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分析:透视微软虚拟化策略的三步曲

    【IT168 专稿】对于大多数企业的IT部门来说,面对的Windows平台服务器要比UNIX/Linux平台服务器多5~10倍,伴随着信息技术的高速发展,软硬件的不断升级,机房里那一大堆陈旧的、性能已不能满足生产需求的旧服务器,如今的我们还是要像往常一样再买入同等数量,或者更多的新服务器来替换它们,并重新把机房填满吗?面对信息成本不断的激增,所有的IT工作者是否到了该精打细算的时候了?

    在竞争性经济环境中,业务和信息技术 (IT) 领导者们最为关注的问题莫过于降低运营成本和简化 IT 基础结构的管理。如今,服务器不但价格更便宜,而且在部署时也不再要求专用环境(例如抬升式地板和单独的建筑物)。 然而,服务器的激增也成为了导致 IT 基础结构过于复杂和成本过高的主要原因。能否有效的整合服务器成为了摆在每一位系统管理员面前的一道难题。

    面对这样的难题,身Windows平台当家人的微软当然不会袖手不管,通过微软一系列的产品发布和技术走向我们不难看出,虚拟化正在成为微软应对企业平台整合的有力武器。通过虚拟化技术来整合服务器可以使服务器数量减少1/5甚至更多,从而大大降低TCO,这个数字还不够让您心动吗?是时候考虑虚拟化服务器的问题了。

    虚拟化是一个广义的术语,在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。

    虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行,而在虚拟化技术中,则可以同时运行多个操作系统,而且每一个操作系统中都有多个程序运行,每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上;而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能,这两个模拟出来的CPU是不能分离的,只能协同工作。

    当然我们这里说的属于纯软件虚拟化解决方案。在软件虚拟化解决方案中,微软的份量不可小看,在这里我们不妨将微软的虚拟化策略分为三步曲:

第一:Virtual PC时代

   如果在两三年前,提起虚拟机这个词也许只有那些狂热的IT技术者和那些资深IT专家才能说出它为何物,但时过境迁,如今虚拟机已经越来越多的成为了技术爱好者们以及IT管理员的新宠,自从微软收购了Virtual PC后,微软大量的产品试验,DEMO演示都被迁移到了虚拟机上,普通的技术爱好者再也不用为动辄5,6台机器才可以搭建的试验环境而苦恼,只要你有足够大的内存,足够快的CPU,也许一台机器就可以模拟出一个生产环境,无论是微软的技术峰会,或者是新品发布上人们都可以看到演讲者演示用机上虚拟机的影子。同时期只有VMware 可以与之较量一二,而VMware除了“老子辈”的资历外,赖已成名的就是其出色的网络虚拟功能。


第二:Virtual Server时代

    传统数据中心的成本支出结构我们形象的将它称之为“冰山模式”,顾名思义,在这座成本的冰山上,我们看的见的花费只是那些用于新基础设施建设和新应用开发的预算,而这部分的投入只是总成本的30%左右, 而余下的那70%看不见的花费则正是这些基础设备用于现有设施维护和人员的支出。服务器数量和管理成本与应用数量呈线性关系,IT管理和成本压力巨大。信息中心这一“成本中心”成为CIO心中永远的痛。

    而烦恼并非无法解决,据统计,数据中心服务器的平均使用率低于 30%,有效的整合现有服务器角色成为了降低成本,提高效率的关键。为此,Virtual PC的卵生兄弟Virtual Server脱颖而出,Virtual Server是微软虚拟机战线上的高端服务器产品,其正式版本2004年下半年被推出。Virtual Server的出现有效的弥补了Virtual PC在网络方面的不足,并且一举占领了企业服务器角色虚拟化的市场。通过统一的微软控制台管理界面,管理员们可以在一个Web页面管理数个虚拟机,而这些虚拟机也许就是企业内部不通的服务器角色。

    忙碌的员工们依然在不停的访问着Server1, Server2, Server3, Server4 …只不过现在这些角色已经不再是那一个又一个庞大的金属箱,更多的角色被整合到一台高性能的服务器上,而这一切对于所有的员工几乎是透明的,他们依然顺畅的访问着Server1, Server2, Server3, Server4 …强劲的服务器更好的为数据中心发挥着作用,而同时整合的基础设施也使运维成本得到了有效的控制。

    为了更好的适应现代企业对于数据信息的高可用性的依赖,Virtual Server全面支持群集技术,我们可以将群集搭建在我们的虚拟机上,为了方便用户更快的掌握整个配置的流程,微软还推出了利用Virtual Server 2005来创建和配置Windows Server 2003服务器群集的指南,而之后推出的Virtual Server 2005 R2更是将多个工作负荷结合到一台物理服务器上的理想工具,Virtual Server 2005 R2可以通过Mon技术,微软集群服务和Windows 2003 Server R2实现的。使任意一个虚拟服务器角色从一台崩溃中的Virtual Server 主机迁移到另外一台Virtual Server主机,真正实现了虚拟化群集的效果。IT 组织借助该软件,不但提高了其管理效率,还可以快速部署新服务器来解决不断变化的业务需要。

    当然微软也没有忘记从事迁移测试和办公自动化管理的工作者们,微软Virtual PC和Virtual Server的VHD硬盘特有的“差异磁盘”的功能,极大的方便了测试人员的工作,人们不再需要花费大量的时间准备虚拟机的系统。而对于从事办公自动化管理的工作者们,Virtual Server特意提供了Virtual Server Programmer’s Guide和Virtual Server Administrator’s Guide全面的向用户提供配置和脚本编写的方法,极大的简化了虚拟机管理的复杂度。

第三:未来之路

     当然纯软件的虚拟化解决方案存在着很多限制。“客户”操作系统很多情况下是通过VMM(Virtual Machine Monitor,虚拟机监视器)来与硬件进行通信,由VMM来决定其对系统上所有虚拟机的访问。在纯软件虚拟化解决方案中,VMM在软件套件中的位置是传统意义上操作系统所处的位置,而操作系统的位置是传统意义上应用程序所处的位置。这一额外的通信层需要进行二进制转换,以通过提供到物理资源(如处理器、内存、存储、显卡和网卡等)的接口,模拟硬件环境。这种转换必然会增加系统的复杂性。此外,客户操作系统的支持受到虚拟机环境的能力限制,这会阻碍特定技术的部署,如64位客户操作系统。

    为此,Intel自2005年末开始便在其处理器产品线中推广应用Intel Virtualization Technology(Intel VT)虚拟化技术,提出了硬件辅助虚拟化。目前,Intel已经发布了具有Intel VT虚拟化技术的一系列处理器产品,同时绝大多数的Intel下一代主流处理器都将支持Intel VT虚拟化技术。

    而AMD方面也已经发布了支持AMD Virtualization Technology(AMD VT)虚拟化技术的一系列处理器产品,并且绝大多数的AMD下一代主流处理器都将支持AMD VT虚拟化技术。

    面对两大硬件巨头的强势出击,微软也在积极的应对,微软服务器与工具事业部资深副总Bob Muglia曾表示,公司将于今年底开始测试hypervisor软件,代号Viridian。明年后半年下一代的服务器操作系统Longhorn推出后,这项虚拟化产品也会在半年内上市。

    Muglia谈到,微软正在与英特尔合作进行I/O虚拟分配技术的设计与规范制定工作。I/O虚拟分配技术还为Windows虚拟架构提供了关键硬件基础。I/O虚拟分配技术的硬件基础与Windows hypervisor的未来版本相结合,将为客户提供更高的可扩展能力,并且能够通过为虚拟机直接分配设备,实现更高的I/O性能。

    Muglia表示,微软也开发管理虚拟化系统的软件,代号Carmine,该软件将纳入微软整体的系统管理工具,也将于2007年下半年推出。同时微软的触角还伸入虚拟化应用软件。Softricity工具可让使用者虚拟化Windows应用软件,如Office和其它商业应用程序,以便集中管理程序,并实现终端客户的使用。

    如果微软严格遵守每年发布一次新版本的策略,那么它还将在2009年发布一款代号为Longhorn Server R2的Windows Server过渡版本。而Longhorn Server R2可能是第一个内置支持虚拟化功能的Windows版本, Longhorn Server R2同时支持Intel的VT(此前被称为"Vanderpool")和AMD的"Pacifica"虚拟硬件功能。

    可见,微软正在用实际行动与硬件厂商共谱管理与虚拟化技术发展的蓝图,这种新的体系结构将大幅提高虚拟机的性能,可用性和可靠性,从而让更多的企业享受系统管理虚拟化带来的优势。

    综上所述,我们可以看到,虽然在虚拟化这个热门领域微软并非先驱者,但是微软正在大步赶超,并且逐步引领该领域的发展趋势,虚拟化技术现正在经历一段爆炸式增长阶段, IDC调查的数据显示,2004年已经有75万台服务器依靠虚拟技术在运行,预计运行虚拟技术的服务器在2009年将达到500万台,每年将近50%的增长。

    服务器虚拟化后,应用软件的动态迁移和硬件资源的自由分配都成为了可能。IDC预计2006年大概有50%的发达国家企业级服务器都将会是虚拟服务器,而随着硬件虚拟化对性能提高的帮助不断增大,国内企业实现虚拟化运行的服务器数量也将继续增多。也许在不远的将来,微软的虚拟化策略将会渗透到不同的企业当中,企业的IT部门将进一步完成从“成本中心”向“效益中心”的转移。

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