU、内存、存储）的限制，防止过度配置并鼓励高效的资源利用。
• ​自动化审批流程​：将虚拟机配置与审批流程集成，确保监督并防止未经授权的虚拟机创建。

使用监控工具

利用虚拟机监控工具来监控资源使用、性能和安全配置。这些工具可以帮助识别：

• 可能需要优化或整合的未充分利用虚拟机。
• 需要负载平衡或资源调整的过度使用的主机。
• 由资源争用引起的性能瓶颈和潜在问题。

监控工具还会针对异常活动发送警报，确保更好地控制环境。为虚拟机建立性能基线，以快速识别偏差和潜在问题。考虑使用预测分析来预测未来的资源需求，并主动防止蔓延。

整合工作负载

• 审查在未充分利用的虚拟机上运行的工作负载，并将其整合到更少的机器上。这可减少虚拟机数量，同时优化资源利用率。
• 采用分析虚拟机资源利用率的技术来合理调整虚拟机规模，确保其拥有适当资源而不被过度配置。

自动化虚拟机生命周期管理​

自动化工具简化了虚拟机管理流程，高效处理从创建到终止的任务：

• 自动删除​：在指定时间段后或任务完成时自动删除虚拟机。
• 标记​：使用元数据标记根据用途、所有者或部门对虚拟机进行分类，便于组织和管理。
• ​基础设施即代码 (IaC)​​：利用 IaC 工具来自动化虚拟机的配置、配置和管理，减少手动工作并确保一致性。
• 配置管理​：使用配置管理工具在虚拟机上强制实施所需状态和配置，防止配置漂移并保持合规性。

团队培训

对团队进行虚拟机治理重要性和蔓延影响的培训，如：

• 整合工作负载
• 仅在必要时请求虚拟机
• 合理调整虚拟机规模
• 遵守安全策略
• 提供关于虚拟机最佳实践和蔓延预防的特定培训计划或研讨会。

进行定期审计和清理​

• 将虚拟机审计作为常规工作，以主动识别和解决蔓延问题。
• 安排定期清理以删除过时或未使用的虚拟机。
• 跟踪与虚拟机蔓延相关的关键指标（如虚拟机数量、资源利用率、成本），并定期生成报告以衡量进展并确定需要改进的领域。
• 进行根本原因分析，以了解蔓延的根本原因并主动解决它们

预防未来的虚拟机蔓延​

预防虚拟机蔓延的发生与消除现有蔓延同样重要：

• ​集中管理​：使用集中工具来监控环境中所有的虚拟机活动。
• 定义工作流​：为虚拟机请求、审批和配置建立清晰的工作流程。
• 容量规划​：监控基础设施容量，避免过度配置，并确保在需要时有资源可用。
• ​文档记录​：维护有关虚拟机创建、所有权和用途的详细记录。

消除虚拟机蔓延并促进有效的虚拟机监控

虚拟机蔓延会影响虚拟基础设施的运行效率和性能。通过实施治理策略、定期审计和自动化等主动措施，可以重新控制 VMware 环境。关键在于平衡资源可用性与适当监督，确保虚拟环境保持性能和成本效率的优化。

OpManager通过其虚拟化管理功能，简化了虚拟机监控并消除虚拟机蔓延：

• 自动发现和映射环境中的所有虚拟机。
• 提供集中仪表板，实时监控 CPU、内存和磁盘使用率等关键指标。
• 通过主动告警、使用情况分析和自动报告等功能，识别未充分利用或闲置的虚拟机，使管理员能够快速停用它们。
• 主动监控和告警功能有助于保持问责制并防止蔓延再次发生。
• 通过集成可见性、自动化和控制，优化虚拟基础设施，确保高效的资源利用和成本节省。

虚拟机蔓延的核心问题是 “失控的增长”，解决它需要技术手段（监控、自动化）与管理流程（规范、审计）相结合。通过合理规划、严格管控和持续优化，既能发挥虚拟化的灵活性优势，又能避免资源浪费和风险累积，确保虚拟化环境高效、安全、可控。