【IT168 技术】在企业构建私有云的漫漫征程中，数据中心虚拟化是其中一个重要的步骤。它使企业IT变得更加动态和灵活，以更快的速度提供弹性计算资源，这也是数据中心迈向云计算方式的重要基础。虚拟化(Virtualization)是一项历史悠久的技术，在上世纪六十年代，虚拟化技术最早应用于IBM大型机系统，而后开始在小型机和x86服务器中流行起来。虚拟化技术通过虚拟监控器(Virtual Machine Monitor，VMM)程序在物理硬件上生成可运行独立操作系统的虚拟机(Virtual Machine)实例，使单个服务器能够运行的应用程序大大增加，从而在不增加硬件投入的前提下“压榨”出更多的计算资源，降低IT成本。随着多核系统、集群、网格甚至云计算的部署，虚拟化在数据中心可谓大行其道。

　　计算机领域的虚拟化其实是个很广的范畴，涉及对计算机资源的抽象，既可以将单个物理资源(例如服务器、操作系统、应用或存储设备)分成多个逻辑资源工作，也就是我们常说的“一变多”;也可以将多个服务器整合为服务器集群工作，也就是我们常说的“多变一”。在很长一段时间里，因为硬件性能的限制，x86服务器虚拟化都单纯依靠软件来实现，硬件虚拟化技术是一片空白。但随着虚拟化应用的不断广泛和深入，纯软件的虚拟化技术在给企业带来便利之时，也开始暴露出了一些问题。

　　纯软件虚拟化技术面临挑战

　　纯软件虚拟化解决方案存在很多限制，主要体现在虚拟化技术的性能和隔离性问题上。用户操作系统和程序无法直接与硬件通信，很多情况下是通过VMM来与硬件进行通信，并由VMM来决定其对系统虚拟机的访问，由于VMM是独立于操作系统之外运行的，使得VMM与操作系统之间增添了一层通信，这增加了系统的复杂性和虚拟化软件运行的开销。我们知道，虚拟化的一个重要优势是能够在无需停机的情况下，将应用在物理服务器之间进行迁移。这其中免不了数据的大量流动，此外，隔离性差增加了确保系统可靠性和安全性的难度。

　　与小型机和大型机上比较成熟的虚拟化技术相比，x86服务器虚拟化还处于早期阶段，x86架构和处理器性能的不足也给x86服务器虚拟化带来了一些障碍。但随着近几年x86平台性能的大幅提升，基于处理器的虚拟化技术逐渐成熟并获得了虚拟化软件厂商的广泛支持，可以说，基于硬件的虚拟化技术正以势不可挡之势迎面而来。基于处理器的虚拟化技术是一种新的硬件方案，支持虚拟技术的处理器带有特别优化过的指令集来控制虚拟过程，通过这些指令集，降低VMM的复杂性。相比软件的虚拟实现方式，硬件虚拟化技术将大幅提高虚拟化的整体性能。

　　2005年11月，英特尔带来了业内首个硬件辅助虚拟化技术Intel-VT 及相关的处理器产品，从而揭开了x86架构虚拟化技术应用的新序幕。下面，我们来从技术角度出发，看看英特尔硬件辅助虚拟化技术Intel-VT如何从底层架构上突破现有虚拟化技术的桎梏。