计世网：虚拟化技术发展显出强劲势头

　　讯源 编译

　　计世网 虚拟机有什么可值得大惊小怪的？从AMD到英特尔、从微软到Novell再到红帽公司，各主要操作系统和硬件平台厂商目前都加入到这场虚拟化游戏中。然而，真实情况是，在一台物理工作站或服务器上运行多个虚拟系统才刚刚完成基本任务。

　　的确，在运行在Windows NT上的VMware下启动Windows 95早在1998年就让人们惊叹不已，然而甚至在当时，类似的技术早已有了悠久的历史――大型机上虚拟分区的历史可追溯到上个世纪70年代。商用Unix厂商多年来一直不断向自己的企业产品中添加虚拟化特性。那么，业界现在为何显得如此热衷于将虚拟化推向主流市场呢？

　　假如你分析一下最近几年市场发生的变化，答案一目了然：早期时，虚拟基础设施的入门成本极高，而且应用相对有限，然而x86平台上廉价、强健的虚拟化技术的出现意味着虚拟机技术第一次走近大众，而恰在这个时候廉价、高性能、高可靠性的服务器硬件也出现在市场上。

　　更重要的是，随着这些客户开始将虚拟机器部署到生产环境中，对更好地利用虚拟化环境新工具的需求不断增加，同时这个领域中的竞争也开始升温。今年更是与以往不同，随着基础技术的成熟和稳定，厂商开始涌入市场，纷纷推出可以帮助IT经理解决多种挑战的虚拟化新工具。

　　丰厚的利润

　　在很大程度上，最重要的是增加顾客对虚拟化的兴趣，费用降低使虚拟化技术甚至能吸引中型企业。

　　SymQuest 公司高级网络设计师Matt Prigge说：“自几年前Windows 2000/2003升级后，很多小企业又到了服务器更换周期。因此，通常可能一次购买一、两台服务器的企业可能一次要购买6、7台，这就给部署虚拟化技术提供了一个很好的机会。以相当于或低于更换一台常规服务器的费用，获得两台高冗余服务器上的虚拟化技术，各种好处十分诱人。”

　　对于更大的企业来说，虚拟化可能更具吸引力。大型数据中心内部通常会给人留下深刻的印象――安装在机架中的几十台或数百台服务器、闪烁的指示灯、嘶嘶作响的空调、冷却风扇发出的嗡嗡声，然而看不到的真实情况却是，其中大多数服务器的CPU闲在那里无所事事。Sun 公司估计大多数生产服务器的利用率只有15%，此外还消耗了保持硬件正常运行所需要的电能和HVAC(采暖通风与空调)资源。

　　CPU开发的飞速进展和

　　需要可靠的、得到支持的新硬件，你没有太多的选择。

　　很多企业选择了向上扩展(scale up)而不是购买新硬件。一台中档服务器加上一个虚拟技术平台，常常可以取代6或7台低端服务器，节省的费用不仅仅限于最初的购买费用。从总成本角度来看，算上服务器使用寿命期间的电源、维护和冷却费用时，将节省的费用更多。

　　虚拟数据中心还可以大大减少行政和管理费用。此外，资源管理在允许动态分配CPU时间、RAM和网络带宽的虚拟化平台上变得更加简单。

　　虚拟之旅

　　众多的厂商已经采取行动，以不同方式满足虚拟化的需要。甚至“虚拟化”一词本身也不再意味着一种方式。一般地说，从核心技术角度看，这一领域发展成为两个完全不同的阵营。

　　一种方式是VMware和微软的Virtual Server。这类产品替每一个虚拟服务器模仿物理服务器的原始硬件平台，包括完全可配置的BIOS，使每一个虚拟服务器作为主机平台上的一个处理器运行。在硬盘上，每一个虚拟服务器完全独立于其它虚拟服务器，拥有自己完整的操作系统和所有必需的应用程序的实例。

　　另一种方式可以被归类为基于主机的虚拟化，如SWsoft的Virtuozzo和Sun的Solaris Containers。在这种设计中，主机操作系统的单一实例支持多个虚拟操作系统，同一个主机操作系统内核在进程级上处理I/O，调度虚拟服务器的需要，所有虚拟化平台都使用hypervisor(一个处在基础级操作系统之上和VM之下的软件层)。Hypervisor负责收集每一个VM的资源请求，将它们传送给基础操作系统并负责处理所有I/O互动，它的形式在每一种虚拟化平台是不同的，但作用一般相同。

　　在软件之外，最新一代AMD和英特尔芯片在设计时都考虑了硬件虚拟化。英特尔的VT(虚拟化技术)和AMD的SVM(安全虚拟机)CPU扩展，将虚拟硬件仿真由软件提升到硬件、某些目前在软件中处理的内存管理功能变为CPU微代码。这些尝试的结果是更适合虚拟服务器形成独特工作负载的x86平台CPU。

　　其他一些厂商仍在忙着添加各种虚拟化工具，包括虚拟服务器管理、整合和迁移工具。例如，HP和IBM Tivoli提供集成到他们的总体管理产品中的工具，而戴尔也通过推出用于OpenManage的VMware工具加入这场竞赛。

　　较小的ISV(独立软件厂商)也看到了机会。PlateSpin和Leostream都销售与VMware和微软虚拟化解决方案集成的服务器整合和迁移工具。

　　采取行动

　　从整体上来看，这些新技术飞速发展。服务器虚拟化技术的形势与一年前几乎完全不同，新一代虚拟化平台几乎在每一个可测量的指标上――包括性能、稳定性、SAN集成和64位支持――都得到了提高。

　　而另一方面，虚拟基础设施并不是没遇到挑战。令很多管理员担心的一个问题是，一台服务器上的重大硬件故障只影响这台服务器上的服务，但是，如果这台服务器上运营10个虚拟服务器，付出的代价将非常巨大。

　　此外，许多使用虚拟化技术的客户开始意识，向虚拟数据中心发展中最困难的部分是迁移。安装大型服务器并在它上面安装5、6个虚拟服务器很容易，但从物理服务器向虚拟服务器迁移是一个费用高昂、耗费时间的过程，而且充满了问题。

　　不过，这些问题并不是无法克服的。事实上，你将看到今年出现旨在解决这些问题更多的解决方案。不管怎么样，如果你到未来的数据中心看看，会发现闪烁的指标灯变少了，机架上的服务器变少了。当在一台独立的服务器上提供服务是那么的简单，不用担心资源利用率、依赖性、硬件申请和安装时，虚拟化成为一种实际上想都不用想的选择。

　　惟一真正的问题是，哪种类型的虚拟化技术最适合你的使用环境。事实上，这个问题可能有多种答案。(目前，这意味着多种管理工具，不过，甚至这种情况不久也会发生变化。)服务器虚拟化技术，不管属于哪种类型，都在进入成熟期，它们有着坚实的基础、似乎无止境的机会以及非常光明的未来。

　　链接一

　　微软期待Longhorn为虚拟化提速

　　微软的Virtual Server 2005 R2是按照VMware同样的路数开发的，但要求Windows Server 2003作为主机操作系统，并且与VMware ESX Server不同的是，它不能运行在裸机环境中。新版软件增加了相当漂亮的Web UI和对Linux VM(虚拟机)的支持，而且还可免费下载。

　　此外，微软还在准备Virtual Machine Manager，是一种基于Virtual Server 2005 R2的虚拟化管理工具，该产品目前为beta版，计划今年年底推出Virtual Machine Manager完整版。

　　尽管如此，微软仍面临着一场攻坚战，这些新产品提供的东西太少，来得也太晚。在初步的测试中，Virtual Server 2005 R2运行正常，但受到似乎与I/O瓶颈有关性能问题的困扰。此外，运行在用于AMD Opteron和英特尔 EM64T处理器的Windows Server 2003 x64上的x64版实际上作为运行在WoW(Windows上的Windows)环境中的32位应用程序运行，从而进一步限制了这些架构上的性能。

　　所有的Virtual Server管理工具都需要Windows和Internet Explorer 6.0以上版本，并且所有的VM控制台互动都通过嵌入在浏览器窗口中的ActiveX控件处理，体现了微软的经典思路。Web GUI布局合理，但有时可能有些古怪，完成一些看起来十分简单的任务(如把ISO映像映射到VM CD-ROM光驱)需要付出太多的努力。

　　与x86虚拟化市场中的其他厂商相比，Virtual Server缺少管理工具，不过微软最近宣布推出了System Center Virtual Machine Manager。该产品不仅可以管理Virtual Server，而且还为将内置到Longhorn中的Windows Server Virtualization服务提供管理框架。

　　Virtual Machine Manager的目的与VMware VirtualCenter类似，但没有提供多少额外的特性。它包含微软风格的物理到虚拟的迁移工具(局限于Windows服务器)，从Volume Shadow Copy学到了执行块级服务器迁移的功能。它还包括多种整合工具，这些工具可以检查物理数据中心并根据性能和资源使用指标建议虚拟化迁移战略。

　　所有这些工具都利用已有的微软技术(如Active Directory)来完成任务，这将使以Windows为中心的基础设施受益。然而，尽管Virtual Server现在支持Linux客户操作系统，但微软在其管理工具上则走得没有那么远，不支持Linux，而是选择了让第三方ISV来承担这部分工作。

　　微软希望在推出Longhorn Server操作系统的大约3个月内，发送一款用于这种操作系统的hypervisor，并保证说与操作系统内核更紧密的联系将带来更好的虚拟化性能。如果真是这样的话，独立Virtual Server产品可能将成为过时的东西；它目前提供的所有功能将变为标准的服务器功能，就像域控制器或应用服务器那样。另一方面，如果Longhorn不能改进速度缓慢的VM性能，微软可能将继续落在虚拟化厂商大军的后面。

　　链接二

　　VMware凭借Virtual Infrastructure 3保持领先

　　VMware长期以来凭借其基于硬件仿真的产品线成为x86虚拟化市场领头羊。VMware工作站和服务器要求一个“主机”操作系统――Linux或Windows――运行不同操作系统环境的“客户”VM(虚拟机)，包括BSD、Linux、NetWare、Unix和Windows环境。不过，该公司的企业ESX Server产品采用一种略微不同的方式。它不需要主机操作系统，它实际上是一个安装在一台裸机系统上的严格控制的基于Linux的操作系统。因此，它在硬件支持方面相对受限，但它在管理每个虚拟系统时开销更小，可以支持更多的并发虚拟服务器实例。

　　VMware的硬件抽象方式通用性非常高，但造成比基于主机的虚拟化产品多很多的开销。这种代价换来的是，它具有真正的平台隔离和对每个虚拟服务器的BIOS级定制。VMware的服务器产品还提供用于从管理员工作站连接每个虚拟服务器的控制台来进行管理的客户端工具，并提供实现虚拟服务器创建，维护自动化的API。

　　VMware的Virtual Infrastructure 3套件的推出为我们带来了一个有着很多增强型特性的新版ESX Server。VMware在后端增加了对4-CPU VM的支持，每个VM最多可拥有16GB RAM并且正式支持64位客户操作系统。SAN连接性也达到了新水平。ESX Server 3可以从NFS共享或iSCSI SAN卷读取VM硬盘文件，支持从SAN直接运行VM并可以从SAN引导启动。

　　在新版ESX Server 3上，VMware对Web UI做了很大的改变，使Web体验变得更流畅、更细腻。不过，VirtualCenter仍是目前配置、管理和实现VMware VM自动化更好的管理工具。Virtual Infrastructure 3的一种叫做“分布式可用性服务”的新特性使VirtualCenter可以在发生硬件故障时，自动将VM从一台物理主机迁移到另一台物理主机。

　　动态在硬件资源之间迁移VM的工具“分布式资源调度”也是新版产品中的新特性。例如，如果一个运行在VM中的数据库服务器消耗一台物理主机上的大量资源，从而影响到运行在同一台主机上的其它VM性能时，VirtualCenter将把其它服务器迁移到另一台ESX服务器实例上，以此来均衡所有VM的资源需要。

　　当把这些工具部署到生产数据中心时，公平地说，管理员可以把每台物理服务器作为大型资源库中的一员，不用手工为每个服务器分配处理负载的资源。此外，“分布式可用性服务”意味着硬件故障破坏性不像过去那样大。

　　VMware以压倒性的优势理所当然地夺得最大的一块x86虚拟化