過去的一年是服務(wù)器市場由冷轉(zhuǎn)暖的一年。去年中國GDP增長10.3%,擺脫了金融危機的陰霾,經(jīng)濟企穩(wěn)回升并加速增長,IT市場也隨之重新變得活躍起來。IDC統(tǒng)計數(shù)字顯示,2010年上半年的服務(wù)器出貨量達到431,153臺,與去年同期相比增長率高達25.2%,絕大多數(shù)的服務(wù)器用于擴展或改造用戶的數(shù)據(jù)中心。

　　購買新的服務(wù)器自然可以緩解數(shù)據(jù)壓力,但是更重要的還是要提高服務(wù)器的利用效率。虛擬化技術(shù)被認為是最有效的IT資源管理技術(shù),通過對數(shù)據(jù)中心中服務(wù)器、存儲設(shè)備等信息化資源的優(yōu)化和管理,虛擬化技術(shù)能夠有效的提高系統(tǒng)使用效率,減輕空間、供電和冷卻等各方面的壓力。因此,2010年也是服務(wù)器虛擬化技術(shù)被更廣泛應(yīng)用的一年。

　　移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,使得相關(guān)企業(yè)特別是運營商的后臺數(shù)據(jù)壓力明顯增大,預計2011年,在巨大的市場需求帶動下,服務(wù)器虛擬化將呈現(xiàn)出更加精彩的發(fā)展局面。

　　前世今生

　　服務(wù)器服務(wù)器租用虛擬化不是一個新名詞,上個世紀60年代就已出現(xiàn),那時服務(wù)器只能執(zhí)行簡單的任務(wù),服務(wù)器的數(shù)量增長很快,但是利用率卻非常低,導致計算資源的浪費。虛擬化就是為了實現(xiàn)一種更加經(jīng)濟有效的利用服務(wù)器的辦法。虛擬化是一個抽象層,它將物理硬件和操作系統(tǒng)分開,從而提供更高的IT資源利用率和靈活性。虛擬化允許具有不同操作系統(tǒng)的多個虛擬機在同一物理機上獨立并行運行,每個虛擬機都有一套自己的虛擬硬件,可以在這些硬件中加載操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序,這樣一臺服務(wù)器的功能就被大大的拓展了。

　　虛擬化在大型機系統(tǒng)上已經(jīng)運行了很多年,最初運行在z/VM、OS/390、z/OS的IBM大型機,后來又運行到IBM的iSeries和pSeries平臺,以及惠普的HP9000和Integrity產(chǎn)品上。隨著微型計算機和PC實現(xiàn)了更經(jīng)濟有效的方式來分配計算能力,20世紀80年代,虛擬化技術(shù)的使用范圍大大縮小。到90年代,有人開始探索如何利用虛擬化技術(shù)解決一些新問題,例如服務(wù)器管理成本不斷上升、易受攻擊等,虛擬化技術(shù)的發(fā)展進入了一個新的階段。

　　虛擬化被廣泛接受緣于其在x86服務(wù)器上的普及,不過最初使用虛擬化技術(shù)的并不是x86服務(wù)器,而是IBM7044計算機。IBM在上世紀60年代開發(fā)了型號為Model 67的System/360主機,該主機通過虛擬機監(jiān)視器虛擬所有的硬件接口。虛擬機監(jiān)視器運行在底層硬件上,允許執(zhí)行多個虛擬機,每一個虛擬機運行自己的操作系統(tǒng),這是服務(wù)器虛擬化的最初形態(tài)。

　　后來虛擬化擴展到RISC服務(wù)器和小型機,RISC服務(wù)器與小型機通過IBM在1999年提出的邏輯分區(qū)的概念,發(fā)展成動態(tài)邏輯分區(qū)(DLPAR)技術(shù),使得在不中斷運行的情況下進行資源分配,不僅令系統(tǒng)管理更加輕松,而且更好地使用資源降低總成本。在這樣的商業(yè)背景下,惠普和SUN等廠商也應(yīng)用虛擬化技術(shù)到自己的服務(wù)器產(chǎn)品線,但是由于主要是針對于大型機和小型機用戶,價格上的壁壘導致虛擬化技術(shù)并沒有得到有效的普及。直到虛擬化技術(shù)應(yīng)用在x86服務(wù)器上,虛擬化技術(shù)在服務(wù)器領(lǐng)域才得到了廣泛的應(yīng)用。

　　兩大原因促成了這一局面。英特爾、AMD修改了x86處理器的指令集,相繼宣布將推出內(nèi)建虛擬技術(shù)的處理器,以實現(xiàn)硬件輔助虛擬化;同時x86服務(wù)器本身的性能也有巨大的提高,使得虛擬化技術(shù)隨著x86服務(wù)器的快速普及而得到了廣泛應(yīng)用。虛擬化技術(shù)走出歷史舞臺,進入到一個趨于完整的服務(wù)器虛擬化的產(chǎn)業(yè)。

　　其實業(yè)內(nèi)在什么是服務(wù)器虛擬化上還沒有一個確切的定義,不同的廠商有不同的理解,但是廣義上講,虛擬化是指計算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實的基礎(chǔ)上運行,虛擬化技術(shù)可以擴展硬件的容量,簡化軟件的重新配置過程。虛擬化技術(shù)將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源,讓一臺服務(wù)器變成幾臺甚至上百臺相互隔離的虛擬服務(wù)器,或者讓幾臺服務(wù)器變成一臺服務(wù)器來用,從而提高計算資源的利用率。

弊端的一面

　　服務(wù)器服務(wù)器租用虛擬化好處多多,不僅可以提高服務(wù)器計算資源的利用效率,降低企業(yè)的IT成本,還有助于提升服務(wù)器的穩(wěn)定性。不過虛擬化也帶來了不少問題。首先并不是所有的服務(wù)器都適用虛擬化技術(shù)。服務(wù)器的虛擬化在提高服務(wù)器利用率的同時,也加大了服務(wù)器本身的損耗。虛擬化的應(yīng)用程序運行效率差異很大,有的能夠做到接近原始物理環(huán)境下運行的效率,有的則低劣到終端用戶所難以接受的程度。那些像大數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或者微軟的Exchange應(yīng)用,需要占用大量的I/O和內(nèi)存資源,并不適合實施虛擬化技術(shù)。

　　還有安全問題,進行虛擬化改造就必須將原來運行不同操作系統(tǒng)的大量物理機遷移到虛擬機上,在遷移的過程中有可能導致數(shù)據(jù)的遺失,并且影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)的運作。一臺物理機部署多臺虛擬機之后,其承擔的任務(wù)將會明顯加重,一旦出現(xiàn)點擊故障,如果不能及時恢復將給企業(yè)帶來災難性的后果。

　　企業(yè)部署虛擬化,整個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變動很大。當多臺虛擬服務(wù)器上線運行后,它們之間的網(wǎng)絡(luò)如何被相互隔離,它們采用什么樣的方式來彼此通信,如何保證這些通信不被偵聽都是隨之而來的問題。尚未進行服務(wù)器虛擬化之前,企業(yè)可以在前端的防火墻設(shè)備上設(shè)置多個隔離區(qū),針對不同功能的服務(wù)器套用合適的存取規(guī)則進行管理,如果有服務(wù)器不幸遭到攻擊,危害通常也僅局限在單一個DMZ區(qū)之內(nèi),不容易對所有運作中的服務(wù)器都造成影響。虛擬化之后,所有的虛擬機器很可能就集中連接到同一臺虛擬平臺,與外部網(wǎng)絡(luò)進行通訊。在這種架構(gòu)之下,原本可以透過防火墻采取阻隔的防護就會消失不見,屆時只要一臺虛擬機器發(fā)生問題,安全威脅就可以透過網(wǎng)絡(luò)散布到其它的虛擬機器。

　　還有管理問題,使用虛擬化技術(shù)必須防止數(shù)據(jù)被竊取,因為虛擬機只是存儲在實體硬盤的幾個文件,一旦有辦法取得存取硬盤扇區(qū)的權(quán)限,就能將這些文件復制到其它裝置,然后從企業(yè)內(nèi)部流出。因此必須采取一系列措施避免這一情況的發(fā)生,相應(yīng)的必然會增加管理的難度和成本。而且虛擬化割斷了硬件與軟件之間的聯(lián)系,安全人員將看不到他們的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備背后究竟發(fā)生了什么,會給基礎(chǔ)設(shè)施管理帶來混亂。

　　由于每臺虛擬機對應(yīng)一個固定的邏輯卷,那么哪臺虛擬機對應(yīng)哪條邏輯卷需要管理員自己去找。如果虛擬機的數(shù)量非常多,管理員就要非常辛苦的一個一個的找到對應(yīng)的邏輯卷,而虛擬機又是不斷遷移的,管理員千辛萬苦找到了虛擬機與物理機以及存儲邏輯卷的映射表,可是有幾臺虛機遷移了,跑到別的物理機上,管理員又得重新來過,疲于奔命,還不一定能做到虛擬機和邏輯卷的實時對應(yīng)。

　　虛擬化還需要其他基礎(chǔ)設(shè)施的配套,例如供電和制冷設(shè)施。虛擬化提升了服務(wù)器的處理能力,也由此帶來了更大的電力消耗,同時負載在不同虛擬機之間的移動會帶來電力需求的波動,很容易造成電力過載,因此必須確�，F(xiàn)有的供電和制冷基礎(chǔ)設(shè)施足以應(yīng)對這種高密度計算環(huán)境。而現(xiàn)有的絕大多數(shù)傳統(tǒng)的制冷基礎(chǔ)設(shè)施是基于完全靜態(tài)的密度設(shè)計,并不適用于高密度熱負載不斷遷移的虛擬化環(huán)境。企業(yè)很可能需要因此購買新的供電和制冷設(shè)備,增加支出。

　　服務(wù)器服務(wù)器租用虛擬化之后,其高密度熱點是不斷移動的,因為虛擬化環(huán)境下,應(yīng)用程序動態(tài)的啟動并終止,在服務(wù)器之間移動,機房中的熱密度不僅隨時間在變化,其位置也在變化。無論是從容量上還是從位置上,房間級制冷系統(tǒng)均無法探測到這些變化,并根據(jù)不斷變化的密度自動調(diào)整制冷,滿足其制冷需求。所以傳統(tǒng)的方法只能通過不計成本的過度制冷整個機房來應(yīng)對這些移動的熱點,這無疑將導致制冷設(shè)施的過度支出和資源的浪費。

　未來之路

　　2011年,服務(wù)器虛擬化將致力于解決目前存在的關(guān)鍵問題,同時也將抓住新的發(fā)展機遇,例如云計算。2011年,服務(wù)器將呈現(xiàn)出以下的發(fā)展趨勢:

　　1)備份、恢復和實時遷移工具更加完善。在物理機和虛擬機以及虛擬機之間進行遷移是管理員常常執(zhí)行的任務(wù),如果缺乏可靠便捷的遷移工具,這一任務(wù)將變得困難,并且很可能出現(xiàn)錯誤,因此對一些特定遷移工具的完善將是虛擬化廠商在2011年的工作重點之一。

　　2010年有不少廠商推出了新的遷移工具,例如甲骨文公司推出Oracle Tuxedo Application Runtime for CICS and Batch 11g和Oracle Tuxedo Application Rehosting Workbench 11g,這些新產(chǎn)品提供運行環(huán)境和遷移工具,可通過提供標準化的API仿真和工具,使代碼和數(shù)據(jù)遷移自動化,從而加速大型機遷移項目的進行,并降低項目的成本和風險。甲骨文公司軟件開發(fā)副總裁Frank Xiong在接受本刊采訪時表示:“盡管與目前的大型機部署相比,虛擬化可明顯節(jié)省成本,但是一些企業(yè)可能在遷移問題上仍然會猶豫不決,因為遷移項目本身蘊含極高的復雜性和風險。我們的目標是加速并簡化遷移。”

　　2011年,遷移工具改善的空間還很大,特別是在自動化遷移上,手動維護和管理成百上千臺主機是一件費時又費力的工作,自動化遷移是虛擬化必需的技術(shù),也是2011年虛擬化技術(shù)的一個熱點所在。

　　2)硬件輔助虛擬化的進一步跟進。服務(wù)器的虛擬化不僅包括軟件如操作系統(tǒng)的虛擬化,更需要硬件虛擬化的配合。硬件廠商必須在硬件上作出一定的改動,才能讓軟件虛擬運行得更好更快,例如虛擬化在x86服務(wù)器上的普及,就得益于英特爾、AMD修改了x86處理器的指令集,使得服務(wù)器的芯片更有利于虛擬化的操作。不過盡管單核心x86 CPU都能實現(xiàn)對硬件虛擬技術(shù)的支持,但是在雙核心、多核心時代,硬件虛擬技術(shù)所展現(xiàn)的魅力才更為驚人。由于主流軟件不可能都為雙核心CPU優(yōu)化,因此在雙核心CPU平臺上通過硬件虛擬技術(shù)運行多套操作系統(tǒng),這樣就能最大限度地發(fā)揮出雙核心CPU的潛力。

　　硬件輔助虛擬化的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過了三個階段,第一階段是處理器的虛擬化支持,即英特爾的VT-X和AMD的AMD-V;第二階段為內(nèi)存的虛擬化支持,即由硬件來輔助解決繁重的內(nèi)存映射(Memory Mapping)工作;第三階段為IO的虛擬化支持,包括IOMMU和VT-D。通過提供一個靈活統(tǒng)一的架構(gòu),不同產(chǎn)品采用同一個VMM結(jié)構(gòu)來支持結(jié)合不同虛擬技術(shù)的虛擬環(huán)境。2011年,預計在硬件輔助虛擬化上還會有新的進展。

　3)借勢云計算。目前云計算成為整個IT行業(yè)的發(fā)展趨勢,服務(wù)器虛擬化是對云計算的有力支持。為了提供“按需使用,按使用付費”服務(wù)模式,云計算供應(yīng)商必須利用虛擬化技術(shù)。因為只有利用虛擬化,他們才能獲得靈活的基礎(chǔ)設(shè)施以提供終端用戶所需的靈活性。云計算和虛擬化技術(shù)可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補,云計算解決方案依靠并利用虛擬化提供服務(wù),而那些尚未部署云計算解決方案的公司仍然可以利用端到端虛擬化從內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施中獲得更佳的投資回報和收益。

　　知名虛擬化廠商紅帽曾對媒體闡述了其未來的云計算發(fā)展戰(zhàn)略:第一步是提高數(shù)據(jù)中心虛擬化程度;第二步是幫助客戶在虛擬化的基礎(chǔ)上添加相關(guān)服務(wù),也就是搭建私有云;第三步是利用公共云平臺資源進行按需分配,也就是一種按需式的云服務(wù)�？梢娞摂M化技術(shù)實是云計算的基礎(chǔ)性支持技術(shù)。

　　高科技咨詢公司CIMI的首席執(zhí)行官湯姆·尼勒認為虛擬化技術(shù)的三項基本使命——作為客戶端技術(shù),作為服務(wù)器技術(shù)和作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù),如今正在圍繞云計算理念相結(jié)合在一起。2011年將是云計算真正實現(xiàn)落地的一年,服務(wù)器虛擬化大有可為。

　　4)中小企業(yè)會成為普及的重點。伯頓咨詢公司的分析師克里斯·沃爾夫曾經(jīng)表示,服務(wù)器虛擬化對服務(wù)器數(shù)量在50臺以上的企業(yè)來說絕對是不二的選擇,在這種應(yīng)用環(huán)境下,在8到18個月內(nèi)實現(xiàn)投資回報是輕而易舉的事。但是對多數(shù)服務(wù)器數(shù)量小于20臺的中小企業(yè)來說,實施虛擬化就會得不償失。因此服務(wù)器虛擬化在中小企業(yè)中一直沒有得到普及。

　　但是隨著時間的推移,服務(wù)器虛擬化的技術(shù)和成本都在發(fā)生著變化,如今中等規(guī)模的企業(yè),甚至是只有幾臺服務(wù)器的小型企業(yè)用戶也能從虛擬化部署中受益。服務(wù)器虛擬化廠商也在針對中小企業(yè)推出專門的虛擬化解決方案,例如微軟Hyper-V 就是面向中小企業(yè)的一種虛擬化解決方案。服務(wù)器租用