真实显本色,虚拟抒自在。
真实的凸显,是本相的表现;虚拟的想象,可以抒发内心里对于各种更高层面的畅想,翱翔的思绪飞扬自在。
真实,无变化地显示着现实中的一切,让人们直观的认识到世界的一切美丑与善恶;另一方面,似乎变得更加压抑的现实,让人们在烦闷之余,总是通过不同的方式来宣泄情绪。
信息化发展的神速,让网络世界充斥着生活的每一个角落,虚拟世界便也理所当然,成为目前人们最优的情绪排遣途径。
看着《骇客帝国》,感受着高科技带来的视觉震撼,仿佛虚拟仍然很遥远,但是实际上,无论生活中老少皆宜的QQ聊天里的感性思考,还是工作中信息化应用里的各项统筹规划手段,都能找到虚拟的身影。
一个具体的信息化应用,其核心是服务器,而虚拟技术应用最大的推动力也正是在服务器身上。从各方汇总的信息表明,虚拟化由于在成本控制方面的突出表现,其在服务器应用中也正沿着全面发展的方向迈动脚步。
虚拟技术的发展
早在上世纪70年代,UNIX大型机厂商就已经在其产品的推广中加入虚拟分区的技术元素,但是在那个年代,由于大型机的应用只在一些国家很少的政府部门和一些大型企业,所以对这个概念的理解人群非常稀少。
到了90年代末期,由VMware公司出品的虚拟管理软件,在大众化服务器操作系统WidowsNT上启动Windows95的首次公开亮相,才让更多的普通IT民众对于“虚拟”一词有了深入的了解。
时至今日,成熟的虚拟技术在CPU、I/O设备等硬件设备、各主流操作系统、应用管理系统等各个领域中的加入,已显现出其如日中天的势头。2006年,从服务器领域各硬件设备、系统厂商的口中,得到唯一相同的两个话题里,除了性价比这个永恒不变的要素,就是虚拟化技术的卖点。由此得来的一个重要讯息是:虚拟化必将成为目前以致将来很长一段时间里的应用发展趋势。
虚拟技术的分类
在服务器领域,虚拟技术按照应用方向的不同,大致可以分为处理器虚拟化、I/O虚拟化、操作系统虚拟化这三大类。
目前,以上游处理器厂商Intel、AMD以及整机厂商IBM(同时也是处理器厂商)、SUN、HP等公司,操作系统厂商Microsoft等公司,第三方软件厂商VMware、SWsoft等为代表的公司都具有自己成熟的虚拟技术,并在自己所占据的不同市场领域中充当着重要角色;而国内的一些知名整机厂商包括浪潮、联想、曙光、宝德等公司,也在各个实际方案中,考虑到用户的实际应用,从全局的角度分析并采用各种自有或第三方的成熟虚拟技术。
1、处理器虚拟化
处理器虚拟化技术主要有两种方式的实现:单颗处理器与唯一分区绑定,单颗处理器多分区共享。
1)单颗处理器与唯一分区绑定
单颗处理器与唯一分区绑定,又称处理器逻辑分区,是将大型机中的多颗处理器进行分区,每个分区对应唯一的一颗处理器。在不同的分区中,单颗处理器处理器对不同应用的数据并发进行响应,无法实现跨分区操作。这种虚拟技术的出现,相对以前多处理器共同执行系统全部数据处理来说,单个分区定向数据的响应模式,减少了多处理器闲置,在功耗充分利用方面无疑是一场浩大的技术革命。
2)单颗处理器多分区共享
单颗处理器多分区共享,又称处理器微分区,是将大型机中的每颗处理器都进行二次分区,每个分区对应处理器的某一部分。
在不同的分区里,每颗处理器虚拟出来的多分区,实现处理性能共享与负载平衡的功能。当多线程并发响应,而单个分区内的线程处理能力需求比较小时,在此分区内的处理空间实现“压缩”,让出分区内的其他闲置空间来留做其他分区内的处理共享;反过来,当单个分区内的线程处理能力需求比较大时,此分区则利用虚拟分区的共享机能,占用其他分区内的闲置空间,分区内的处理空间实现“膨胀”,实现运算的动态负载均衡。
2、I/O虚拟化
服务器I/O虚拟化按照虚拟技术所应用的部位不同,分为网络通信虚拟化,网络存储虚拟化,网络数据扫描打印等的虚拟化。
1)网络通信虚拟化
网络通信虚拟化,主要是通过共享以太网适配器、虚拟组建以太网络和共享网络通道的方式来实现。在符合IEEE标准的基础上,服务器通过共享以太网络适配器,虚拟组建以太网,实现网络的有效部署,使各网段、各终端、各分区内的数据通信实现文件数据、信道通道的有效共享,从而达到网络资源的最优配置。
2)网络存储虚拟化
网络存储虚拟化,主要是从数据的安全备份与充分利用磁盘空间两方面考虑,将服务器内的某个或多个磁盘实行虚拟分区。在实现磁盘分区独立性的同时,对不同分区内的数据进行存放或备份,在单个物理扇区完整的情况下,满足数据安全性的需求;在满足数据安全备份的基础上,虚拟分区磁盘存储或内存处理单元,对于数据的存放与处理进行有效规划,可以充分地利用磁盘或内存空间。
3)网络数据扫描打印等的虚拟化
数据扫描打印等的虚拟化,主要是从相对昂贵的外设成本考虑,对于虚拟网络与虚拟分区内的数据实现扫描、打印等服务的共享,实现成本的有效节约。
3、操作系统虚拟化
操作系统虚拟化,可以是在一台服务器上共用单一操作系统,也可以是在同一单机上实现多系统共存。
1)操作系统单机单系统
在服务器上共用单一操作系统,使操作系统单机单系统对应,在降低操作系统购置成本的前提下,可以提高单个网络应用中的内部管理便宜性,同时大大降低处理损耗。
2)操作系统单机多系统
由于实际应用中不同系统对于不同应用软件的支持与兼容性,服务器上单机实现多系统共存,可以解决网络多个应用中的软件兼容问题,实现多种系统软件兼容的空挡填充。
虚拟技术的选择要素
1、功能与稳定性
采用一项虚拟技术,功能与稳定性都是首要的考虑因素。
目前社会中流传的各项虚拟技术中,如IBM、SUN、HP等整机厂商都有一整套虚拟技术应用的解决方案,也有一些如浪潮、DELL、联想等公司,根据客户的实际需求,利用自有的服务器产品、虚拟技术与第三方虚拟软件整合的配套方案,VMware、SWsoft等第三方软件厂商都有自己的一整套虚拟技术软件,而Microsoft、红帽子等操作系统厂商也都研发出适合自己产品的虚拟技术产品。
在功能与稳定性方面,各厂家所研发的虚拟技术,对于不同应用层面各自擅长或有长短,从硬件与操作系统厂商来看,稳定性方面会更加趋向于更加适合自己的产品,第三方软件则在功能完备的基础上,尽量体现对于各厂家产品的高规格兼容,以完成整个虚拟系统的高稳定性要求。
2、兼容性与数据安全性
除了第三方软件如VMware和SWsoft等外,具有自己硬件设备或系统的服务器厂商考虑到产品市场因素,其虚拟技术对于应用的方向都局限于或者偏向于自己产品的支持,如IBM的Hypervisor只支持基于自有power技术的产品,AMD与Intel的虚拟技术也更多的倾向于自家处理器的支持,Microsoft和红帽子在单机单操作系统的支持上不遗余力。
实际上,政府部门和很多大型企业的大批量服务器采购中,考虑到软件兼容与成本等多项因素,都会有不同品牌的产品列在清单,而这些服务器数量需求庞大的单位,也会考虑到兼容性的问题,在每个具体应用中,根据服务器产品品牌的不同采用不同厂家的虚拟技术或第三方软件的有效整合。
数据的安全性是每个用户都很在意的事情,而考虑到可能会发生的系统崩溃等因素,数据的备份与迁移也是每个用户不得不面对的定期工作。
在许多厂家的虚拟化技术配套软件中,都具有迁移功能,但是他们在迁移数据多寡、目标定向和内容方面都有不同。比如一些服务器虚拟技术只能实现单个磁盘不同分区内的数据迁移,另外一些能够实现磁盘阵列内的单个磁盘整体数据向另外一个磁盘的迁移,还有一些能够实现将一部虚拟服务器内整体数据到另外一部物理层面服务器的迁移。这样,每家在数据安全性方面的虚拟技术就产生了一定的差距,在选购服务器自有虚拟技术或第三方软件时就需要问清楚,是否能够满足自己将来数据安全问题的需求了。
3、成本
服务器硬件设备成本相对终端设备的高高在上,一直是用户采购时考虑的重要问题。采用什么样的技术搭配,才能满足最低成本的实现呢?当然是采用高昂硬件设备的最少化的虚拟技术,在满足信息化应用的需求的同时,实现资源共享,达到以小博大的效果。那么,采用什么样的虚拟技术才能实现成本的最低效应呢?
在单个处理器处理能力大幅提升的时代,服务器在进行数据处理时的单个处理器利用率愈加低下,是所有业内人士都知道的一件事,通过虚拟技术降低成本也是不容置疑的一个事实。那么采用什么样的处理器虚拟技术能实现成本的最低效应呢?有人说:采用处理器虚拟技术中的微分技术与单机单操作系统相结合的方式!
诚然,使用微分技术和操作系统的单服务器单操作系统结合的技术无疑将实现硬件成本的最低化.但使用之后又出现了这么些问题:人工维护成本、系统稳定性、软件兼容性!
单核处理器多分区的微分区技术,相对单核处理器与单个分区的唯一对应的逻辑分区技术来说,无疑又是更高的一个技术层面,所带来的人力技术维护成本也相应的提升。
所有应用都采用单个操作系统的支持,一方面会降低采购时的谈判砝码,另一方面各种操作系统总有自己的优缺点,最大稳定性和人性化在服务器操作系统中几乎是无法融合的两个方面,而软件兼容性也在公司之间和大众软件之内设置了门槛。
那么,到底该采用什么样的虚拟技术来实现?其实,在每个应用中,对于全局观的硬件成本和人力成本的重点都不同,这就要用户拨动小算盘,从各个处理器虚拟技术中的硬件成本与人力成本的综合预算开始,结合自己对于功能、稳定性、兼容性等的不同需求,看看怎么组合才更合自己的心意了。
在I/O虚拟化与操作系统虚拟化的方面,考虑问题的方向也主要是从硬件配套设备(操作系统方面是指正版软件购置与售后成本)和人力成本考虑,这里不再赘述。
总评:
从去年还有部分厂商陆续加入的后知后觉,到今年所有服务器领域各厂商成熟技术的推广,如今的虚拟技术前进步伐可谓日新月异。 为了推动自有市场的占有率,从服务器用户的立场出发,考虑到用户成本以及具体应用的需求,服务器领域所涉及各厂商推动了虚拟技术的全面发展,由此带来的商家与用户的双赢,实现了这一市场的良性运转。
有人说,服务器硬件设备或操作系统中虚拟技术的采用,使得信息化应用比传统未采用虚拟化技术更加稳定和安全,这一点笔者不敢苟同:毕竟单个服务器设备或操作系统的运行,对于单个服务器应用来说,独立性的增强会增加整体系统稳定运行的保险系数。比若一个单机虚拟系统由于突发事件的影响,产生整体性崩溃,那么在其上实现的多个应用就基本全报废了;而多个系统实现多机应用,在某部服务器上出现整体系统崩溃的情况下,只是使得其上运行的应用无法持续,并不影响其他系统的运行。
另一方面,虚拟化技术发展的现状也使得一个问题逐渐凸显:眼花缭乱的“虚拟化”字眼出现在市场与大众眼前,采用什么样的虚拟技术以及怎么实现虚拟技术与实际应用的整合,才能实现信息化成本与资源的合理利用呢?笔者完成本文,就是希望在大家考虑采用虚拟技术的时候,给大家在各项要素取舍时提供一个借鉴,以便更好地实现虚拟技术的利用,从而推动信息化部门整体规划的更优配置。