近年來，服務(wù)器的實際利用率向業(yè)界敲響了警鐘，越來越多的企業(yè)發(fā)現(xiàn)耗巨資購置的服務(wù)器系統(tǒng)并沒有得到充分的使用，這不僅發(fā)生在大型RISC服務(wù)器身上，中小型英特爾芯片架構(gòu)的服務(wù)器也同樣面臨這樣的問題。
而創(chuàng)新的腳步是永遠不會停止的，各大廠商看到的是X86服務(wù)器的廣泛應(yīng)用以及人們對高效率IT設(shè)施的無止境渴望，試圖從X86芯片組中“壓榨”更多空間，更低的成本以及更高的效能。思科總裁約翰?錢伯斯說“虛擬技術(shù)將決定經(jīng)濟未來”。
于是，基于X86平臺的服務(wù)器系統(tǒng)的虛擬化在這種情形下應(yīng)運而生。虛擬化代表著這樣一個巨大趨勢，就是把物理資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源，打破了物理結(jié)構(gòu)之間的壁壘，使原來閑置的資源得到了充分的利用。在未來，所有的資源都透明的運行的在各種各樣的物理平臺上，資源的管理都將按邏輯方式進行，完全實現(xiàn)資源的自動化分配，而虛擬化技術(shù)成為實現(xiàn)這一理想的有力工具。
事實上在早些時候，虛擬化的概念就已經(jīng)誕生，但是使用虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施的成本極高，應(yīng)用也相對有限。大型機上的虛擬分區(qū)技術(shù)就可以追溯到上世紀70年代。而這些年來，商業(yè)Unix開發(fā)商也不斷把虛擬化功能添加到企業(yè)產(chǎn)品上。
直到在X86平臺上出現(xiàn)了成本合理、性能可靠的虛擬化技術(shù)，才使得大部分用戶有能力使用虛擬化技術(shù)。由此，市場上大量涌現(xiàn)出了成本低廉、高性能、高可用性的基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器硬件和軟件產(chǎn)品。業(yè)界才開始熱衷向主流市場銷售虛擬化產(chǎn)品。
隨著客戶開始把虛擬機部署到生產(chǎn)環(huán)境里面，對更有效的利用虛擬化環(huán)境的新型管理工具的需求也隨之與日俱增，在這種情況下，這個領(lǐng)域的競爭也在日漸升溫。由于底層技術(shù)已經(jīng)成熟、穩(wěn)定，廠商們紛紛向市場推出新的工具，利用虛擬化技術(shù)解決目前IT管理人員面臨的諸多挑戰(zhàn)。
由此，除了服務(wù)器硬件廠商，更多的軟件廠商也瞄準了這個市場。人們把拯救服務(wù)器的重擔寄托在“虛擬化”這根救命稻草上。一輪虛擬化競爭熱潮隨之展開。而虛擬化的內(nèi)涵也在不斷地豐富和向外延展。
對于計算機運算，虛擬化涉及表現(xiàn)計算資源的流程，通過虛擬化的方式能夠便于用戶和各種應(yīng)用從中獲取價值，而不必受其實施、地理位置或者物理包裝的限制。虛擬化是提供了一個數(shù)據(jù)、計算能力、存儲能力和其他資源的邏輯視圖而非物理視圖。
對于計算機硬件，虛擬化是使用軟件來仿真硬件或整個計算機環(huán)境。這種軟件有時也可以被稱為做虛擬機。虛擬機可以存在于一臺計算機，它也運行對該計算機而言是正常的、而不是虛擬機一部分的程序。
對于計算機內(nèi)存，虛擬化是指使用軟件，以允許程序能夠?qū)ぶ返膬?nèi)存比實際能使用的要大得多。通常，這是通過來回在存儲設(shè)備與內(nèi)存之間交換地址空間的單元而實現(xiàn)的。這樣的內(nèi)存稱作虛擬存儲器。
對于計算機存儲管理，虛擬化是把多個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的物理存儲整合成從控制臺上看像是單個存儲設(shè)備。
對于服務(wù)器，虛擬化指通過分區(qū)技術(shù)等手段建立一個相對獨立的應(yīng)用環(huán)境，并集成高可用性技術(shù)來實現(xiàn)各種關(guān)鍵應(yīng)用。
各大IT廠商角逐虛擬化
從IBM到微軟、從AMD到英特爾、從Novell到Red Hat，如今各大IT廠商都在參與虛擬化市場。
先讓我們看看這些廠商是多么的重視虛擬化:
IBM:虛擬所有計算資源
Intel:VT橫跨多個不同平臺
AMD:Pacifica下半年露崢嶸
VMware:開始免費之旅
Virtual Server 2005 R2:擺脫雞肋的命運
HP:25萬個虛擬化方案已交付
Xen:開源虛擬化的旗幟
SWsoft Virtuozzo:特立獨行的追趕者
IBM于2001年在p系列690服務(wù)器和AIX 5L操作系統(tǒng)平臺上首次公布，邏輯分區(qū)(LPAR)在邏輯分區(qū)的支持下，一個系統(tǒng)內(nèi)可獨立的運行多個分區(qū)，每個分區(qū)運行獨立的操作系統(tǒng)。在這一環(huán)境下，邏輯分區(qū)的CPU“顆?！?Granularity)是和物理處理器一樣大的，也就是說，每顆物理處理器的計算力不能被切割，只能對處理器進行捆綁，這樣，也就不可能劃分出比物理處理器數(shù)量更多的分區(qū)。
2003年，IBM推出了AIX 5L V5.2操作系統(tǒng)，進一步擴展了這一代邏輯分區(qū)功能，可實現(xiàn)在聯(lián)機狀態(tài)下對邏輯分區(qū)中的計算資源進行調(diào)度，即所謂動態(tài)邏輯分區(qū)(DLPAR)，但CPU“顆?！辈]有進一步減小。
IBM發(fā)布eServer p5服務(wù)器時，最新的微分區(qū)技術(shù)打破了分區(qū)上CPU“顆?！笔芪锢硖幚砥鲾?shù)量的限制，系統(tǒng)可以創(chuàng)建和運行比物理處理器數(shù)量更多的分區(qū)，進一步提升了系統(tǒng)的靈活性。
06年，IBM進一步拓展了服務(wù)器虛擬技術(shù)的范疇，推出了由操作系統(tǒng)、系統(tǒng)技術(shù)和系統(tǒng)服務(wù)三部分組成的服務(wù)器虛擬引擎。在服務(wù)器系統(tǒng)服務(wù)套間中，包括硬件監(jiān)督模塊VE console虛擬引擎控制臺，可以利用兩個主要的功能模塊Launchpad和Health Center，監(jiān)控資源的健康狀態(tài)、進行問題診斷和系統(tǒng)管理;另外還包括硬件管理模塊Direction Multiplatform(DCM)整合系統(tǒng)管理。
IBM還推出了應(yīng)用虛擬工具套件，包括應(yīng)用監(jiān)督模塊??企業(yè)負載管理器(EWLM)，可以在異構(gòu)環(huán)境下自動管理分布式企業(yè)級系統(tǒng)，EWLM還可以自動按照應(yīng)用拓撲調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路由。與EWLM相配合的是一個應(yīng)用管理模塊Tivoli Provisioning Manger(TPM)，與EWLM配合可以實現(xiàn)系統(tǒng)部署和配置步驟的自動化，為IT系統(tǒng)的自動部署、資源分配和啟用提供解決方案。
IBM System策略發(fā)布后，IBM System z9、虛擬引擎2.0和Blade.org協(xié)作組織等戰(zhàn)略相繼推出，虛擬技術(shù)、開放標準和加密技術(shù)等新的應(yīng)用將把不同的IT系統(tǒng)連接起來，從而不僅支持企業(yè)內(nèi)部的信息實時共享，而且還有能力支持不同行業(yè)間的企業(yè)進行無縫協(xié)作。IBM eServer系統(tǒng)和全新IBM System z9今后將包括不同的虛擬引擎組建模塊，比如動態(tài)分區(qū)、負載管理功能、虛擬網(wǎng)絡(luò)和虛擬I/O，通過連接這些組建模塊可以創(chuàng)建一個覆蓋整個企業(yè)的“虛擬網(wǎng)絡(luò)”。這些組建模塊技術(shù)可以提高實施速度，并通過進一步集成創(chuàng)建一個企業(yè)范圍的虛擬環(huán)境。IBMeServerx系列和Blade Center系統(tǒng)可以利用VMware軟件提供的這些虛擬功能連接到這一更大的網(wǎng)絡(luò)中。
IBM一直試圖把服務(wù)器虛擬化產(chǎn)品和存儲系統(tǒng)虛擬化產(chǎn)品整合到虛擬化引擎的大傘下。IBM提供虛擬化技術(shù)，提供的各種設(shè)備，甚至包括了路由，由此可以想像，IBM虛擬設(shè)備的空間比競爭對手大很多，而IBM最先進的虛擬技術(shù)，互操作性非常強，能夠和幾百種基礎(chǔ)設(shè)備進行互操作。由此可見，IBM正在試圖為企業(yè)指引出一個可管理的、更節(jié)約的“虛擬化”未來。
在操作系統(tǒng)領(lǐng)域不可一世的微軟不惜自降身價，和一些規(guī)模更小的軟件廠商在服務(wù)器虛擬化軟件領(lǐng)域進行競爭。微軟Virtual Server 2005計劃就是最好的明證，它允許用戶對服務(wù)器進行分區(qū)，使這些服務(wù)器能夠支持多個操作系統(tǒng)和應(yīng)用。未來的Virtual Server 2005將可以在Windows、Linux和Mac OS服務(wù)器及工作站上運行。
目前的X86平臺的虛擬化大致劃分為兩個陣營:
一個陣營以VMware為代表的全面硬件仿真系統(tǒng)，其產(chǎn)品是通過自身模擬硬件提供虛擬機器。模仿物理服務(wù)器的本地硬件平臺，每個虛擬服務(wù)器作為單一進程在主機平臺上運行。在磁盤上，每個虛擬服務(wù)器完全與其他虛擬服務(wù)器獨立，各自擁有完整的一套操作系統(tǒng)和所有必要的應(yīng)用軟件;
另一個陣營以SWsoft為代表的基于主機的虛擬化技術(shù)，其產(chǎn)品是通過復(fù)制軟件提供虛擬服務(wù)器。主機操作系統(tǒng)的一個實例支持多個虛擬操作系統(tǒng)實例，同一個主機操作系統(tǒng)的內(nèi)核在進程級別處理虛擬服務(wù)器的I/O和調(diào)度需求。
作為AMD和英特爾這樣的芯片商，他們的新一代芯片在設(shè)計時都考慮到了硬件虛擬化功能。
早在2005，英特爾就宣布了其初步完成的Vanderpool技術(shù)外部架構(gòu)規(guī)范(EAS)，并稱該技術(shù)可幫助改進未來虛擬化解決方案。英特爾在2006年把Vanderpool應(yīng)用于安騰架構(gòu)平臺，同時還計劃在臺式機處理器和芯片組產(chǎn)品中采用該技術(shù)。
而AMD在虛擬化技術(shù)方面下手更早。Pacifica技術(shù)規(guī)范是AMD計劃用于其64位產(chǎn)品中的虛擬化技術(shù)，該技術(shù)將用于基于X86架構(gòu)的服務(wù)器、臺式機和筆記本電腦等系列產(chǎn)品。
不論是Vanderpool技術(shù)外部架構(gòu)規(guī)范還是Pacifica技術(shù)規(guī)范，強調(diào)的都是基于該技術(shù)平臺實現(xiàn)在獨立分區(qū)中高效運行多個操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，使一個計算機系統(tǒng)象多個“虛擬”系統(tǒng)一樣運行。事實上，英特爾的虛擬化技術(shù)(VT)和AMD的安全虛擬機(SVM)CPU擴展把虛擬硬件仿真方面的部分繁重任務(wù)從軟件轉(zhuǎn)移到了硬件，并且把某些內(nèi)存管理功能轉(zhuǎn)移到了如今用軟件處理的CPU微代碼里面。這些努力使得X86平臺的CPU更適合處理虛擬服務(wù)器帶來的特有的工作負載。
其他廠商忙于為虛擬化技術(shù)添磚加瓦，包括虛擬服務(wù)器管理、合并和遷移工具。譬如說，IBM Tivoli提供的工具可以集成到整套管理產(chǎn)品當中，就連戴爾也利用面向OpenManage的VMware工具進入到了這個領(lǐng)域。
虛擬化應(yīng)用，大勢所趨
對于服務(wù)器硬件提供商來說，虛擬化已經(jīng)成為不爭的事實。根據(jù)IDC的報告顯示，到2009年，企業(yè)在服務(wù)器虛擬化方面的花費將達到接近150億美元，500人以上的企業(yè)有近四分之三都將部署虛擬化服務(wù)器。
越來越多的公司意識到，服務(wù)器優(yōu)化和合并大有益處，可以發(fā)揮硬件投資的全部潛力。虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為合并服務(wù)器并最大限度地提高服務(wù)器計算能力的有效途徑，同時還能減少服務(wù)器數(shù)量。
企業(yè)可以用服務(wù)器虛擬化工具在一個或兩個高容量X86物理服務(wù)器中建立服務(wù)器虛擬示例，從而減少服務(wù)器數(shù)量，這樣企業(yè)就可以高效利用和管理服務(wù)器計算容量。根據(jù)IDC公司的數(shù)據(jù)，服務(wù)器容量一般都處于未充分利用狀態(tài)，利用率僅為10%至20%。
根據(jù)加拿大市場調(diào)查公司Info-Tech最近發(fā)布的一份研究報告，如果一個公司有60臺分散的物理服務(wù)器可以實施虛擬化，那么最終可以只用兩臺運行10個虛擬服務(wù)器的多處理器服務(wù)器就夠了。而且，每個虛擬服務(wù)器的處理能力和存儲容量都可以根據(jù)需要提高或降低。該報告說，實現(xiàn)虛擬化以后，企業(yè)能以5、10甚至20比1的比例減少物理服務(wù)器的數(shù)量。
對于大型企業(yè)，虛擬化技術(shù)有著巨大的吸引力。在大型特別是集團型企業(yè)當中，大多數(shù)服務(wù)器里的CPU處于閑置狀態(tài)，平均利用率只有15%左右。剩余的大部分潛能完全處于浪費狀態(tài)，同時浪費的還有運轉(zhuǎn)電源和暖通空調(diào)資源帶來的巨大能耗。
根據(jù)摩爾定律勾畫出的曲線，CPU的發(fā)展日新月異。相對而言，操作系統(tǒng)和應(yīng)用方面發(fā)展則比較緩慢，購買最新的服務(wù)器，卻運行舊的應(yīng)用系統(tǒng)，這是個很現(xiàn)實的狀況?？紤]到如今超強功能的芯片，即使是最節(jié)儉的IT主管也被不得不購買超過實際需要的計算功能。在老舊服務(wù)器上順暢運行多年的應(yīng)用系統(tǒng)，未必需要龐大的內(nèi)存及最新、最好的CPU。
這種情況下，虛擬化就有了用武之地。虛擬化平臺上的資源管理極其簡單，可實現(xiàn)CPU時間、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)帶寬的動態(tài)分配。虛擬數(shù)據(jù)中心也能大大降低管理費用。
虛擬化面臨的挑戰(zhàn)與未來
虛擬化技術(shù)正以驚人的速度發(fā)展著。國內(nèi)外的大多數(shù)分析師都把虛擬化作為真正有潛力的領(lǐng)域，因為虛擬化經(jīng)歷了過去幾年的夸大宣傳之后現(xiàn)在已經(jīng)在企業(yè)領(lǐng)域顯示出了強大的性能。而仍然對X86系統(tǒng)的服務(wù)器虛擬化技術(shù)心存炒作疑慮的人們應(yīng)當考慮到:開放源代碼正在參與進來，未來的虛擬化技術(shù)成本將會越來越低，容易被廣泛的用戶所接受。無論如何，服務(wù)器虛擬化市場格局日新月異，無論從性能、穩(wěn)定性、SAN集成和64位支持任何一個方面來衡量，一批新的虛擬化平臺與技術(shù)都在突飛猛進。
從長遠看，虛擬化技術(shù)是一個大趨勢，會給企業(yè)的管理層和維護層帶來巨大的利益。但是，用戶采用虛擬化技術(shù)不是迫在眉睫的事情，這需要一個漸進的過程。
在可以想見的未來，企業(yè)用戶希望看到旨在解決這些問題的更多的虛擬化技術(shù)、產(chǎn)品、解決方案面世。無論從哪個方面來考慮，虛擬化技術(shù)都應(yīng)當肩負更多的責任，為企業(yè)解決更多的能耗和管理問題。
由于在獨立服務(wù)器上提供服務(wù)非常簡單，不用擔心資源利用率、依賴關(guān)系以及硬件請求及安裝，虛擬化技術(shù)因此也就成了理所當然的選擇。
從行業(yè)上面來看，一些行業(yè)(如電信、金融等)數(shù)據(jù)量增長很大，對虛擬化有很大的需求。另外，根據(jù)目前法規(guī)的要求，災(zāi)難恢復(fù)、災(zāi)備對業(yè)務(wù)連續(xù)性的行業(yè)也是必須的。政府出臺了對數(shù)據(jù)監(jiān)管的法規(guī)和要求，數(shù)據(jù)存儲量和處理量都迅猛增長。一些行業(yè)、企業(yè)數(shù)據(jù)量是每三到五年甚至更短的周期就要增加一個數(shù)量級，要花很多資金采購大量異構(gòu)性非常強的設(shè)備，虛擬化技術(shù)可以很好地解決異構(gòu)化的問題，節(jié)省CPU資源。
