Vitualization Technology 虚拟技术

muscovado

虚拟技术广被采用 提高效率和可靠性


　　虚拟技术可以提高 IT 效率和可靠性，这种技术在不断的改进，并且这种已经被接受的平衡基础资源的方法将变得更加重要。咨询公司G artner认为，在2006年，虚拟技术无论在存储器还是在服务器中，都将被广泛采用。

　　虚拟化技术、iSCSI技术和SATA磁盘技术这三项技术在目前的存储市场占据主导地位。而虚拟技术则是iSCSI技术和SATA磁盘技术之间的纽带，通过三项技术的结合，即使小公司也可以像大公司一样实现数据和存储的集中管理。也正因为如此，虚拟存储技术在2006年将大有作为。

　　业务增长总是要求IT基础设施不断扩展。经常需要增加服务器以支持新应用，而这会导致许多服务器无法得到充分利用，进而致使网络管理成本增加，灵活性和可靠性降低。虚拟化可以减少服务器数量的增加，简化服务器管理，同时明显提高服务器利用率、网络灵活性和可靠性。将多种应用整合到少量企业级服务器上即可实现这一目标。据来自Intel的数据，通过整合及虚拟化，数百台服务器可以减少至数十台。10% 甚至更低的服务器利用率将提高到 60% 或更高。IT 基础设施的灵活性、可靠性和效率也将得到改进。

　　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，但实际上却又在同一虚拟服务器内运行。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。当工作负载提高时，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。

　　看到了虚拟化技术的前景，业内各巨头纷纷推出了相应的战略。在“IBM STG(大中华区副总裁及系统与科技事业部)合作伙伴论坛2005”上，IBM声称要虚拟化自己、合作伙伴、客户甚至竞争对手的产品。IBM认为T环境变得日益复杂。走进用户的机房，人们轻易就会发现不同厂家的服务器。虚拟化就是帮助用户简化IT基础架构，简化的目的则是便于管理。如果我们今天的用户在IT基础设施管理上还存在很多问题，那么保障它的业务就无从谈起。IBM虚拟化的出发点就是从系统基础架构来看，把服务器、存储甚至网络视为资源，让用户不再关注有多少台服务器和存储设备、使用什么样的网络以及它们放置的位置等，而是根据客户的应用和业务需求，动态地获得IT资源来支持就可以了。所以， IBM把系统中包括不同体系结构的产品虚拟化成资源，而不是以孤立的物理盒子来对待。比如说存储，虚拟化可以帮助企业在不同的大型存储环境中把原来分散的信息存储孤岛整合成虚拟的存储池，而客户所要做的就是用图形化的集中管理工具，根据业务的要求来自动部署和分配这些存储资源。

　　虚拟机软件市场上的领导者VMware在2005年8月宣布它将与IBM公司、Intel公司和HP公 司等合作伙伴共享其源代码，力争使 VMware公司的技术成为业界的标准。除了IBM公司、Intel公司和惠普公司之外，VMware公司还计划将其虚拟机软件中的基层引擎共享给AMD 公司、思科公司和红帽公司。VMware公司称，其他的企业合作伙伴将在以后加入共享。VMware公司这么做的目的是在微软公司打入虚拟机软件市场之前展开积极的防御。

　　早在2003年初，微软就完成了对虚拟机软件厂商Connectix公司的软件和相关专利的收购。微软 的这一收购显然是一种长期战略,分析师们预计，微软公司将在2006年下半年推出新版Vista操作系统之 后开始进军虚拟机软件市场。



　　虚拟技术可以提高 IT 效率和可靠性，这种技术在不断的改进，并且这种已经被接受的平衡基础资源的方法将变得更加重要。咨询公司G artner认为，在2006年，虚拟技术无论在存储器还是在服务器中，都将被广泛采用。

　　虚拟化技术、iSCSI技术和SATA磁盘技术这三项技术在目前的存储市场占据主导地位。而虚拟技术则是iSCSI技术和SATA磁盘技术之间的纽带，通过三项技术的结合，即使小公司也可以像大公司一样实现数据和存储的集中管理。也正因为如此，虚拟存储技术在2006年将大有作为。

　　业务增长总是要求IT基础设施不断扩展。经常需要增加服务器以支持新应用，而这会导致许多服务器无法得到充分利用，进而致使网络管理成本增加，灵活性和可靠性降低。虚拟化可以减少服务器数量的增加，简化服务器管理，同时明显提高服务器利用率、网络灵活性和可靠性。将多种应用整合到少量企业级服务器上即可实现这一目标。据来自Intel的数据，通过整合及虚拟化，数百台服务器可以减少至数十台。10% 甚至更低的服务器利用率将提高到 60% 或更高。IT 基础设施的灵活性、可靠性和效率也将得到改进。

　　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，但实际上却又在同一虚拟服务器内运行。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。当工作负载提高时，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。

　　看到了虚拟化技术的前景，业内各巨头纷纷推出了相应的战略。在“IBM STG(大中华区副总裁及系统与科技事业部)合作伙伴论坛2005”上，IBM声称要虚拟化自己、合作伙伴、客户甚至竞争对手的产品。IBM认为T环境变得日益复杂。走进用户的机房，人们轻易就会发现不同厂家的服务器。虚拟化就是帮助用户简化IT基础架构，简化的目的则是便于管理。如果我们今天的用户在IT基础设施管理上还存在很多问题，那么保障它的业务就无从谈起。IBM虚拟化的出发点就是从系统基础架构来看，把服务器、存储甚至网络视为资源，让用户不再关注有多少台服务器和存储设备、使用什么样的网络以及它们放置的位置等，而是根据客户的应用和业务需求，动态地获得IT资源来支持就可以了。所以， IBM把系统中包括不同体系结构的产品虚拟化成资源，而不是以孤立的物理盒子来对待。比如说存储，虚拟化可以帮助企业在不同的大型存储环境中把原来分散的信息存储孤岛整合成虚拟的存储池，而客户所要做的就是用图形化的集中管理工具，根据业务的要求来自动部署和分配这些存储资源。

　　虚拟机软件市场上的领导者VMware在2005年8月宣布它将与IBM公司、Intel公司和HP公 司等合作伙伴共享其源代码，力争使 VMware公司的技术成为业界的标准。除了IBM公司、Intel公司和惠普公司之外，VMware公司还计划将其虚拟机软件中的基层引擎共享给AMD 公司、思科公司和红帽公司。VMware公司称，其他的企业合作伙伴将在以后加入共享。VMware公司这么做的目的是在微软公司打入虚拟机软件市场之前展开积极的防御。

　　早在2003年初，微软就完成了对虚拟机软件厂商Connectix公司的软件和相关专利的收购。微软 的这一收购显然是一种长期战略,分析师们预计，微软公司将在2006年下半年推出新版Vista操作系统之 后开始进军虚拟机软件市场。

muscovado

英特尔与AMD在虚拟化技术领域上演龙争虎斗

　　美国东部时间2月6日(马来西亚时间2月7日)消息:英特尔和AMD公司在争夺虚拟化市场的领导地位上 又较上了劲。有了虚拟化技术，计算机就可以同时运行多种操作系统，从而提升计算机的工作效率。

　　预计英特尔公司将在星期二宣布消息称其VT虚拟化技术已经相当成熟了，足以进行测试，大约三个月之后即 可投入实际应用之中。但是其竞争对手 AMD公司开发的Pacifica技术至少要等到今年下半年才会首次应用到处理器之中，AMD公司正在努力将其技术定型为业界计算机通信虚拟化的技术标准，英特尔公司的VT虚拟化技术中并不包含计算机通信虚拟化的 概念。

　　这两家业界最大的芯片厂商都想方设法在战略虚拟化领域占得先机。使用x86处理器如英特尔公司的Xeo n处理器和AMD公司的Opteron处理器的主流服务器都开始具备那些过去只在高端主机或者Unix服务 器中才有的许多功能，因此它们也可以同时运行多种操作系统。这项技术对于解决目前面临的问题也具有一定的时代意义，它是解决耗电量的日益增长问题的重 要方法之一。

　　英特尔公司生产的最新高端Xeon处理器的代号为Paxville，其中采用了VT虚拟化技术，但是使用这款芯片的服务器厂商们并没有启用这项功能。英特尔公司旗下的服务器平台集团的营销总裁Lo rie Wigle说，现在的情况又不同了，戴尔公司、惠普公司和IBM公司都推出了各自的BIOS软件。

　　Wigle说:“我们觉得我们已经拥有了足够的软件和计算机厂商的支持，各公司的IT部门已经可以开始 试用并评价这项技术了。再过一个季度左右的时间，人们就可以开始体验这项技术了。”

　　VT虚拟化技术在几个月的时间里就可以令双处理器服务器中应用更普遍的芯片可以运行Dempsey系统 。而且Itanium处理器将得到 Montecito的支持，预计Montecito将在今年晚一些时候正式推出。 AMD公司的虚拟化技术将在2006年中期随着Rev F版的Opteron处理器的发布而首次面世。

　　Wigle说，新款VMware服务器对VT虚拟化技术提供了软件支持，这是一款全新的免费软件包，它 可以令计算机同时在多个虚拟计算机上运行好几个操作系统。

　　VT虚拟化技术在软件上要求在64位的操作系统下运行。另外，VMware公司的开源软件Xen利用V T虚拟化技术可以在不必修改操作系统的情况下运行。 这样，Windows操作系统就可以在Xen上运行了。

　　虚拟化是一个广义的术语，通常是指计算元件是如何在虚拟基础上而不是真实的基础上运行的。虚拟化基础可 以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。

　　VT虚拟化技术可以虚拟化处理器，但是第一代VT虚拟化技术在输入输出任务的虚拟化上比较欠缺。Wig le说，那项工作可以令虚拟计算机与网络资源建立起直接的联系。

　　AMD公司的反击

　　但是，通过与其软件和硬件合作伙伴的合作，AMD公司相信它肯定会在输入输出虚拟化方面打败英特尔公司 。

　　AMD公司负责商业解决方案的主管Margaret Lewis说:“我们预计在2006年年底的时候推出第一款设备，并将在2007年将对它的支持扩展到个人电脑领域。”她说，由于这项技术超出了处理器的范畴，因此它还要求制造芯片组的硬件合作伙伴提供相应的支持 。

　　为了推进其方法，AMD公司在星期二发布了其输入输出虚拟化方法的免最终用户版权使用费的(royal ty-free)公众规格。VMware和Xen也声明支持这项技术。

　　商业化Xen初创公司XenSource公司的首席技术官Simon Crosby说:“输入输出设备的辅助虚拟化是硬件虚拟化的下一步发展方向。”VMware公司负责平台产 品的副总裁Raghu Raghuram说:“我们期待着在输入输出虚拟化方面与AMD公司展开合作，以便进一步发展最新的虚拟化 基础设施。”

　　虚拟化硬件在今天是非常有用的，但是它将在未来的某些情况下接受一定的管制。微软公司称，它正在研究管 理程序软件以便直接与类似的技术如Xen和VMware公司的ESX服务器进行竞争，而且这项计划要求硬件 支持。

　　Wigle说，微软公司管理程序软件的产品代码为Viridian，预计将在微软公司发布其新一代Wi ndows服务器产品即长角服务器之后，再进行更新时才会首次亮相。

　　微软公司已经表示这款管理程序软件是公司的重要优先研发项目。 在一月份的某次采访中，Windows产品主管Jim Allchin说，微软公司希望在其新一代安全计算基础(Secure Computing Base)方面获得进展，但是它首先必须完成管理程序的开发工作。

[ 本帖最后由 muscovado 于 1-5-2006 11:28 PM 编辑 ]

muscovado

微软双核芯片策略 只须买一份许可

　　一旦配置有双内核芯片的服务器在今年大量上市时，微软公司将对客户收取与使用单内核芯片相同的软件许可 费用。

　　与许多其它服务器软件厂商一样，微软公司也根据服务器中处理器的数量确定服务器软件的价格，例如SQL Server数据库软件和BizTalk 集成软件，但这种长期以来的许可惯例因多内核芯片的问世而受到了挑战。

　　包括英特尔公司在内的芯片厂商都将多内核技术作为预防芯片发热量大的方式。英特尔公司最近就决定因发热 问题而放弃了4Ghz Pentium 4 芯片的开发，而转用其它措施提高芯片的性能。英特尔、AMD 都将在明年推出多内核芯片，而IBM 、惠普、Sun 都已经有了双内核产品，并正在开发集成有4 、8 、16个内核的芯片。

　　微软公司表示，坚持按芯片数量计价，而不考虑芯片类型，将使其产品的价格具有更大的可预测性，保持与客 户和合作伙伴一致。微软公司全球许可和价格集团负责营销的主管柯里表示，我们认为，按芯片中所包含内核数量 计价的做法不符合产业的利益。

　　微软公司的这一策略与其一些最大的竞争对手正好相反。对于配置双内核芯片的服务器，甲骨文 和IBM 都按2 个芯片收取许可费用。也有一些公司站到了微软公司一边，AMD 、英特尔都主张按一个芯片的价格收取多内核芯片的许可费用，英特尔公司的一名官员对微软公司的决策表示赞赏。微软公司企业平台集团负责营销和规划的总经理理查德表示，随着我们在主流市场上普及多内核技术，如果缺乏 象微软公司这样的决定，这将是十分困难的。

　　英特尔希望将芯片定义为插入一个芯片插槽的部件，这意味着，能够同时执行4 个线程的双内核芯片在计算软件许可费时只被算作是一个芯片。

　　据Novell公司的发言人称，Novell公司也将按芯片的数量销售SuSE Linux。它曾经表示，对于双内核芯片，客户只需购买一份软件许可。 BEA 公司则对双内核芯片收取1.5 倍的许可费用。

　　Forrester 资讯公司的分析师朱莉叶表示，微软公司的这一策略将使得它获得竞争优势。双内核芯片的性能将提 高60%-70% ，而客户只需要购买一份软件许可。

　　朱莉叶表示，但由于服务器厂商可能给双内核、多内核芯片服务器定一个更高的价格，因此客户可能仍然需要 为双内核芯片服务器花更多的钱。

　　其它技术也将使软件许可受到更大的挑战，其中之一就是虚拟化技术，它能够使一台服务器上运行多种不同的 操作系统和应用软件。朱莉叶说，虚拟化将是所有企业面临的再一次挑战。

muscovado

Intel、AMD拼命鼓吹 虚拟技术能有多好？


　　Intel和AMD目前都在拼命吹捧自己的硬件层次虚拟技术，称若以这种技术作为平台，将能带来巨大的革新。

　　在本周的IDF论坛上，Intel展示了其原代号为“Vanderpool”的虚拟技术。这项技术将在Intel今年迟些时候推出的桌面处理器和64位Itanium处理器，以及明年推出的Xeon服务器芯片及移动处理器上出现。

　　而AMD则会将在这个月的稍晚时候，发布其“Pacifica”虚拟技术的规格。AMD的商业软件策略师Margaret Lewis透露，该技术将在2006年中推出的AMD64处理器上使用。

　　虚拟技术能让用户在一部服务器上同时运行多个操作系统，或者在一个操作系统上虚拟多个操作系统，让IT资源能极灵活地使用。

　　在大型机和Unix系统上，这项技术在很多年前已经是很普通的东西。但是x86处理器的架构决定了虚拟技术在其之上的实现会比较困难。

　　像VMware和微软这些公司，已经在软件层次上实现了多操作系统的虚拟。而通过Intel和AMD提供的这些新技术，x86和Itanium上的虚拟能力将得到大大的提高。

　　在星期三召开的两个分开的小组讨论上，两家芯片制造商都宣称，加强了的虚拟技术将会让服务器更加稳固、更加安全，同时能让系统和软件得到更好的综合利用。

　　例如，用户能在一部机器上轻易地创建多个独立且互相隔离的分区，从而减少了分区之间病毒传播的危险。而那些希望把旧有的应用程序放到新的x86服务器上运行的商业用户，将可以在新服务器上建立一个分区，用以保留之前的数据和程序。而在该服务器上的其它分区，则可以用来存放移植到新平台上的程序和数据。

　　此外，利用CPU的虚拟能力，用户通过VMware和微软的软件所创建的虚拟机的性能将会得到提高。

　　在推动虚拟技术应用这一方面，Intel和AMD两家公司都将得到VMware和微软的支持。Lewis称，她可以预想到，将有许多软件厂商会利用处理器的虚拟技术制作相应的软件，从而大大推动这项技术在用户中的接受程度。

　　然而，尽管虚拟技术得到了许多关注和讨论。但是人们也对它产生了不少疑问，包括它能多好地提高由VMware和微软所提供的虚拟软件的性能。

　　“问题是，它对这些产品的改善程度到底有多少，而今天我们的答案是，我不知道。”Illuminata公司的分析师Gordon Haff表示。“VMware暗示它的改善作用并不大，但是你就是不知道有多少。”

　　Haff还劝告用户，不要简单地以为用了具备虚拟技术的处理器就能创建虚拟机。“你还是要在软件上进行投资。”他说。

　　同时，还有一个问题就是，软件生产商会如何对那些在虚拟机上运行的软件进行授权。Gartner的分析师Martin Reynolds表示，这对软件生产商会是一个挑战，因为对同一部机上不同虚拟机上运行的同一套软件，用户是不会想支付多次费用的。

　　“这是一个需要改变的模式，”他说。

[ 本帖最后由 muscovado 于 2-5-2006 12:04 AM 编辑 ]

muscovado

虚拟技术现实全景

　　从1965年IBM在7044机上首次实现虚拟技术以来，这一名词对于计算机世界来说已经不是一个新名词。但当我们面对硬分区、软分区、逻辑分区、Solaris Container、VMware、Xen、Virtual Server等名词的时候，真能准确分辨出它们的应用特性么？

　　40多年来，虚拟技术已经发展到这样的一个阶段—我们每天享受着这一技术的好处，但并未意识到—例如当 你打开Windows Server的命令行窗口时，便是在Windows上使用着虚拟机的功能。既然已经如此成熟，为什么我们还要关心虚拟技术？原因很简单，虚拟技术的概念虽然成熟，但它的重要性还尚未引起国内用户和读者的足够重视，尤其是在服务器和存储领域，虚拟技术将发挥决定性的作用。

何谓虚拟？

　　当我们尝试着理解虚拟技术时，首先必须要理解“虚拟”的概念。“虚拟”这个词最早来源于光学，用于理解镜子里的物体。现在，“虚拟”这个词已经经过演化，用来描述任何真实物体的模拟了，例如分区、虚拟机、虚拟内存、虚拟磁盘和虚拟现实。在讨论虚拟技术的时候，使用“虚拟”这个词，是因为我们希望虚拟机看起来和工作起来都和真正的机器一模一样。这意味着，虚拟机并不是真正的机器，但是它能像真正的机器一模一 样地工作。

　　实际上，从原理上看，所有虚拟技术虚拟的是指令集。所有的IT设备，不管是PC、服务器还是存储，都有一个共同点：它们被设计用来完成一组特定的指令。这些指令组成一个指令集。对于虚拟技术而言，“虚拟”实际上就是指的这些指令集。虚拟机有许多不同的类型，但是它们有一个共同的主题就是模拟一个指令集的概念。每个虚拟机都有一个用户可以访问的指令集。虚拟机把这些虚拟指令“映射”到计算机的实际指令集。

　　定义完“虚拟”的概念，我们可以清楚知道，目前所能看到的硬分区、软分区、逻辑分区、So laris Container、VMware、Xen、微软Virtual Server2005这些虚拟技术，都是同样的原理，只是虚拟指令集所处的位置不同而已。

　　按照虚拟层所处位置的不同，目前所有的虚拟技术大致可以分为硬件虚拟、逻辑虚拟、软件虚拟和应用虚拟四 种类型。

muscovado

逻辑虚拟模式

　　最早的虚拟模式当然是源自IBM大型主机的逻辑分区技术，这种技术的主要特点是，在IBM的大型主机中，每一个虚拟机都是一台真正机器的完整拷贝，只是内存少了点。根据这一概念，一个功能强大的大型主机可以被分割成许多虚拟机。这些虚拟机仅比原来的主机少一点内存资源而已。这一虚拟模式后来被业界广泛借鉴，包括H P vPAR、VMware ESX Server和Xen在内的虚拟技术都是这样的工作原理。

　　在逻辑虚拟模型中，虚拟机操作系统是整个IBM虚拟机体系结构的“大脑”，包括操作系统和硬件在内的整 个系统被称作虚拟机系统（VM System）。每个虚拟机系统都被一个叫做控制程序的程序控制。控制程序除了管理实际的物理硬件，还要为每个系统用户创建一个虚拟机，这种虚拟机是System /370或System /390系统的全真模拟。IBM虚拟机概念的重点在于：每个用户都可以在他们的虚拟机上运行程序、存储数据，甚至虚拟机崩溃也不会影响系统本身和其他的系统用户。所以，IBM虚拟机模型不仅允许资源共享，而且实现了系统资源的保护。在大型主机上，用户可以选择Basic Mode（基本模式）、Logical Partition（逻辑分区方式）和z/VM（Z虚拟机方式）三种模式来配置系统。

　　在上述模型中，虚拟控制程序以固件形式直接运行在主机硬件层之上，位于操作系统之下，是虚拟机系统中最重要的一部分。控制程序要管理系统硬件，包括启动和关机在内的系统支持任务，以及请求的排队和执行。同时控制程序还要管理每个虚拟机的编程特征和每个虚拟机的建立和维护。

　　当IBM在2001年把大型主机上的VM System向下迁移到p系列和i系列上时，将虚拟控制程序称之为“Hypervisor”，并先后实现了 逻辑分区与动态逻辑分区。

　　据IBM系统科技部大中华区p系列产品经理李红和资深工程师房树新介绍，由于IBM p系列的设计思想是共享式的，即所有CPU可以同等地看到所有的内存和I/O的连接方式，即一种为数据／指令流提供足够的高速通路的体系结构。在p系列上，Hypervisor能看到所有的真实资源（CPU、内存和I/O卡），并且通过一个控制台（HMC）来管理逻辑分区。通过HMC将上述提到的资源定义到不同的逻辑分区中去，每个逻辑分区所需的最小资源是1/10个CPU（在2004年8月发布的AIX 5L v5.3上实现了1/10个CPU级别的分区粒度，以及1/100个CPU的微调量）、1GB内存和一个PCI插槽。

　　而且IBM有意将逻辑分区技术进一步下移。2005年第四季度，IBM发布了虚拟I/O服务器，其目的就是让没有配置HMC的1～2路低端p系列和i 系列用户，可以通过虚拟I/O的一个组件IVM（IBM Virtual Machine），实现简化后的HMC控制台功能。

　　李红更透露说，IBM将在2006年内宣布一项突破性的虚拟技术，届时，IBM的虚拟层管理工具将能对 本地服务器群的所有计算资源进行虚拟—类似于Grid的概念，但要点在于用户可以从全局角度出发，对计算资 源和业务系统进行精确的配置。

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硬件虚拟模式

　　硬件虚拟技术是随着Unix服务器的发展而出现的。实际上，在Unix服务器上，不少厂商和用户习惯于将电气级的虚拟技术称为硬分区（或物理分区），而把通过软件或固件实现的逻辑分区技术则称之为软分区。但无论如何称呼，实际上逻辑虚拟模式和硬件虚拟模式的共同点是与应用所在的操作系统无关，只与系统硬件相关。那 么，它们之间的区别在哪里？

　　先看看硬件虚拟模式。HP和Sun等厂商在Unix服务器上采用的是MBB（Modula r Building Block）架构。MBB由多个BB（Building Block）构成，Sun称之为Board，HP称之为Cell。

　　每个BB可包含4路CPU、若干内存和I/O卡。不同BB内的CPU可以有不同的时钟频率。所有的BB通过一种称为Crossbar Switch的交换机制连接在一起。采用MBB技术可以比较容易地设计出拥有更多数量CPU的服务器。在这种服务器上既可以运行一个操作系统，也可以在一个或多个BB上运行多个操作系统。这就是服务器 的硬分区。

　　基于MBB技术的服务器是由多个BB构成的，所以具有物理分区的特性：即可以热插拔CPU板和内存板。 这是因为每一个BB是物理分开的，每个4路CPU板可以单独从系统中隔离出来并将其下电。

　　再来看逻辑虚拟模式。IBM没有采用MBB的设计结构，所以在p系列服务器上不支持硬分区。由于IBM 没用采用Crossbar Switch技术做CPU之间的连接，它不允许不同主频的CPU共存在同一台机器内。而MBB结构的服务器 则允许这样做，但要求Crossbar Switch工作在相同的带宽上（MBB之间的连接带宽恒定）。

　　比较而言，硬件虚拟模式的优点无疑是100％的隔离度和安全性，不占用任何系统资源。缺点是操作相对复 杂，最小操作粒度是1颗CPU，而且在进行分区资源变更的时候，移出CPU的分区需要重启操作 系统。

　　逻辑虚拟模式的优点是配置灵活，操作相对简单而且分区粒度可达1/20个CPU，资源变更时无需重启系统，甚至无需重启应用。但相对硬件虚拟模式而言，逻辑虚拟模式会占用一 定比例的系统资源。目前大型主机的虚拟效率一般在95%以上，虚拟化损耗大约为2%~3%；A IX和HP-UX上的虚拟效率在90％以上，虚拟化损耗约为5％；而x86架构上的虚拟效率则在80%左右，虚拟化损耗 大约为20%。

　　需要注意的是，Intel和AMD也开始了对硬件级虚拟技术的关注，例如Intel和AMD在2006 年将分别推出采用Intel Virtual Machine Monitor和AMD Pacifica虚拟技术的处理器，它们将更好地支持VMware ESX Server和Xen这样的虚拟机软件。

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软件虚拟和应用虚拟模式

　　软件虚拟模式和应用虚拟模式在原理上也比较相似，虚拟层软件都需要运行在一个主操作系统上，而与系统硬 件并不相关。二者的不同之处在于，前者在虚拟层上运行客户操作系统（因而被称为虚拟机），而后者则在虚拟层 上运行应用软件域。

　　软件虚拟模式最为普通用户熟悉，例如最近几年颇为火热的VMware GSX Server和微软Virtual Server2005就是最广为人知的虚拟机产品。虚拟机技术是通过虚拟机软件来创建一个完整的系统环境，在这个软件生成的系统环境下可以运行各种服务器应用软件。由于虚拟机本身也是一个在OS上运行的应用，所以在一台物理服务器上可以运行很多个虚拟机，每个虚拟机内可以独立运行其应用，在虚拟机内运行的应用好像是在自己专有的一套OS环境下，这样应用就通过虚拟机相互隔离。虚拟机可以通过虚拟I/O来共享物理I/O设备，而不必配备专用的I/O设备如网卡等。

　　而应用虚拟模型出现的时间最晚，如Sun在Solaris 10里提供的Solaris Container（也叫N1 Grid Container），号称可以让每个 Solaris 10 创建多达 8192 个安全、无故障软件分区。

　　这种模式无疑可以提高单一系统的资源利用率，在一个操作系统上实现系统资源的高利用率，只要用户的硬件 足够强大，可以把众多业务系统运行在独立的动态系统域（Zone）里。

　　需要说明的是，上述四种模式并非割裂的关系，可以混合使用。据中国惠普CSG企业服务器产品经理裴晖的 介绍，惠普于2005年初发布的HP-UX 11i v2，在这个版本上惠普提出了HP VSE（Virtual Server Enviorment）体系，这一体系包括基于硬件的nPAR技术、逻辑虚拟模式下的vPAR、软件虚拟模 式下的HP Virtual Machine和应用虚拟模式下的HP Resource Partition 技术。裴晖补充说，HP VSE体系与其他虚拟技术的不同在于设定阈值时的人性化设计。其他虚拟机管理工具在设定计算资源变更阈值时，通常是对CPU占用率这一指标进行设定，例如某应用令分区内CPU有80％以上的负载，则调用其他分区的闲置CPU资源。但问题在于，如果用户不知道一个应用对CPU的负载有多大的时候怎么办？笔者从惠普提供的 HP VSE演示Flash看到，用户的确可以针对应用指标设定阈值，例如在设定Web服务器时，可以设定Htt p连接数超过1000时调用计算资源，Http连接低于200时主动释放计算资源。

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虚拟原动力：服务器效率

　　目前，一般企业内的服务器仅能达到15%～30%的系统处理能力，绝大部分的服务器负载都低于40%，大部分的服务器处理能力并没有得到利用，IT投资回报率偏低。正如41年前IBM研发虚拟技术的出发点，让一台机器尽可能多地让更多用户和应用程序有效使用，一直都是虚拟技术发展的原动力。

　　中科院物理所量子模拟科学中心（量子中心）的徐力方研究员对此感触颇深。2002年底，物理所定购了两 台满配32颗Power4的IBM p690服务器，一台用于后台作业运算，一台作为登录节点和交互作业运算。但到了2003年9月，由于研究所的科研项目和学生迅速增加，交互作业节点作业拥挤，导致整机效率下降。

　　怎么办？徐力方咨询了IBM的技术人员，得到的答复是可以采用逻辑分区的技术，将登录节点机划分为8/24两个分区，8颗CPU的分区用于节点登录，另24颗CPU用于后台作业。但这样做仍然存在问题，因为8 颗CPU又不够交互作业使用，徐力方介绍说，由于科研项目运行的并行程序众多, 其中有学生们自行编写或修改自开放源码，难以避免多数子作业运行完毕，而少数子作业还在运算的情况，这样就会出现计算能力的浪费。如果用逻辑分区把分区细分，又会出现某些项目在细分区上无法计算的情况——分区资源 变更又浪费时间。

　　这一问题最终得到了圆满解决，2003年10月，IBM发布了AIX 5L v5.2，IBM的工程师随后以动态逻辑分区的方式配置了5个动态分区，高峰时每个研究组各占20％的资源，但闲暇时则每个分区都能调用所有的计算资源，这样，既做到资源的合理分配，又做到了资源的充 分利用。

　　量子中心的案例中，虽然使用了5个分区，但都采用的是AIX操作系统，那么多操作系统的虚拟应用情况如何？据中国惠普CSG企业服务器产品经理王镝介绍，国内已有实际用户实施了多操作系统虚拟。王镝介绍说，2 005年，国内某用户采购了1台配置32颗安腾2处理器的（其中16颗为待激活状态）HP Integrity Superdome服务器，系统先以硬分区技术划分为两个物理分区，然后每个物理分区用vPAR和HP Virtual Machine技术划分为三类逻辑分区，分别运行社保交易服务器、BEA Weblogic应用服务器、Oracle数据库服务器，分别运行在HP-UX和Linux平台上，统一以HP Workload Management管理。这样，当日常白天医保交易繁忙时，可将数据库服务器分区的计算资源调配到社保交易分区，晚上进行批处理业务的时候再调配；而在月末各分区的业务都繁忙时，以iCOD（按需扩容）或TiC OD（购买待激活CPU若干小时的点卡）的方式，将待激活CPU临时调配到各个分区。这样，用户既获得了足够的计算资源和安全性，但又只需较低的成本，保证了投资回报率。

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实施虚拟应注意什么？

　　虚拟技术虽然成熟，但实施起来可不能想当然。那么在虚拟实施过程中应该注意些什么？

　　中国人民银行清算总中心是IBM大型主机和p系列服务器的老用户，从1992年前后开始使用大型主机， 算来也有14年的历史。清算中心开发部的副总经理贝劲松在谈起实施虚拟技术时，认为尤其应该关 注两点。

　　首先是实施前要对业务系统、对计算资源的需求有明确了解。贝劲松笑谈，清算总中心在这方面是摸索出来的经验。2002年时，清算总中心曾购买了两台配置8颗1.1GHz Power4处理器的IBM eServer p690服务器，当时按照4/2/2的方式划分为了三个逻辑分区，但通过压力测试发现第一个分区负载较小，反而是第二个分区经常过载，于是将分区调整为2/4/2的配置，解决了这个问题。

　　其次是实施前要有充分的测试期。贝劲松认为，像银行这样的自行开发业务系统的行业，相对比较容易了解业务系统对计算资源的压力，但即使这样，也需要进行充分测试，如不具备对等配置测试环境，也应在处理能力稍低的同类硬件平台上进行测试。例如，清算总中心2005年购买了8路IBM eServer p570（用于生产）和两路的eServer p570 p550（用于测试），分别按照2/6和0.5/1.5的配置进行分区，在系统的开发期和测试期，p550上的测试数据有助于他们了解业务系统对计算资源的 需求。如果是不自行开发业务系统的行业，就更有必要在近似系统上进行测试，毕竟生产系统的安全性是第一位的 。

　　除了老用户的经验之谈，笔者认为在实施虚拟技术之前，还应参照左表，决定采用哪种虚拟技术最合适。从表 中容易得知，如果是简单的单机应用开发，那么采用应用虚拟技术最合适；如果需要开发Web应用，那么软件虚 拟技术才能满足需求。

muscovado

虚拟并非万能

　　或许上面的内容会给读者一个错觉，即虚拟技术是如此优异，如果自己的企业还没有使用，将会在未来的竞争 中出于劣势，实际上，仍有许多用户还不需要用到虚拟技术。

　　国家气象中心是高性能计算机集群和IBM p系列的老用户，尤其是2004年采购的IBM eServer p655集群，以3200颗1.7GHz的Power4＋处理器实现了10.31TeraFlops/s的Linpack性能，牢牢占据着系统中国高性能计算机的头把交椅，如此高性能的系统，气象中心是如何看 待分区或者虚拟机技术呢？

　　答案出乎笔者先前的预料，据国家气象中心计算机室主任田浩的介绍，他们并没有采用任何分区和虚拟技术。为什么？原因就在于气象行业应用软件的特殊性上。田浩解释说，气象预报主要采用的短期和中期预报，大都采用将预测区域划分为近似正方的栅格（边长越小预报越精确），然后用各种计算模型（如MM5或GRAPES等）进行运算。虽然气象中心集群的性能是国内目前最强大的，系统的满载率也接近60％（7×24×365），但如果是24小时的短期预报，目前一般在3～4小时内得出结果；而中期预报（10天，30公里）则大概需要5 ～6小时，这一速度虽然比以前快很多，但还算不上完美——也就是说，目前的整个系统跑生产系统没问题，但富余的资源并不多。田浩笑说，像气象中心这样对计算资源需求永无止境的行业，恐怕是很难体验到虚拟技术的好处的。不过，田浩同时认为，如果气象中心在业务系统的并行算法上能够取得突破，气象中心未来采用虚拟技术的可 能性同样存在。

　　除了气象预报和石油物探这样对计算资源需求永无止境的高端领域，低端应用当然也不需要用到虚拟技术，倒不是没这样的需求，而是因为通常前端应用的硬件平台性能还不够好，即使是一个勇于尝试的IT主管，也不会轻 易在一台单路至强服务器上用VMware GSX Server虚拟出若干Linux和Windows操作系统，把公司的邮件、Web和文件服务整合到一台机 器上。

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如何让“虚拟”成为现实？

　　技术趋势与实际应用还存在较大差距——原以为在媒体上宣传了多年的服务器整合概念以及各种分区技术，会有很多行业应用——但实际上，除了金融业、制造业、政府部门和部分科研领域的用户，许多用户对服务器整合、虚拟技术并不十分清晰。简而言之，文中提到的四个案例可说是代表了四种典型用户。

　　最积极的是银行类用户，因为银行是中国最早使用大型主机和小型机的行业，在如何充分挖掘机器潜能上心得当然最多，对于虚拟技术的期待程度和应用评价也最高，特点在于对成本敏感度低，对虚拟技术的安全性和使用效率关注度高。其次是政府部门类用户，如东软社保案例中的用户，对虚拟技术的应用虽然不如银行用户那样熟稔，但通过双方技术人员的努力，仍能以最低的TCO获得最多的计算性能（预装的16颗处理器成本很低），他们的特点是对预算较敏感，对系统效率提高感兴趣。第三种是类似物理所这样的用户，由于运行的程序有相当部分是开源代码，所以必须使用虚拟技术来提高系统使用效率，但这类用户对预算敏感度高，对虚拟技术本身倒并不是特别了解。最后就是国家气象中心这样的用户，虽然对虚拟技术有一定了解，也有相当兴趣，但由于行业应用的要求， 短时间内无法采用虚拟技术。

　　可见，与北美和欧洲相对广泛的虚拟技术应用状况和国内的现实也再次证明了我们在IT应用水平上还存在差距。如何提升水平？还是借用人行清算总中心开发部副总经理贝劲松的话——最好是摸着石头过河，如果新用户不了解虚拟技术的好处和潜在风险，那么不妨在类似生产系统的小平台上进行测试，既降低了尝试新技术的风险，又能得到生产系统的近似负载数据，可谓一举两得。

　　而没有类似平台的用户怎么办？笔者不建议专门为此购买新的硬件系统，这类用户完全可以与厂商联系，到相关的解决方案中心去体验一下。因为IBM、HP、Sun等厂商在北京、上海等地设有用户体验中心，相关的解决方案也有一些，运气好的话可以找到同行业的方案，然后再去实地考察一番，这样得出的结论也是相当可靠的。

　　总之，在笔者看来，虚拟技术能否在各行业的关键系统中使用并不存在太多变数，笔者更关心的是，虚拟技术 与Grid结合后，会产生什么样的影响？

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　　根据Gartner的预测，到2005年年底，《财富》前1000强中有25%的企业，将在部署其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IA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。但服务器虚拟化真的要走向流行，在今年还是面临硬件层面的支持、用户的认知和软件应用和系统管理的问题。

　　虚拟化虽好 进入硬件层面是关键

　　虚拟化的产生不是今天才有的。早在多年之前IBM已经从大型主机中得到了灵感：单纯机械的堆积服务器是不能够解决应用程序的，最有效的方法就是进行虚拟化。

　　服务器虚拟技术通常可以通过下面这三种方式实施：一是纯软件虚拟。虚拟软件可以管理资源，充当主机操作系统与来宾操作系统之间的“转换器”。利用这种方式，不需要为虚拟技术改动主机OS。但是，应用性能往往会因为计算任务的增加而降低。二是基于OS的虚拟。利用这种方式，主机OS和虚拟软件会被集成到一起，或者包含相同的软件。这种紧密的集成有助于提高软件性能。三是基于处理器的虚拟。在这种情况下，处理器可以直接支持虚拟。主机会保留只供虚拟软件访问的内存地址，从而创建一个物理的资源分区。通过降低软件开销，可以大幅度提高性能和加强安全性。所以说服务器虚拟要想真正发挥作用，进入硬件的处理器层面是关键。

　　进入2006年以来，服务器虚拟化技术的队伍大大扩充了，从处理器层面的AMD和Intel到操作系统层面的微软的加入，从数量众多的第三方软件厂商的涌现到服务器系统厂商的高调，我们看到一个趋于完整的服务器虚拟化技术生态系统正在逐渐形成。它们在虚拟化技术方面不断推出的新技术、新产品，对虚拟化技术在用户端的应用，将起到很大的推动作用。

　　Intel公司服务平台事业群产品行销经理伊红卫告诉《中国电子报》记者，虽然说虚拟化技术起源于30多年前，来源于大型机，但是近几年在 IA服务器上的发展，主要是软件方式，有代表的是VMware和微软的Virtual Server，Intel的虚拟化称之为硬件辅助的虚拟化。通过硬件辅助能实现三样，第一，现在支持了64位OS，功能性要扩展了。过去纯软件没办法支持 32位和64位OS同时运行的系统，现在可以了；第二，我们给VMM创建了一个特殊的特权级，带来的好处是有一些工作由硬件完成，所以我们叫硬件辅助的虚拟化，这样会使VMM本身做得小一点、简单一点、可靠一点；第三，可以支持多种VMM，不同种的OS的支持。比如Xen 可以支持Linux和Windows，微软的Virtual Server可以支持Windows和非Windows，比如Linux。英特尔的虚拟化技术是平台技术的一部分，也是一个长期的战略。2007年甚至更远还会有更多的虚拟化技术出现，比如I/O的虚拟化。

　　此外，AMD公司的虚拟技术也用于计划在2006年年中推出的Rev F版皓龙芯片中。AMD相关人士称，新版的VMware Server软件为VT提供了软件支持。而第一代VT技术的不足之处在于不支持I/O任务的虚拟。AMD公司的虚拟技术将在I/O虚拟方面胜过Intel 公司。

　　由此可见，把虚拟化功能以硬连线方式做到芯片里面，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点转向管理工具，从而导致将来会出现更高级的管理功能。

　　目前，虚拟技术硬件是很有用的，微软公司正在开发直接与类似于诸如Xen和VMwareESXServer这一技术相竞争的系统管理软件，据称，微软公司代号为Viridian的系统管理软件预计要在其代号为Longhorn Server的新一代Windows服务器产品最初发布之后的某个时间进行升级。

　　服务器厂商纷纷进入

　　目前，对于企业而言，业务增长总是要求IT基础设施不断扩展。经常需要增加服务器以支持新应用，而这会导致许多服务器无法得到充分利用，进而致使网络管理成本增加，灵活性和可靠性降低。虚拟化可以减少服务器数量的增加，简化服务器管理，同时明显提高服务器利用率、网络灵活性和可靠性。将多种应用整合到少量企业级服务器上即可实现这一目标。

　　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，但实际上在同一虚拟服务器内运行。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。当工作负载提高时，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。

　　看到了虚拟化技术的前景，业内各巨头纷纷推出了相应的战略。HP相关负责人认为，HP在整个动成长企业策略当中，虚拟化技术是很重要的。事实上，在动成长企业架构当中有很重要的三个标准：标准化、虚拟化、自动化。HP在虚拟服务器环境增加了很多的功能，直接可以让合作伙伴的应用渗入到虚拟化环境当中。不仅如此，异构环境的集成服务以及外包服务也在HP的动成长战略之下取得巨大进展。

　　IBM大中华区系统与科技部总经理何国伟告诉《中国电子报》记者，IBM System策略发布后，IBM System z9、虚拟引擎2.0和Blade.org协作组织等战略将相继推出，虚拟技术、开放标准和加密技术等新的应用将把不同的IT系统连接起来，从而不仅支持企业内部的信息实时共享，而且还有能力支持不同行业间的企业进行无缝协作。IBM eServer系统和全新IBMSystemz9今后将包括不同的虚拟引擎组建模块，比如动态分区、负载管理功能、虚拟网络和虚拟I/O，通过连接这些组建模块可以创建一个覆盖整个企业的“虚拟网络”。这些组建模块技术可以提高实施速度，并通过进一步集成创建一个企业范围的虚拟环境。 IBMeServerx系列和Blade Center系统可以利用VMware软件提供的这些虚拟功能连接到这一更大的网络中。

　　今年要流行 需过几道坎

　　服务器虚拟化要走向流行，从技术角度讲，负载均衡是应用的一个重要问题，这一问题解决得好坏直接影响系统的性能。负载均衡即任务调度是将各个任务比较均衡地分配到不同的虚拟计算机中进行计算处理。在虚拟环境下，通过工作负载管理软件，还将实现服务器群的虚拟化管理。当发现一个服务器的能力不够用时，通过网络和软件调用另一个服务器，通过软件监控，然后自动做出调整，使系统拥有更强的可靠性和高的可用性、灵活性。目前一些厂商的工作负载管理软件只支持单一服务器资源和工作流的管理。

　　另外一个要过的坎是需要测试虚拟化系统上的软件包。如果软件厂商不愿检测运行虚拟化软件的服务器上的软件，这个问题将考验用户和厂商的关系。检测软件很可能会来自经常为特定垂直行业开发专用软件的单点方案厂商。这些厂商有许多比较小，缺乏在虚拟化环境测试软件所需的资金或技能。有用户称，第三方软件厂商的软件支持是采用虚拟化技术所面临的“主要问题”。有些厂商不想保证虚拟化服务器上所用软件的质量。

　　对于用户来说，要想充分了解各类服务器虚拟架构则是相当困难的，因为用户不仅要知道虚拟的策略是什么，还要知道什么才是最适合自己环境的架构，哪些架构能够适应存储和网络资源的虚拟需求以及这些架构会在多大程度上将自己与厂商的产品捆绑在一起。

　　对于国内的用户而言，除了上述的问题外，对于服务器虚拟化走向流行最重要的因素是认知度。通过记者的采访了解到，目前国内用户采用虚拟化技术的的确不多。究其原因主要还是国内用户的采购和使用习惯。对于国内用户来说，买一台服务器回来划分成若干个不同分区来跑不同的操作系统、不同的数据库、不同应用，如果系统一旦出了问题，担心后果不堪设想，这从一个侧面反映出厂商没有让用户真正了解虚拟化的实质。厂商们艰涩的概念，让用户们一头雾水，所以在今年相关厂商如何有效地向用户宣传虚拟化，更关键的是让用户了解虚拟化能给他们带来什么样的好处。

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虚拟是一个功能强大的工具，它能够帮助开发者和IT专家们在企业内部更好地进行软件开发、测试和实施。你可以利用虚拟软件，在同一台电 脑上运行多个x86操作系统。这样你可以在一台机器上运行Windows、Linux或者二者同处在一台机器上，并且不需要重新启动系统就可以进行操 作系统切换。

对于今天的企业来说，在测试beta版软件的时候，能够不给基础设施带来风险是非常有价值的。今天测试beta版软件最好的方法就是采用虚拟 技术。例如微软的Vista和Longhorn Server目前都进入了beta版测试阶段。测试下一代操作系统的最好方法就是将它们安装在虚拟机上。使用 虚拟技术，你就能够很快地尝试beta版软件，而又不必担心还处在测试阶段的软件会对你的服务器或工作站造成危害。

SQL Server 2005下个月将会发布，很多企业都没有做好接纳这个新版本的准备。使用虚拟技术，你可以创建一个虚拟网络，在一台机器上设置 多台虚拟机，并通过这些虚拟机控制测试环境，然后在这样一个测试环境中测试这个新版本的SQL Server。你可以在这个虚拟环境中测试迁移 过程或者其他升级可能带来的细节问题。虚拟软件中，我最喜欢的功能是如果出现了什么故障的话，你不必浪费时间对机器进行重映像。你可 以将虚拟系统恢复到较早的版本，并且在几分钟内重新启动。

另一个应用的例子是可以对企业网站进行多种平台和浏览器的测试，包括Windows、Linux、Sun、Netscape、Internet Explorer、Firefox、 Opera等等。通过使用虚拟技术，你可以将Linux、Sun、FreeBSD和Windows安装在同一台机器上。这样，你就可以在每种平台上使用不同的浏览 器来检查你的企业网站，以确保每种浏览器在每种平台上，都能够正常显示。

例如，你可以安装一台Windows 2000 Professional和Explorer 5的虚拟机，然后加载SuSe Linux和Firefox以检查你的网站是否在每种平台上 都能够正常显示。虚拟技术出现以前，你需要多台服务器和工作站来搭建测试环境。采用了虚拟技术之后，你只需要一台计算机就能够满足所 有需求了。