【IT168 专稿】 （接上篇1）在阐述IBM的虚拟化产品之前，有必要先梳理IBM在产品中所应用的一些技术，因这些技术在随后的IBM产品中都有应用。虚拟化技术早在上世纪 60 年代，就开始随着 IBM 大型主机推向市场。随着技术的发展， IBM 大型主机的逻辑分区技术和虚拟机技术；UNIX 服务器领域有 IBM Power VM（动态逻辑分区，微分区），就是一些典型的应用。
1、逻辑分区（LPAR）与动态逻辑分区（DLPAR）
与物理分区不同，逻辑分区的资源划分不依赖于其物理位置。因此，每个分区中的 CPU 资源分配粒度为一颗物理 CPU 或以更小的粒度为单位。LPAR是将一个物理的服务器划分成若干个虚拟的或逻辑的服务器，每个虚拟的或逻辑的服务器运行自己独立的操作系统，有自己独享的处理器、内存和I/O资源。（图1）
动态逻辑分区架构图
动态逻辑分区允许在不中断应用操作的情况下，增加或减少分区占用的资源。它的功能让系统管理员可以自由添加、删除或在分区之间移动系统资源，例如 CPU、内存、I/O 适配器的分配，而不需要像原来修改之后重新启动分区。服务器是否可以使用动态 LPAR，是要看软件是否支持。如果希望实现动态 LPAR 需要在相关的分区安装 AIX 5L 5.2 及以上版本。
2、微分区 （Micro-Partitioning）和共享处理器池（SPP）
微分区允许把 CPU 的片段分配给虚拟分区。同时，它还允许共享 CPU、RAM 和 I/O。给分区分配处理资源的粒度可以到达一个 CPU 的 1/10。通过使用无上限分区特性，甚至可以超过在分区上配置的硬件量，即有资格使用的容量 (EC)。可见，分区要么是专用的处理器分区（按整个处理器的增量来分配处理能力），要么是共享的处理器分区（使用微分区）；不会出现两者的组合。使用微分区时，可以将一组处理器分配到共享处理器池（SPP），然后使 LPAR 可以（根据在池中获得的容量和优先级）使用这些处理器。
3、工作负载分区 WPAR（Workload Partitioning）
AIX 版本 6 允许对正在相同的 AIX 映像中运行的应用程序进行分组，每个组称为一个工作负载分区。WPAR 是由软件创建的AIX 6 映像中的虚拟化的操作系统环境。它是一个通过纯软件实现虚拟化的技术。通过 WPAR 可以实现新一级别的 AIX 虚拟化功能，它补充现有的虚拟化功能的不足，实现了在不修改应用程序代码的情况下，在不同的 AIX 实例之间的移动以及实现了应用程序对于资源的更好的使用。对于所承载的应用程序来说，每个工作负载分区都是一个安全的、隔离的环境。
它是一种纯 AIX 功能，不需要进行任何分区配置更改，并且可以在任何正在运行 AIX 版本 6 的服务器上运行。
下面给出一个工作负载分区使用的示例。系统 B 是一个 POWER6 系统，具有三个不同的工作负载。它们中的每一个都可以迁移到另一个 AIX 版本 6 映像，即使它们运行于不同的硬件平台。（图2）
工作负载分区示例
为了更好的对比WPAR和LPAR，我们给出两者的技术优点。（图3）
4、分区负载管理器 PLM（Partition Load Manager）
利用分区负载管理器，可以完成服务器资源虚拟化。由于分区负载管理器基于分区负载在各分区之间动态地分配资源，因此传统的资源监控和分析工具变得没有用处。可以让分区负载管理器与按需监控系统（On-demand Monitoring System，OMS）工具一起使用。OMS 作为集成组件，提供实时及历史使用率和分配数据
对于支持动态逻辑分区 (DLPAR) 的服务器，分区负载管理器可以帮助其最大化。
5、虚拟内存管理器 VMM
虚拟地址空间划分成段，每段的大小是 256 MB，它是虚拟内存地址空间中一个邻接的部分，数据对象可映射到该空间。进程对数据的寻址能力按段（或对象）的级别进行管理，所以段既可以在进程间共享，也可以进行专门维护。例如，进程可共享代码段，但拥有独立和专用的数据段。
6、虚拟 I/O 服务器分区 VIOS（Virtual I/O Server）
虚拟 I/O 服务器分区是一个有特殊用途的分区--主分区（ hosting partition）， 它独立存在并在 power5 系统里提供虚拟 I/O 资源共享（共享以太网适配器和虚拟 SCSI 服务器）到各个分区。 虚拟 I/O 服务器分区拥有真实的物理资源（存储和 LAN ），这些资源在各个分区中共享。多个虚拟 I/O 服务器分区，可以运行在一台服务器上，以实现冗余和通过跨越多个分区扩充虚拟 I/O 服务器分区工作负载。
在虚拟 I/O 服务器分区不能运行其他应用程序。该分区只用于其它分区的I/O管理。而且虚拟 I/O 服务器软件只支持虚拟 I/O 服务器分区。
7、动态分区迁移 LPM（Live Partition Mobility）
动态分区迁移是基于 POWER6 的 IBM System p 服务器的一个新特性，该特性能够将运行中的逻辑分区从一台服务器迁移到另外一台，允许将正在运行的 AIX 和 Linux 分区，以及它们所承载的应用程序从一个物理服务器迁移到另一个物理服务器，而不会对基础服务产生任何影响。这项迁移操作将传输整个系统环境，包括处理器的状态、内存、附加的虚拟设备，以及连接的用户。
动态分区迁移需要特定的硬件和微码配置，目前仅在基于 POWER6 的系统中是可用的。以下是动态迁移前后的示意变化图。（图4、5）
迁移期间的移动分区
完成迁移之后的最终配置
8、集成虚拟化管理器 IVM（Integrated Virtualization Manager）
IVM集成虚拟化管理器是 IBM System p 上管理服务器的一种方式，也支持动态分区迁移。其实，IVM就是一个简化版的 HMC，继承了大部分 HMC 功能。IVM同时也是 VIOS（Virutal I/O Server）的一个组成部分，VIOS 从 v1.2 开始支持 IVM，带有 IVM 功能的 VIOS 是 HMC 和 VIOS 的一个集合体（如图 1 所示）。一个 IVM 只能管理一台服务器，基于 Web 的 GUI 操作界面简化了服务器管理，尤其是虚拟 I/O 资源的管理。由于功能受限，通常 IVM 用于中低端服务器。（图6）
集成虚拟化管理器示意图
9、高级POWER虚拟化 APV（Advanced Power Virtualization）
提供了一种高级的技术，以简化服务器的整合、降低成本、提供冗余，并调整容量以迅速满足相应的需求。APV 可用于减少对静态适配器的需要，可以迅速对不断增加的容量需求做出响应。IBM 虚拟 I/O 服务器（VIO 服务器）和分区负载管理器是高级 POWER虚拟化硬件特性的组成部分。
