一是純軟件虛擬。在純軟件虛擬化解決方案中，VMM(Virtual Machine Monitor，虛擬機(jī)監(jiān)視器)在軟件套件中的位置是傳統(tǒng)意義上操作系統(tǒng)所處的位置，而操作系統(tǒng)的位置是傳統(tǒng)意義上應(yīng)用程序所處的位置。 
  
    虛擬軟件可以管理資源，充當(dāng)主機(jī)操作系統(tǒng)與來(lái)賓操作系統(tǒng)之間的“轉(zhuǎn)換器”。利用這種方式，不需要為虛擬技術(shù)改動(dòng)主機(jī)操作系統(tǒng)（OS）。但是，這些環(huán)境難于管理，因而會(huì)加大確保系統(tǒng)可靠性和安全性的困難，應(yīng)用性能往往會(huì)因?yàn)橛?jì)算任務(wù)的增加而降低。 
  
    二是基于OS的虛擬。簡(jiǎn)單說(shuō)，基于OS的虛擬是在操作系統(tǒng)之上添加一個(gè)很薄的虛擬化程序，在這個(gè)虛擬化程序之上再模擬操作系統(tǒng)。從用戶(hù)的角度來(lái)說(shuō)他使用的操作系統(tǒng)和真實(shí)的操作系統(tǒng)使用起來(lái)基本是一樣的，可以做到各種各樣的應(yīng)用。 
  
    利用這種方式，主機(jī)OS和虛擬軟件會(huì)被集成到一起，或者包含相同的軟件。這種緊密的集成有助于提高軟件性能。 
  
    三是基于處理器的虛擬。CPU的虛擬化技術(shù)是一種硬件方案，支持虛擬技術(shù)的CPU帶有特別優(yōu)化過(guò)的指令集來(lái)控制虛擬過(guò)程，通過(guò)這些指令集，VMM會(huì)很容易提高性能，相比軟件的虛擬實(shí)現(xiàn)方式會(huì)很大程度上提高性能。虛擬化技術(shù)可提供基于芯片的功能，借助兼容VMM軟件能夠改進(jìn)純軟件解決方案。 
  
    在這種情況下，處理器可以直接支持虛擬。主機(jī)會(huì)保留只供虛擬軟件訪(fǎng)問(wèn)的內(nèi)存地址，從而創(chuàng)建一個(gè)物理的資源分區(qū)。通過(guò)降低軟件開(kāi)銷(xiāo)，可以大幅度提高性能和加強(qiáng)安全性。所以說(shuō)服務(wù)器虛擬要想真正發(fā)揮作用，進(jìn)入硬件的處理器層面是關(guān)鍵。 
  
專(zhuān)家觀點(diǎn) 
  
    IBM System p系列大中華區(qū)技術(shù)總監(jiān)李永輝先生 
  
    虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合 
  
    隨著各行業(yè)信息化的發(fā)展，用戶(hù)在服務(wù)器等硬件基礎(chǔ)設(shè)施上的投資不斷加大，設(shè)備數(shù)量也急劇增多。但普遍的問(wèn)題是，數(shù)量眾多而且各自獨(dú)立的硬件設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)資源快速靈活的調(diào)整和共享。 
  
    比如：雖然幾乎所有的應(yīng)用對(duì)性能的需求都存在高峰和低谷，并且兩者往往差異巨大，但是由于部署在不同的服務(wù)器上，不同系統(tǒng)的資源無(wú)法共享，這造成每個(gè)系統(tǒng)都要按照性能峰值來(lái)設(shè)計(jì)，造成大量的閑置和浪費(fèi)。“虛擬化”技術(shù)正為了優(yōu)化資源適用效率，提高系統(tǒng)快速反應(yīng)能力而提出的。 
  
    目前國(guó)內(nèi)用戶(hù)采用虛擬化技術(shù)的的確不多。究其原因主要還是國(guó)內(nèi)用戶(hù)的采購(gòu)和使用習(xí)慣。對(duì)于國(guó)內(nèi)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，買(mǎi)一臺(tái)服務(wù)器回來(lái)劃分成若干個(gè)不同分區(qū)來(lái)跑不同的操作系統(tǒng)、不同的數(shù)據(jù)庫(kù)、不同應(yīng)用，如果系統(tǒng)一旦出了問(wèn)題，擔(dān)心后果不堪設(shè)想。 
  
    這從一個(gè)側(cè)面反映出廠商沒(méi)有讓用戶(hù)真正了解虛擬化的實(shí)質(zhì)。廠商們艱澀的概念，讓用戶(hù)們一頭霧水，所以在今年相關(guān)廠商如何有效地向用戶(hù)宣傳虛擬化，更關(guān)鍵的是讓用戶(hù)了解虛擬化能給他們帶來(lái)什么樣的好處。 
  
    傳統(tǒng)意義上，每個(gè)服務(wù)器都有自己的本地存儲(chǔ)設(shè)備，即一個(gè)或多個(gè)硬盤(pán)，用來(lái)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序以及數(shù)據(jù)。 
  
    為了保證安全，所有這些數(shù)據(jù)會(huì)被經(jīng)常性的備份。如果服務(wù)器采用了錯(cuò)誤冗余方案，那些執(zhí)行臨界任務(wù)的程序會(huì)被復(fù)制，因此，在硬件出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，企業(yè)所受到的損失可以降到最低程度。 
  
    虛擬化技術(shù)有硬件和軟件兩個(gè)層面：硬件級(jí)虛擬化技術(shù)，例如，分區(qū)?其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以保持應(yīng)用之間的獨(dú)立性和應(yīng)用的安全性，類(lèi)似的技術(shù)在IBM的大型機(jī)和后來(lái)的i系列、p系列上都使用過(guò)。 
  
    軟件層面的虛擬化主要是從管理角度著手，利用虛擬技術(shù)管理不同的資源，然后來(lái)協(xié)調(diào)資源進(jìn)行分配，但這些是建立在硬件層虛擬化基礎(chǔ)之上的。 
  
    市場(chǎng)調(diào)查顯示，客戶(hù)選擇虛擬化的首要原因包括：提高系統(tǒng)利用率；整合并降低服務(wù)器蔓延現(xiàn)象；降低維護(hù)成本；降低前端成本；簡(jiǎn)化管理；降低部署和重新部署所需的時(shí)間；提升系統(tǒng)可用性；更加有效的文檔/設(shè)備/生產(chǎn)環(huán)境；對(duì)于業(yè)務(wù)改變的迅速反應(yīng)；更好的工作負(fù)載需求響應(yīng)；節(jié)省IT員工人力；降低軟件許可證成本；整合應(yīng)用的數(shù)量。 
  
    對(duì)于很多公司來(lái)說(shuō)，為更好地管理數(shù)據(jù)中心的成本和開(kāi)支，服務(wù)器整合正變得越來(lái)越重要。服務(wù)器數(shù)量與其支持維護(hù)成本之間的關(guān)系并非是線(xiàn)性的，這種支出很可能隨發(fā)展而成指數(shù)趨勢(shì)爆增。如何利用虛擬功能實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合能夠?yàn)榭蛻?hù)帶來(lái)更大利益。 
  
    對(duì)于IBM來(lái)說(shuō)，虛擬已經(jīng)不是一項(xiàng)新技術(shù)，在其大型機(jī)上就已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。IBM經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)積累和不斷的投入開(kāi)發(fā)，正逐步把虛擬技術(shù)遷移到IBM p系列UNIX/Linux服務(wù)器等產(chǎn)品上。新一代IBM p5系統(tǒng)在硬件平臺(tái)發(fā)布的同時(shí)也包括了與其相配套的最新虛擬技術(shù)，包括微分區(qū)、虛擬I/O和分區(qū)負(fù)載管理技術(shù)。 
  
    服務(wù)器整合已經(jīng)變得更加容易，原因在于新一代服務(wù)器硬件和邏輯分區(qū)可以整合分散在多個(gè)小系統(tǒng)上的應(yīng)用，并集中到一臺(tái)大服務(wù)器上。 
  
    自POWER5技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，虛擬技術(shù)為服務(wù)器整合提供了非常好的選擇。服務(wù)器不僅變得更大更快，擁有更多的可用內(nèi)存，而且還包括了多種選項(xiàng)，如虛擬I/O（VIO）服務(wù)器、共享以太網(wǎng)、虛擬以太網(wǎng)、虛擬SCSI和微分區(qū)技術(shù)。 
  
    刀片服務(wù)器上的VMware虛擬化解決方案能夠幫助提高70%或更高的硬件系統(tǒng)利用率，因此同樣計(jì)算能力的解決方案需要更少的刀片服務(wù)器，移植到更高規(guī)格的刀片服務(wù)器，節(jié)省設(shè)備、功耗和散熱需求，同時(shí)節(jié)省服務(wù)器支持和維護(hù)成本。 
  
    IBM在虛擬方面的創(chuàng)新旨在解決系統(tǒng)管理成本不斷增加的問(wèn)題，使客戶(hù)能更加輕松地管理和控制自己的IT資源，既可以減少購(gòu)買(mǎi)獨(dú)立系統(tǒng)的必要性，支持系統(tǒng)的管理，又能保持很高的可靠性和可用性，幫助客戶(hù)節(jié)省65%～69%左右的軟件費(fèi)用。 
  
    虛擬化提高服務(wù)器利用率 
  
    彭玉龍（中國(guó)惠普有限公司企業(yè)計(jì)算及專(zhuān)業(yè)服務(wù)集團(tuán)技術(shù)咨詢(xún)部總經(jīng)理） 
  
    虛擬化是IT產(chǎn)業(yè)的一個(gè)主流發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化，最后實(shí)現(xiàn)構(gòu)建一個(gè)具有適應(yīng)性企業(yè)的夢(mèng)想。現(xiàn)在，虛擬化正在從概念走向?qū)嵱?，按需?jì)算不再是紙上談兵。 
  
    按照HP的實(shí)踐，使用虛擬化技術(shù)后，用戶(hù)Unix服務(wù)器的利用率可以從現(xiàn)在的約30%提高到90%左右;而Windows服務(wù)器的使用率可以從現(xiàn)在的約15%提高到90%左右。 
  
    從大型機(jī)時(shí)代開(kāi)始，虛擬化技術(shù)就被當(dāng)成提高硬件利用率和管理效率的利器。但當(dāng)時(shí)，這畢竟只是少數(shù)人的游戲。而隨著高性?xún)r(jià)比的開(kāi)放系統(tǒng)的普及，IT與業(yè)務(wù)的整合和服務(wù)器數(shù)量增多帶來(lái)的靈活不足、適應(yīng)性差、效率低下等成了大多數(shù)用戶(hù)面臨的共同難題。 
  
    在此背景下，虛擬化再次被重視，以往大型機(jī)才具備的虛擬化能力開(kāi)始出現(xiàn)在開(kāi)放系統(tǒng)上，它可以減少服務(wù)器數(shù)量的增加，簡(jiǎn)化服務(wù)器管理，同時(shí)明顯提高服務(wù)器利用率、網(wǎng)絡(luò)靈活性和可靠性。 
  
    通過(guò)虛擬化技術(shù)的使用，用戶(hù)將可能將多種應(yīng)用整合到少量企業(yè)級(jí)服務(wù)器上而仍然保持高可靠性和靈活性，從而以遠(yuǎn)低于大型機(jī)的成本實(shí)現(xiàn)以往大型機(jī)才具備的整合能力。 
  
    服務(wù)器虛擬化的目標(biāo)是要將一臺(tái)機(jī)器虛擬成多臺(tái)機(jī)器使用，并且可以動(dòng)態(tài)調(diào)整不同分區(qū)間的資源。要達(dá)到這一目標(biāo)，可以有很多種方式，其中最主要的兩種，可以比喻成三頭六臂和分身術(shù)。 
  
    具體而言，三頭六臂是指每個(gè)虛擬主機(jī)都共享一套核心部件，這樣縱使有多個(gè)頭顱和手臂可以干活，但如果心臟出現(xiàn)問(wèn)題，所有的虛擬系統(tǒng)同樣都會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。而分身術(shù)則是虛擬主機(jī)盡可能少的共享組建，在實(shí)現(xiàn)虛擬化的同時(shí)，保證系統(tǒng)的可靠性不降低。服務(wù)器虛擬化既要給用戶(hù)帶來(lái)好處，同時(shí)不能讓用戶(hù)原來(lái)?yè)碛械暮锰巻适У簦热缦到y(tǒng)的可靠性。 
  
    在操作系統(tǒng)環(huán)境和硬件平臺(tái)之間增加了虛擬化軟件層，它負(fù)責(zé)“翻譯”硬件ISA，使得操作系統(tǒng)可以看到不同的ISA，構(gòu)成虛擬的機(jī)器。 
  
    此外，虛擬化軟件還負(fù)責(zé)虛擬的資源、寄存器、內(nèi)存等到物理資源的映射，以及如何利用物理機(jī)器指令來(lái)模擬虛擬系統(tǒng)的操作等。 
  
    服務(wù)器虛擬化使IT部門(mén)能將一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器環(huán)境配置為可重復(fù)利用的資源池，從而優(yōu)化使用方法和簡(jiǎn)化管理。HP提供縱向和橫向可伸縮環(huán)境的解決方案。 
  
    HP的服務(wù)器虛擬化的主要手段是分區(qū)，它能在一臺(tái)服務(wù)器上同時(shí)實(shí)現(xiàn)硬件分區(qū)、虛擬分區(qū)和資源分區(qū)。在硬件分區(qū)，HP提供了一個(gè)處理資源管理工具pSets;在虛擬分區(qū)領(lǐng)域，HP提供了nPars工具;在資源分區(qū)領(lǐng)域，HP提供了vPars工具。另外，為了滿(mǎn)足用戶(hù)應(yīng)用擴(kuò)展的需要，HP提供了按需計(jì)算(iCOD)功能。 
  
    HP在虛擬化技術(shù)方面將有重大進(jìn)展，其中包括:CPU的每一個(gè)分區(qū)都可以分享I/O；一個(gè)應(yīng)用可以運(yùn)行在一個(gè)服務(wù)器或者一個(gè)硬件分區(qū)上；內(nèi)嵌動(dòng)態(tài)資源分配技術(shù)；可以實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)故障和安全隔離。 
  
    CPU分區(qū)粒度從現(xiàn)在的10%，提高到5%，即一個(gè)CPU最大可分區(qū)數(shù)由10個(gè)提高到20個(gè);實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)故障和安全的隔離功能;支持所有現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)布和未來(lái)將要發(fā)布的HP Integrity服務(wù)器;在多操作系統(tǒng)上全面實(shí)施，從HP-UX 11i到Linux、Windows、OpenVMS;虛擬服務(wù)器環(huán)境(VSE)集成高可用行和適應(yīng)性?xún)r(jià)格功能。 
  
    在前不久的亞洲企業(yè)用戶(hù)IT經(jīng)理高峰會(huì)議上，IT虛擬化高居用戶(hù)最關(guān)心的IT命題之首，與會(huì)者幾乎無(wú)一例外地表現(xiàn)出對(duì)虛擬化技術(shù)的高度關(guān)注和熱切需求。 
  
    而在剛剛結(jié)束的中國(guó)HP企業(yè)用戶(hù)和合作伙伴大會(huì)上，參會(huì)用戶(hù)對(duì)10項(xiàng)IT需求的重要性進(jìn)行了評(píng)分選擇，結(jié)果虛擬化被列為用戶(hù)認(rèn)為最重要的3項(xiàng)需求之一，而以往用戶(hù)關(guān)注的性能、可靠性等卻沒(méi)有受到太多關(guān)注。 
  
    這從一個(gè)方面表明，對(duì)多數(shù)企業(yè)而言，傳統(tǒng)的性能、可靠性等基本需求已經(jīng)解決，而進(jìn)一步通過(guò)虛擬化技術(shù)優(yōu)化其IT資源配置，快速應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)需求變化成為新的投資熱點(diǎn)。

多易