服务器虚拟化_服务器虚拟化　走入应用主战场

　　虚拟化（Virtualization），曾经是大型主机系统讨得用户欢心的拿手绝活。然而越来越多的企业却发现自己的服务器资源实际使用率很低，而要购买的服务器却越来越多，虚拟化成为解决这些问题的救命稻草。RISC和Unix服务器的成功则激发了新一轮x86平台的虚拟化的竞争热潮。2006年，服务器采用虚拟化技术应该列入IT主管的工作日程。
　　在业务需求的压力下，业界对虚拟化的兴趣越来越大。目前电脑硬件的性能已经非常强大，运行一个操作系统以及一个应用程序一般只会占用CPU资源很少的一部分。有了虚拟化技术，企业的服务器将得到更充分的利用，比如可以在一台8路服务器上运行65个虚拟服务器。
　　服务器虚拟化正在从Unix系统迈向x86。两个因素促使用户加大了在x86架构的系统上应用虚拟化技术的力度:一是双核处理器可以为用户提供以前两个单核系统的性能；二是Intel和AMD公司开始在其处理器上增加虚拟化能力，改进服务器虚拟化的性能，并给x86平台类似于Unix系统和大型机的性能。双核和虚拟化将提高服务器的可用性，减少用户服务器的需求数量。
　　● HP: 25万个虚拟化方案已交付
　　● IBM：虚拟所有计算资源
　　● Intel：VT横跨多个不同平台
　　● AMD: Pacifica下半年露峥嵘
　　● VMware :开始免费之旅
　　● Virtual Server 2005 R2：摆脱鸡肋的命运
　　● Xen：开源虚拟化的旗帜
　　● SWsoft Virtuozzo：特立独行的追赶者
　　虚拟化是IT产业的一个主流发展趋势，通过服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化，最后实现构建一个具有适应性企业的梦想，这也是IT企业努力的一个方向。不过虚拟化正在从概念走向实用，按需计算不再是纸上谈兵。按照企业的实践，使用虚拟化技术，用户Unix服务器的利用率可以从现在的30％左右提高到90％左右；而Windows服务器使用率可以从现在的15%左右提高到90％左右。
　　随着低端系统虚拟化市场日渐升温，因担心技术还不够成熟、迟迟没有对基于x86架构的服务器采用虚拟化技术的IT主管们，应当把这个项目放在2006年工作计划的首位。分析师们认为，推动用户以惊人速度采用虚拟化技术有几个因素：x86平台的功能和稳定性越来越强，虚拟化软件日趋成熟，可供选择的软件开发商越来越多。
　　
　　服务器虚拟化已是大势所趋
　　
　　存储虚拟化刺激了服务器虚拟化技术的发展。面对系统架构越来越复杂的现状，对于用户来说，虚拟化是简化系统最基本的方法。
　　所谓服务器虚拟化就是多个操作系统在同一时间一起运行在同一台主机上。通过这种技术，在一台机器上可以同时支持像Linux、Windows、Unix等操作系统一起运行，而不需要重启机器以切换操作系统。通过这种特性可以将基于不同操作系统的应用所提供的服务，一起提供给用户，提高了服务器的利用率，减少了系统管理的复杂度。服务器虚拟化与存储、应用和信息的虚拟化都是网格计算的重要组成部分。但是要实现服务器与存储的虚拟化，不仅要实现网格的协议，还应该具有各种各样的功能，如工作负载的管理、调度、动态供给等。
　　虚拟化可能包含很多的技术成分，如系统的基础设施的管理、应用的管理、数据的管理等。在虚拟化技术的发展中，虚拟化给人们带来的好处主要是以下三个方面：
　　第一,隐藏了基础设施的复杂性，也就是说用户不需要知道服务或者应用在哪里，只要以一种简单的方法获得它即可，背后的复杂性是用户看不到的。
　　第二，可以共享服务器和存储器资源，提高资源利用率。
　　第三，它有自动恢复的功能，当系统出现故障后，应该能够自动诊断，并通过改变IT的配置，自动恢复。
　　不过这三个方面都需要软件的支持。
　　Gartner的一项研究表明：虚拟化这一经验证的IT方法正逐渐流行，能集中并共享资源，实现降低成本、优化利用率的目的。到2005年年底，《财富》前1000强中有25%的企业，在部署Windows服务器时使用一种关键的虚拟技术。到2008年，那些没有采用虚拟技术的企业将在x86服务器上多支出25%的费用，而在RISC服务器上的额外支出也将高达15%。这其中包括硬件、软件、劳动力和占地空间等方面的各类成本。目前，1/4的x86 MP服务器与虚拟化技术一起发运，而29%的企业正在使用虚拟化技术。到2009年，服务器虚拟化应用的年复合增长率将达到50%。
　　可以说，从主机到主流，服务器虚拟化已经是大势所趋。过去企业重在IT基础架构建设，现在和未来将侧重于建设领先的虚拟化IT环境。
　　
　　虚拟化提高了服务器的利用率
　　
　　具体来看，虚拟技术主要用于解决两方面的商业需求。一是支持传统应用的需求。传统应用使用许多老式操作系统，业务扩大和系统升级都给这些系统带来诸多挑战，使企业不得不面对代价高昂的选择，如果针对现有的操作系统对应用进行升级或重写，所需要的资源很可能不够。
　　另一个是合并传统应用的需求。许多商业应用都在利用率较低的服务器上运行。多年来，IT部门都希望对这些应用进行合并，减少服务器的数量，同时还可以节省大量的管理成本、硬件、占地空间和电力消耗。但问题是，通常这些应用在编写时就已经确定不能与其他应用共存于同一台服务器上。有些应用需要不同版本的操作系统、数据库和中间件；有些应用则可能消耗掉系统中的所有硬件或软件资源，因而阻止其他应用的运行。虚拟技术可以帮助解决这一问题，使服务器能够适应快速、频繁的重新配置。
　　Tier 1研究公司的分析师Scott Donahue说：“在2005年，我看到许多企业只是在测试及开发环境试用虚拟化技术，主要是为了合并服务器、降低成本。最近与企业客户交流时让我感到惊讶的是，虚拟化技术其实在迅速进入生产环境。”
　　从近一两年的应用情况来看，服务器的实际利用率正在向业界敲响警钟，越来越多的企业发现自己购置的服务器系统并没有得到充分的使用，这不仅仅发生在大型RISC服务器身上，中小型Intel架构的服务器也同样面临这样的问题。
　　其实，在经费宽容的条件下，人们往往很轻易就会去购买新的设备，而不会想着怎样把现有设备最大化利用起来。但是，当经费紧缺的时候，面临公司业务对IT资源的饥渴需求，各企业的信息系统主管首先需要在现有设备上做文章。目前来看，不通过购买新硬件设备来增加计算能力的惟一方法就是虚拟地增加服务器，即服务器虚拟化。
　　从大型机时代开始，虚拟化技术就被当成提高硬件利用率和管理效率的利器。但这毕竟只是少数人的游戏。而随着高性价比的开放系统的普及， IT与业务的整合和服务器数量增多带来的灵活不足、适应性差、效率低下等成了大多数用户面临的共同难题。在此背景下，虚拟化再次被重视，以往大型机才具备的虚拟化能力开始出现在开放系统上。通过使用虚拟化技术，用户可将多种应用整合到少量企业级服务器上而仍然保持高可靠性和灵活性，从而以远低于大型机的成本，实现以往大型机才具备的整合能力。
　　通过将服务器资源分配到多个虚拟机，虚拟化支持不同的应用,甚至不同的操作系统在同一企业级服务器上同时运行。每个虚拟机就像一台独立的服务器，但实际上在同一物理服务器内运行。在一台服务器上运行多个应用能够提高服务器效率，并减少需要管理和维护的服务器数量。当应用需求增加时，可以迅速创建更多虚拟机，从而无需增加物理服务器即可灵活地响应不断变化的需求。而且，利用虚拟技术，IT管理员可以在服务器之间移动正在运行的虚拟机，同时保持服务器持续可用。
　　
　　虚拟化消除服务器散乱现象
　　
　　由于服务器使用量会在今后几年不断增长，许多公司求助于虚拟化技术，以免购买更多的服务器。
　　说到服务器散乱现象，情况不容乐观：调研公司IDC预计，2009年，美国服务器数量会从现在的280万台左右增加到490万台。数据中心变得越来越臃肿不堪，导致IT成本急剧上升。
　　不断需要更强大的功能以及伴随而来的费用促使一些IT部门求助于虚拟化技术。媒体服务提供商Deluxe Laboratories的IT人员管理着大约400台服务器，而服务器的数量还在以每年大约30%的幅度增长。该公司正在测试由咨询公司Savvis安装的虚拟化技术；不过，向整个公司推广使用虚拟化技术需要三年时间，现在面临难以管理的问题。服务器数量上的增长已导致该公司的服务器与管理员比例达到30∶1左右，远高于公司所希望的比例。眼下，管理员人数只有所需要的一半。
　　另一个被服务器数量所困的用户――Desert Schools联邦信用合作社期望通过在最近安装的两台基于Opteron芯片的双路四核刀片服务器上运行VMware的虚拟化软件，从而大幅降低成本。新系统预计用来处理被取代的五台双向单核至强服务器所处理的工作量。要是购买另一台服务器，真的是无法想像的。这应归功于VMware公司的虚拟化软件。一旦你构建了虚拟基础设施，无疑会遏制服务器数量激增的现象。
　　Enumclaw保险集团现计划通过添加运行采用了英特尔虚拟化技术（VT）的双核英特尔芯片的系统，从而改善其虚拟化环境。Enumclaw保险集团目前把VMware软件运行在40台基于英特尔至强的服务器上。在集成了VT技术的系统上运行该软件将大大改进系统虚拟化性能。
　　自去年以来，VT就已经集成在英特尔的至强MP芯片（以前代号为Paxville）里面，但这项技术被禁用了。2006年年初，英特尔已开始允许用户启用这项技术。
　　
　　x86平台采用虚拟化技术步伐加快
　　
　　从大型机年代，服务器虚拟化技术可以实现在一台服务器中运行多个服务器系统，每一个虚拟服务器都可以运行各自的服务器操作系统，并能够与现有服务器实现数据的网络互传。从理论上说，每一台实际的服务器都可以分出几个、几十个甚至上百个虚拟服务器系统，提供用户所需要的特定服务，比如文件服务器、打印服务器、Web服务器等。
　　但是，基于x86平台的服务器系统的虚拟化却是一个新兴事物。从几年前开始，一些立志创新的人们看到了x86服务器的广泛应用以及人们对IT设施高效率的极度渴望，才试图从x86芯片组中“压榨”更多空间。通过增设虚拟结构以期从机器中“压榨”出更多性能的虚拟化（Virtualization）就是他们努力的核心方向。后来，随着技术实现途径的增加，这种定义的范围也越来越广，类似“虚拟服务器”等多种提法也给人们带来了不少概念上的混淆。
　　服务器虚拟化的步伐正在不断加快。在以下两个技术的驱动下，用户加大了在x86架构的系统上应用虚拟化技术的力度：一是双核处理器可以为用户提供以前两个单核系统的性能；二是Intel和AMD公司开始在其处理器上增加虚拟化能力。在这方面，被称为Vanderpool 和Pacifica的虚拟化技术，可以改进服务器虚拟化的性能，并给x86平台类似于Unix 系统和大型机的性能。双核和虚拟化将促进服务器的可用性，减少用户服务器的需求数量。
　　IDC公司声称，用户正在向基于x86的服务器虚拟化技术阔步迈进，预计会在今后几年得到大规模采用。分析师们认为，如果公司在低端系统方面没有虚拟化技术策略，那么从长远来看，硬件成本及管理方面付出的代价会更大。
　　Gartner公司估计，运行单一应用（这是这些低端设备的传统部署环境）、基于x86的服务器大多数其平均利用率只有10%。使用虚拟化技术把工作负荷合并到单一设备上后有望大幅提高利用率。
　　此外，随着x86平台本身功能变得更加强大，客户会发现越来越多的应用适用于虚拟化环境。在过去的几年里，系统厂商们利用双核处理器及64位支持功能，提升了低端系统的性能。今年会把内置在硅片中的虚拟化技术引入到服务器上，这对x86平台来说将是迈出的巨大一步。如今，只能借助VMware和微软等软件开发商的需要高度技巧、但会降低性能的一些手法，才能对x86平台进行虚拟化处理。
　　
　　虚拟化的重点是选择管理工具与自动化功能
　　
　　把虚拟化功能固化到芯片里面，这意味着最终用户将可以从虚拟服务器（即包含一个操作系统和多个应用软件的软件系统）当中得到更好的性能。这也意味着，VMware及其竞争对手可能会把重心转向管理工具，这样将来就会出现更高级的管理功能。
　　如今的管理工具使最终用户能够很容易移动及拷贝虚拟服务器，从而为灾难恢复和高可用性提供了一种简单的方法。不过高级功能可能要过几个月甚至几年后才能问世，譬如在诸多物理系统之间更快速、更无缝地迁移虚拟服务器。分析师们建议，客户在选择虚拟化技术合作伙伴时，应当更加密切关注其在管理工具方面的策略。
　　Gartner公司的副总裁Tom Bittman说：“在今后的一两年，市场将会完全颠倒过来……市场重心将从hypervisor（一种低层虚拟化技术）转向管理。所以，重点应当放在选择管理工具和自动化功能上，而不是放在选择hypervisor上。hypervisor将成为大路货。”
　　促使2006年成为部署x86服务器虚拟化技术的关键一年的另一个动因是，独立软件开发商正在积极让虚拟环境下的许可方案更加有利于用户。譬如说，微软曾在去年年底宣布了一种新的虚拟化许可模式，这必然会为最终用户大幅减少成本。虽然分析师们强调，这只是初始阶段开始迈出的一小步，但微软及早行动起来，确实鼓舞人心。
　　那些仍不确定x86系统的服务器虚拟化技术是否已脱离炒作阶段的人应当考虑到这一点：开放源代码正在参与进来。XenSource公司已宣布了其第一款商用产品，旨在让客户更容易部署及管理企业网络上采用开放源代码的Xen VM技术。
　　虽然自2001年以来，VMware在虚拟化市场拥有几乎无可争议的领导地位――当时它推出了业界第一款面向基于x86服务器的虚拟化软件，但2006年最终用户会在低端系统虚拟化方面面临更多的选择。从价格和性能角度来看，这都是一则好消息。
　　微软和SWsoft以及像Virtual Iron和XenSource这些新兴公司的软件所提供的选择值得关注。由于底层的虚拟化技术日益出现在硬件中，像PlateSpin、Leostream和Platform Computing这些公司提供的管理工具应当得到更密切的关注。分析师们还预计，戴尔和惠普这些系统厂商会加强这方面的工作。
　　英特尔和AMD都计划把虚拟化技术集成到处理器中，加上虚拟化软件的功能日趋成熟，这将使在x86服务器上部署虚拟化技术成为明智之举。(泮春燕 李梅)