分析:虚拟化技术正热

老枪
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发布于 2009年10月23日
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虚拟化因X86架构而得到迅速推广,目前,各大厂商都推出了自己的虚拟化技术和解决方案。从软件虚拟化到硬件虚拟化,从半虚拟化到全虚拟化,各家的 技术虽然可让用户达到相同的目的,但由于所站的角度不同,各自又有各自的特点。7月3日,Novell在北京举行2007年全球虚拟化技术大会,会 上,Novell、IBM、HP、Intel、AMD等厂商纷纷阐述了自己对虚拟化的理解。

Novell:Xen正在成为X86服务器技术的虚拟化工业标准

Novell东亚区技术总监李岩认为,虚拟化的优势主要在于可提高资源使用率、提高可用性、快速相应以及减少支出。今后,IT管理者会把大量费 用花在部署虚拟化上。之前,在主流系统上,要实现这一功能需要VMware开发的专有虚拟软件。然而,开源软件以及Xen虚拟化技术的出现,打破了这种垄 断。Xen如今已发展到3.0版本,其受重视的原因,在于它给人们使用Linux 的方式带来巨大的变化。Xen 是可用于 Linux 内核的虚拟化技术,可以在现有环境中安装并测试新的升级,而不必担心破坏原有的系统。

李岩告诉记者,Xen最大的好处在于对服务器的整合,对于IT基础架构建设,传统的平行扩展方式成本太高,以前作集群很浪费硬件,而应用Xen技术,可实现快速部署,并且具备高可用性。

Novell作为Xen技术最大的贡献者之一,其SUSE Linux Enterprise 10操作系统集成了最新的Xen3.0技术,支持办虚拟化和全虚拟化。为了鼓励使用Xen,Novell 为SUSE Linux企业版提供了不同的价格策略。一个SUSE Linux企业版授权包括了运行在一个物理服务器上的不同虚拟镜像的授权而用户不用考虑使用了虚拟化技术。然而每个物理服务器需要一个授权来激活和升级补 丁,在一个物理服务器上的Xen或者其它的网路虚拟服务器技术可以建立一个无限制的虚拟服务器镜像。

Gartner在2006年11月的一份报告中指出,“Xen hypervisor在现有虚拟化技术中有最大的可能性成为X86工业标准,并在未来的生态系统中扮演核心的角色。企业应考虑在Xen hypervisor技术上进行战略性投资并考虑在2007年开始部署。”

IBM:简化IT基础架构

在IBM看来,虚拟化最大的优势是可以帮助用户增强按需定制能力,从而简化IT基础架构。IT优化可以归结到三个主要的层面包括资源优化,能源 效率和动态高效。企业通过虚拟化技术,可以进行硬件基础架构的资源优化,来简化系统复杂性,提升系统利用率和运行效率;利用软件和管理系统可以搭建一个动 态的基础设施,既能保障系统高可靠性和高稳定性,又能灵活应对各种变化及需求,提供高质量IT服务,达到动态高效;通过更有效地管理电源、散热和机房空 间,利用节能的产品和技术,可以大幅度降低系统的能源消耗,有效提升能源效率。

在资源优化方面,以现有的数据中心客户为例,IT 基础设施常不能满足IT经理的期望值,例如资源利用率低下, 系统环境高度复杂, 高峰期响应速度慢、执行任务速度慢、应用交付速度慢甚至影响数据库性能等。IBM的服务器、存储产品和虚拟化技术能够营造出三个优势:简化IT 基础设施的管理、动态再分配资源以及降低总体拥有成本。

惠普:提高资源利用率

惠普认为,在传统的数据中心里,系统基于垂直体系架构建立,每一项业务应用都有一个专门的IT系统提供支持,这就造成有多少业务应用就有多少 IT系统,并且这些IT系统相互独立,形成了众多IT孤岛,互相之间无法共享资源,造成了IT资源利用率低,部分资源长期闲置,难以跟上随时变化的业务需 求。针对传统数据中心资源利用率低的现状,惠普全面创新服务器和存储虚拟化技术,以池化资源共享手段,实现降低成本和优化利用率的目的。

惠普的虚拟化技术包括组件虚拟化、集成虚拟化、全面IT公用化三个方面。这种多层面的虚拟化可帮助企业提高资IT源利用率,并使IT供应自动满 足业务需求。其中,组件虚拟化技术可以优化单独的服务器、存储、网络和其它资源,不仅提升资源利用率,以满足单个应用环境或业务流程中的需求。集成的虚拟 化技术能优化单个应用环境或业务流程中的多个基础设施组件,在提升资源利用率的同时自动满足服务水平协议。而全面的IT公用化能优化各个应用和业务流程之 间使用的资源,并将其池化和共享,从而使资源利用率得到提升,而且供应自动满足需求。

Intel:硬件辅助虚拟化

作为芯片厂商,Intel的芯片级虚拟化技术拉开了X86平台普遍虚拟化计算的帷幕。

2005年11月,英特尔发布了新的Xeon MP处理器系统7000系列,X86平台历史上第一个硬件辅助虚拟化技术――VT(Vanderpool Technology)技术也随之诞生。Intel认为,服务器虚拟化主要应用于服务器整合、灾难恢复、动态负载均衡等方面,可有效提升系统性能。

与软件方案相比,VT技术对如何在不同的情形下分配给Guest OS (虚拟机上的操作系统) 想要的Ring 特权级别做了重要的改进,在软件堆栈中为虚拟机监视器(VMM)提供了专用的空间,可以支持未经修改的操作系统和应用在专门为它们设计的环境中运行,从而 简化了硬件调用。同时,VT通过硬件底层指令集来支持虚拟机监视器(VMM)与已安装Guest OS 之间的切换,效率和可靠性明显提高。另外,VT技术还设计了保留虚拟机监视器(VMM)和已安装的Guest OS的处理器状态信息的专用内存地址空间,这样不但可以缩短各个操作系统访问硬件之间的间隔时间, 同时提高了各个虚拟机上的操作系统之间的安全隔离性。

据Intel介绍,该公司将与明年发布新一代处理器架构,并于2009今年采用32nm制程,届时,硬件辅助虚拟化技术也会进入新的阶段。

AMD:提升性能和安全性

会上,AMD也介绍了自身虚拟化技术的主要特点。AMD的虚拟化技术主要解决性能和安全性问题,通过硬件实现DEV,可以进行内存分配。在虚拟 化环境下,当需要映射多操作系统和运行多个应用程序时,MMU可以对物理内存寻址进行大量有效的跟踪协调,保障系统的安全性。同时,通过带标签的 TLB(Tagged Translation Look-Aside Buffers)帮助VM识别最近访问的内存页表来提升性能。

另外, AMD对各种嵌套页表(NPT,nested page table)的支持。与Intel的软件方法不同,NPT允许每个VM通过独立于硬件、虚拟的CR3内存寄存器对其内部内存管理进行更有力的控制。虽然使 用NPT增加了内存查找的数量,但NPT却消除了VT-x必须的软件层。这种方法通过硬件管理内存的方式大大提高了VM的内存性能。在内存密集型应用,特 别是在多个VM共存的环境下,这一方法的效果最为明显。

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