二、虚拟化节能
面对众多服务器每天消耗的巨大的电力资源,使得企业为此需要负担高昂的电费支出,如果能让一台服务器完成以前需要数台服务器才能完成的工作,那为机房节省的能源将大为可观。对此,虚拟化是此方面的非常好的解决之道,其能大大提高服务器的利用率,提升服务器的效能,能够有效的减少机房物理服务器的数量,从而为企业减少大量的采购成本、能源成本和管理成本,能够减少大量的硬件、供电、制冷和管理成本。
这也就不难理解为何目前主流的厂商都将虚拟化技术看成近两年来服务器技术革新的重点了。为此英特尔推出了Intel VT(Virtualization Technology)、AMD推出了AMD-V等硬件辅助虚拟化技术,方便了大家的应用。并且实际应用表明,虚拟化技术能集中并共享资源,实现降低成本、优化利用率,服务器虚拟化技术已成为服务器发展的大势所趋。
且Intel在虚拟化技术的研究上并没有止步于处理器,其进一步推出了针对平台/芯片组的虚拟化技术VT-d(Vanderpool for Directed I/O)。VT-d是I/O的虚拟化,可让I/O资源动态分配给虚拟机,VT-d技术做为一种基于主板芯片组的硬件辅助虚拟化技术,通过在北桥中内置提供DMA虚拟化和IRQ虚拟化硬件,可实现新型的芯片级别的I/O虚拟化方式,所以Intel VT-d能够在虚拟环境中大大地提升I/O的可靠性、灵活性与效能。VT-d推出无疑可提升虚拟化的应用力度,特别是在服务器虚拟化关键业务上的应用程度。
并且在Intel最新的服务器平台上,英特尔还进一步推出了针对网络连接的VT-c(Virtualization Technology for Connectivity)虚拟化技术,其由VMDq(虚拟机设备队列)技术、SR-IOV(PCI-SIG单根I/O虚拟化)技术、I/OAT(英特尔I/O加速)技术组成,可提升虚拟系统的效能与网络处理能力,提升I/O性能减少处理器负载,实现更高的效能比。从硬件方面来看,随着Intel以Nehalem-EP平台为代表的新一代VT硬件辅助虚拟化平台的推出,让传统的纯软件虚拟化应用变得更高效。而Nehalem-EP平台做为目前服务器中对硬件虚拟化技术支持最完备的系统,其将对处理器(VT-x或VT-i)、芯片组(VT-d)、I/O及网络设备(VT-c)等一系列虚拟化技术应用与集成,让Intel服务器处理平台的虚拟化效能进一步提高,为客户提供更好的效能保障。
图2 硬件辅助虚拟化让AMD的64位系统如虎添翼
AMD亦认为,通过AMD Virtualization技术亦让AMD皓龙处理器能够简化数据应用,实现更高的利用率,使单个系统能够容纳不同的工作负载及其操作系统、中间件和通信环境,从减少系统资源或能源消耗。从实际应用上来看,AMD推出的AMD Virtualization(AMD-V)硬件辅助虚拟化技术通过直接互连架构(Direct Connect Architecture)和在处理器和内存控制器中引入一个新模型和功能来提高CPU的虚拟应用性能。在实际服务器应用中,AMD的虚拟化技术能提供直接的CPU到内存、CPU到I/O和CPU到CPU的连接,可通过对I/O内存单元灵活管理,防止虚拟机使用DMA来终止与真实硬件的隔离;能够减少程序的复杂性,提高虚拟系统的安全性,并通过兼容现有的虚拟系统管理软件来减少费用。并可简化服务器虚拟化减轻VMware等虚拟软件的工作负担,以大大提高x86处理器的运行能力。
而综合来看,硬件辅助虚拟化的扩大化、普及化正成为虚拟化发展的主要方向,且虚拟化早已成为云计算得以发展的基础。而效能、效率、绿色、节能不仅是服务器发展的主旋律,亦是虚拟化为之追求的目标,其正是顺应这种发展潮流的主导技术,随着它日渐成熟,其必将成为行业用户追求价性比、效能比的非常好的应用之道。这也就不难理解,为什么近几年来,虚拟化一词如狂风扫落叶一般横扫世界每个数据中心乃至普通服务器了。