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虚拟化趋势:从专有化走向标准化

Native Virtualization本地虚拟化

    另外,相对较新的一种虚拟化是“本地虚拟化”(native virtualization),这种方法可以最大化其他方式的利益,而且不会带来性能和管理上的挑战,从而改进当前虚拟化的执行效率。过去,用户在上马虚拟化项目时,要在操作系统虚拟化(OS virtualization)、完全虚拟化(full virtualization)和准虚拟化(paravirtualization)等三种不同的专有技术之间进行选择。

 
    完全虚拟化hypervisor提供了完全模拟的X86虚拟服务器,在这之上操作系统无须修改就能运行。另一种方法是操作系统虚拟化,由一个主操作系统(即单一内核印象,single kernel image)复合成一个操作系统内核,使其看起来象是多个操作系统实例。第三种方案是准虚拟化(即部分虚拟化,partial virtualization),使用虚拟化API来稍微修改或定制化操作系统内核,以替代不可虚拟的X86指令。在性能、效率、管理和可维护性上,这三种专有方法都存在不同的优点或缺陷。其挑战来自于缺乏标准,性能消耗与损失,在某些情况下需要修改操作系统,同时,从维护虚拟化软件的角度来看,管理也相对复杂,成本也较高。

    本地虚拟化跟完全虚拟化有些类似,可以支持一个隔离的服务器运行不同的客操作系统,支持同时运行32位和64位应用软件及操作系统。而且可以保护当前软件许可证的投资,可以让操作系统无须修改或升级,就能运行在最新的硬件设备上。不过,虽然本地虚拟化和完全虚拟化有些类似,但在效率和可管理性方面二者还是存在相当大的差异。跟完全虚拟化不同,本地虚拟化不必依靠二进制转换来模拟不可虚拟的X86指令。相反,它借助了英特尔(Intel-VT)和AMD(AMD-V)最新处理器的硬件辅助虚拟化技术(hardware virtualization assistance),来允许每个客操作系统最大化地利用处理器资源。本地虚拟化还无须安装和维护主操作系统(host operating system)的完整实例。相反,它通过在服务分区中运行小的standalone虚拟化服务软件,来跟hypervisor进行通信。因为不再需要安装和维护主操作系统和虚拟化软件,从而大大地简化了维护和管理工作。

    业界有一个普遍的误解是硬件辅助虚拟化技术减少了虚拟化软件的作用和价值。实际情况却恰恰相反。英特尔和AMD的新处理器增加了新功能,可以大大地简化和改善虚拟化软件的性能表现。如果没有象XEN hypervisor这样的虚拟化软件,以及其他虚拟化服务和虚拟化管理功能,你只是拥有一台可以运行一个操作系统的标准服务器而已。

    本地虚拟化借助硬件辅助虚拟化技术,可以进一步以无缝集成的方式支持虚拟化软件,从而改进虚拟服务器的效率、性能和安全性。通过为虚拟服务器提供一个新的特殊层(privilege layer),以及在硬件中支持关键的虚拟化功能,这一技术可以简化虚拟服务器的创建和维护,改善与老操作系统的互通性,增强安全性和可靠性,减少实施成本和风险。虚拟化技术在芯片架构上的扩展,可以帮助商业厂商的产品减少服务器虚拟化方案的成本和风险,增强运行在虚拟分区中的应用程序的可靠性、可用性和安全性。

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