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(jī)的陰霾,經(jīng)濟(jì)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(jì)數(shù)字顯示,2010年上半年的服務(wù)器出貨量達(dá)到431,153臺(tái),與去年同期相比增長率高達(dá)25.2%,絕大多數(shù)的服務(wù)器用于擴(kuò)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(rèn)為是最有效的IT資源管理技術(shù),通過對(duì)數(shù)據(jù)中心中服務(wù)器、存儲(chǔ)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(dòng)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(yùn)營商的后臺(tái)數(shù)據(jù)壓力明顯增大,預(yù)計(jì)2011年,在巨大的市場需求帶動(dòng)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(gè)新名詞,上個(gè)世紀(jì)60年代就已出現(xiàn),那時(shí)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(dǎo)致計(jì)算資源的浪費(fèi)。虛擬化就是為了實(shí)現(xiàn)一種更加經(jīng)濟(jì)有效的利用服務(wù)器的辦法。虛擬化是一個(gè)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(gè)虛擬機(jī)在同一物理機(jī)上獨(dú)立并行運(yùn)行,每個(gè)虛擬機(jī)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(tái)服務(wù)器的功能就被大大的拓展了。

　　虛擬化在大型機(jī)系統(tǒng)上已經(jīng)運(yùn)行了很多年,最初運(yùn)行在z/VM、OS/390、z/OS的IBM大型機(jī),后來又運(yùn)行到IBM的iSeries和pSeries平臺(tái),以及惠普的HP9000和Integrity產(chǎn)品上。隨著微型計(jì)算機(jī)和PC實(shí)現(xiàn)了更經(jīng)濟(jì)有效的方式來分配計(jì)算能力,20世紀(jì)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(jìn)入了一個(gè)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(jì)算機(jī)。IBM在上世紀(jì)60年代開發(fā)了型號(hào)為Model 67的System/360主機(jī),該主機(jī)通過虛擬機(jī)監(jiān)視器虛擬所有的硬件接口。虛擬機(jī)監(jiān)視器運(yùn)行在底層硬件上,允許執(zhí)行多個(gè)虛擬機(jī),每一個(gè)虛擬機(jī)運(yùn)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(kuò)展到RISC服務(wù)器和小型機(jī),RISC服務(wù)器與小型機(jī)通過IBM在1999年提出的邏輯分區(qū)的概念,發(fā)展成動(dòng)態(tài)邏輯分區(qū)(DLPAR)技術(shù),使得在不中斷運(yùn)行的情況下進(jìn)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(duì)于大型機(jī)和小型機(jī)用戶,價(jià)格上的壁壘導(dǎo)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(shí)現(xiàn)硬件輔助虛擬化;同時(shí)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(tái),進(jìn)入到一個(gè)趨于完整的服務(wù)器虛擬化的產(chǎn)業(yè)。

　　其實(shí)業(yè)內(nèi)在什么是服務(wù)器虛擬化上還沒有一個(gè)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(jì)算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行,虛擬化技術(shù)可以擴(kuò)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(tái)服務(wù)器變成幾臺(tái)甚至上百臺(tái)相互隔離的虛擬服務(wù)器,或者讓幾臺(tái)服務(wù)器變成一臺(tái)服務(wù)器來用,從而提高計(jì)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(jì)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(shí),也加大了服務(wù)器本身的損耗。虛擬化的應(yīng)用程序運(yùn)行效率差異很大,有的能夠做到接近原始物理環(huán)境下運(yùn)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(shí)施虛擬化技術(shù)。

　　還有安全問題,進(jìn)行虛擬化改造就必須將原來運(yùn)行不同操作系統(tǒng)的大量物理機(jī)遷移到虛擬機(jī)上,在遷移的過程中有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的遺失,并且影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)的運(yùn)作。一臺(tái)物理機(jī)部署多臺(tái)虛擬機(jī)之后,其承擔(dān)的任務(wù)將會(huì)明顯加重,一旦出現(xiàn)點(diǎn)擊故障,如果不能及時(shí)恢復(fù)將給企業(yè)帶來災(zāi)難性的后果。

　　企業(yè)部署虛擬化,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變動(dòng)很大。當(dāng)多臺(tái)虛擬服務(wù)器上線運(yùn)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(jìn)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(gè)隔離區(qū),針對(duì)不同功能的服務(wù)器套用合適的存取規(guī)則進(jìn)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(gè)DMZ區(qū)之內(nèi),不容易對(duì)所有運(yùn)作中的服務(wù)器都造成影響。虛擬化之后,所有的虛擬機(jī)器很可能就集中連接到同一臺(tái)虛擬平臺(tái),與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(hù)就會(huì)消失不見,屆時(shí)只要一臺(tái)虛擬機(jī)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(jī)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?yàn)樘摂M機(jī)只是存儲(chǔ)在實(shí)體硬盤的幾個(gè)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(fù)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(huì)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(huì)給基礎(chǔ)設(shè)施管理帶來混亂。

　　由于每臺(tái)虛擬機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的邏輯卷,那么哪臺(tái)虛擬機(jī)對(duì)應(yīng)哪條邏輯卷需要管理員自己去找。如果虛擬機(jī)的數(shù)量非常多,管理員就要非常辛苦的一個(gè)一個(gè)的找到對(duì)應(yīng)的邏輯卷,而虛擬機(jī)又是不斷遷移的,管理員千辛萬苦找到了虛擬機(jī)與物理機(jī)以及存儲(chǔ)邏輯卷的映射表,可是有幾臺(tái)虛機(jī)遷移了,跑到別的物理機(jī)上,管理員又得重新來過,疲于奔命,還不一定能做到虛擬機(jī)和邏輯卷的實(shí)時(shí)對(duì)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(shí)負(fù)載在不同虛擬機(jī)之間的移動(dòng)會(huì)帶來電力需求的波動(dòng),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(duì)這種高密度計(jì)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(jì),并不適用于高密度熱負(fù)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(diǎn)是不斷移動(dòng)的,因?yàn)樘摂M化環(huán)境下,應(yīng)用程序動(dòng)態(tài)的啟動(dòng)并終止,在服務(wù)器之間移動(dòng),機(jī)房中的熱密度不僅隨時(shí)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(jí)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(dòng)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(jì)成本的過度制冷整個(gè)機(jī)房來應(yīng)對(duì)這些移動(dòng)的熱點(diǎn),這無疑將導(dǎo)致制冷設(shè)施的過度支出和資源的浪費(fèi)。

　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(shí)也將抓住新的發(fā)展機(jī)遇,例如云計(jì)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(fù)和實(shí)時(shí)遷移工具更加完善。在物理機(jī)和虛擬機(jī)以及虛擬機(jī)之間進(jìn)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(cuò)誤,因此對(duì)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(diǎn)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(yùn)行環(huán)境和遷移工具,可通過提供標(biāo)準(zhǔn)化的API仿真和工具,使代碼和數(shù)據(jù)遷移自動(dòng)化,從而加速大型機(jī)遷移項(xiàng)目的進(jìn)行,并降低項(xiàng)目的成本和風(fēng)險(xiǎn)。甲骨文公司軟件開發(fā)副總裁Frank Xiong在接受本刊采訪時(shí)表示:“盡管與目前的大型機(jī)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(huì)猶豫不決,因?yàn)檫w移項(xiàng)目本身蘊(yùn)含極高的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)。我們的目標(biāo)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(dòng)化遷移上,手動(dòng)維護(hù)和管理成百上千臺(tái)主機(jī)是一件費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的工作,自動(dòng)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(gè)熱點(diǎn)所在。

　　2)硬件輔助虛擬化的進(jìn)一步跟進(jìn)。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(dòng),才能讓軟件虛擬運(yùn)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(shí)現(xiàn)對(duì)硬件虛擬技術(shù)的支持,但是在雙核心、多核心時(shí)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(tái)上通過硬件虛擬技術(shù)運(yùn)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(gè)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(gè)靈活統(tǒng)一的架構(gòu),不同產(chǎn)品采用同一個(gè)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(yù)計(jì)在硬件輔助虛擬化上還會(huì)有新的進(jìn)展。

　3)借勢云計(jì)算。目前云計(jì)算成為整個(gè)IT行業(yè)的發(fā)展趨勢,服務(wù)器虛擬化是對(duì)云計(jì)算的有力支持。為了提供“按需使用,按使用付費(fèi)”服務(wù)模式,云計(jì)算供應(yīng)商必須利用虛擬化技術(shù)。因?yàn)橹挥欣�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(jì)算和虛擬化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),云計(jì)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(jì)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(bào)和收益。

　　知名虛擬化廠商紅帽曾對(duì)媒體闡述了其未來的云計(jì)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(tái)資源進(jìn)行按需分配,也就是一種按需式的云服務(wù)。可見虛擬化技術(shù)實(shí)是云計(jì)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(rèn)為虛擬化技術(shù)的三項(xiàng)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(jì)算理念相結(jié)合在一起。2011年將是云計(jì)算真正實(shí)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(huì)成為普及的重點(diǎn)。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(duì)服務(wù)器數(shù)量在50臺(tái)以上的企業(yè)來說絕對(duì)是不二的選擇,在這種應(yīng)用環(huán)境下,在8到18個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)是輕而易舉的事。但是對(duì)多數(shù)服務(wù)器數(shù)量小于20臺(tái)的中小企業(yè)來說,實(shí)施虛擬化就會(huì)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(shí)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(tái)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(duì)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