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多彩缤纷的虚拟化

发布时间:2019-12-09 14:33:14

“虚拟现实”一直是好莱坞大导演们非常热衷的话题,无论是风靡一时的“机械公敌”,还是耐人寻味的“黑客帝国”。其实,在IT领域,虚拟化技术已经存在40多年了,经过早期的技术沉淀与升级变迁,今天的虚拟化已经褪下了神秘的面纱,走进了寻常的x86计算世界。

将服务器物理资源抽象成逻辑资源贵阳癫痫病医院哪家好
,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器,或者让几台服务器变成一台服务器来使用,我们“虚拟”构建的未来不再受限于物理上的界限,而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”,从而提高资源的利用率、简化系统的管理、实现服务器的整合,并让IT对业务的变化更具适应力。可以说,虚拟化技术确实给我们描绘出了一幅美妙的画卷。

网络可以是虚拟的,环境可以是虚拟的,内核、存储、操作系统等都可以是虚拟的,但应用是现实的,虚拟的资源是现实的。有调查表明,虽然最近两年,虚拟化得到了广泛的应用,但迄今为止,全球只有不到10%的服务器被虚拟化,不到1%的桌面被虚拟化,而成本和复杂性正是阻碍虚拟化应用推广的最主要障碍贵州治性病好的医院

同时,有调查显示,到2011年,服务器出货量的年均增长将达到11%,预计到2010年,虚拟化产品年均增长为15%; 接受调查的三成大企业计划在一年内尝试虚拟化技术和产品。这些数据表明了虚拟化市场的广阔前景,而今年喧嚣尘上的“绿色IT”也将为虚拟化在中国的应用增加一股强大的助推力。

虚拟化技术源于大型机,大型机上的虚拟分区技术最早可以追溯到上世纪六七十年代。早在上世纪60年代,IBM公司就发明了一种操作系统虚拟机技术,允许在一台主机上运行多个操作系统,让用户尽可能充分利用昂贵的大型机资源。随着技术的发展和市场竞争的需要,大型机上的技术开始向小型机或Unix服务器上移植,IBM、HP和Sun等后来都将虚拟化技术引入到了各自的高端RISC服务器系统中。

随着x86处理器性能的提升和应用的普及,人们开始考虑将这一技术导入到用户面更广泛的x86平台。在1998年,通过运行在Windows NT上的VMware来启动Windows 95的情景让人们叹为观止湖北治癫痫病哪家医院最好
,许多发烧友和工程测试人员也开始在PC和工作站领域运用虚拟化技术。

前VMware总裁Diane Greene就曾表示: “其实虚拟化技术已经存在几十年了,一开始是由IBM发明出来的,但是VMware把它引入到了一个通用的体系应用架构中,也就是通过将虚拟化技术应用于x86平台,使更多的用户开始尝试虚拟化技术。”而目前,虚拟基础架构可以使x86服务器的利用率从原来的5%~15%提高到60%~80%晋中市第二人民医院
,并且在数十秒的时间内就可以完成新应用程序的资源调配,而不再需要几天的时间。

当人们认识到服务器资源的利用率低下以及服务器整合的必要性越来越强时,虚拟化开始吸引更多厂商的关注。尤其是64位、多核x86处理器的出现,让单台x86服务器的性能越来越强大。Intel已经推出了内建虚拟技术的处理器,以实现硬件辅助虚拟化,从而改善了原来仅通过软件实现虚拟化时性能和稳定性方面的不足。

在过去一年的时间里,虚拟化技术正在横扫所有的IT领域,包括CPU、服务器、存储、操作系统、管理软件等。IDC发布的报告显示,2005年,全球虚拟化计算机数量为90万台,而到2010年有望超过140万台,虚拟化技术正在进入爆炸式发展时代长春哪家医院治疗牛皮癣权威

VMware大中华区技术总监张振伦认为,虚拟化技术迅速发展主要有两点原因: 首先,近几年来,PC服务器在国内的应用急剧增加,国内拥有几千甚至上万台服务器的IDC也开始涌现,数据中心在达到这种规模之后,原来的架构和管理就会面临极大的挑战,所以,今天的大多数用户在服务器达到几十台、上百台以上的规模后,都会考虑如何进行有效的管理,而虚拟化可以有效地解决PC服务器数量的急剧膨胀问题; 此外,硬件的发展速度越来越快,双核、四核甚至六核CPU的推动,使得服务器的内存扩展能力越来越强,而虚拟化技术可以帮助用户大大提高服务器资源的利用率,并降低TCO成本。

不同的技术流派

在虚拟化领域有着众多的分支,包括虚拟机、存储虚拟化、内存虚拟化、操作系统虚拟化、网络虚拟化、数据中心虚拟化等。每种虚拟化都有着其所对应的方案和技术,而在工业应用的各方面也都存在着虚拟化的应用。可以说,虚拟化产品是多种多样的。

目前,硬件虚拟化、并行虚拟化和操作系统虚拟化是比较主流的技术。并行虚拟化也被称做泛虚拟化(para-virtualization),而操作系统虚拟化也被称做容器技术(container),它们在近几年都得到了长足的进步。

硬件虚拟化技术由于不需要修改客户机操作系统,可以支持各种Windows和其他商业操作系统客户机,从而提高了虚拟化技术的应用范围。同时,硬件虚拟化技术简化了虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor或hypervisor)实现的复杂度,增加了系统的稳定性。近年来,随着硬件虚拟化技术的飞速发展,尤其是Intel VT技术的发展,各种基于硬件虚拟化技术的虚拟化实现方案迅速出现,如Xen、KVM、Virtual Box等。

泛虚拟化技术因为需要修改客户机操作系统以绕开传统体系结构中的虚拟化漏洞,因而产生了对现有操作系统的兼容性问题。不过,同时它也因此可以按照需求变动客户机的体系结构,并以此来提高虚拟机的总体性能。因此,泛虚拟化技术比较适合在Linux等开源操作系统上使用。

对于操作系统虚拟化,虚拟化的对象不是实际的物理资源(如处理器、内存或外设),而是从用户角度出发而抽象的操作系统内部资源,例如独立的根文件系统、独立的权限控制、用户和组管理等。因此,容器虚拟化技术可能有更好的效率,但却无法支持不同操作系统的同时运行,在某些应用场合它可能是一个不错的选择,但在另外一些场合它可能就不一定合适了。

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