虛擬化：從大型機(jī)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)

虛擬化技術(shù)是一種非常有用的工具，讓用戶能夠以新的方式利用系統(tǒng)資源。遺憾的是，許多人誤把虛擬機(jī)技術(shù)與虛擬化本身混為一談。虛擬機(jī)技術(shù)可以封裝在物理機(jī)上運(yùn)行的所有軟件，讓這個(gè)封裝體可以與其他封裝體在單一主機(jī)系統(tǒng)上一并運(yùn)行。實(shí)際上，虛擬化是一組被廣泛接受的技術(shù)，在全球各地的數(shù)據(jù)中心有著悠久的成功歷史。長(zhǎng)期以來(lái)，惠普、IBM、英特爾和甲骨文等供應(yīng)商涉足各種層面的虛擬化技術(shù)。比如說(shuō)，自上世紀(jì)60年代末以來(lái)，IBM就一直在提供虛擬化技術(shù)。

狹義上的虛擬化僅僅指用來(lái)支持虛擬桌面和虛擬服務(wù)器的虛擬機(jī)軟件，它已開始阻礙業(yè)界向前推動(dòng)這一組技術(shù)的使用。我認(rèn)為，現(xiàn)在是時(shí)候從極其寬廣的視角來(lái)看待虛擬化。想真正做到高效，工作負(fù)載可能需要訪問(wèn)虛擬化、應(yīng)用程序虛擬化、處理虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化和存儲(chǔ)虛擬化。

我很高興地看到，IBM、VMware、思杰及其他幾家廠商正在努力拓寬業(yè)界對(duì)這項(xiàng)有用技術(shù)的視角。

對(duì)什么進(jìn)行虛擬化?原因何在?

虛擬化是指使用軟硬件技術(shù)，提供資源的邏輯視圖。這通常意味著交換過(guò)剩的處理能力、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)容量，建立一種更有用但人工的環(huán)境。

這個(gè)邏輯視圖常常明顯有別于實(shí)際的物理視圖。這其實(shí)意味著什么呢?系統(tǒng)用戶看到的可能是許多不同計(jì)算機(jī)的畫面，哪怕它其實(shí)是單一系統(tǒng)。在他們眼里，許多個(gè)別系統(tǒng)可能就是單一的計(jì)算資源。在一些情況下，這意味著工作負(fù)載調(diào)用成千上萬(wàn)個(gè)物理計(jì)算機(jī)的處理能力。允許個(gè)人使用開發(fā)人員開發(fā)應(yīng)用程序時(shí)還沒有存在的設(shè)備，訪問(wèn)計(jì)算解決方案。應(yīng)用程序似乎在使用早就被認(rèn)為過(guò)時(shí)，盡管沒有一個(gè)實(shí)際存在的設(shè)備。

正如大家預(yù)料，在應(yīng)用程序和底層物理系統(tǒng)之間增添軟件層可能會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)或單個(gè)部件的性能。畢竟，底層系統(tǒng)處理更多的工作，支持向開發(fā)人員和用戶提供這個(gè)邏輯視圖或虛擬化視圖。AMD、IBM、英特爾及其他供應(yīng)商一直大力投資于這項(xiàng)技術(shù)，希望減輕這個(gè)負(fù)擔(dān)，為虛擬化系統(tǒng)提供與物理系統(tǒng)性能大致相當(dāng)?shù)男阅芗?jí)別。

為什么虛擬化?

由于許多工作負(fù)載環(huán)境下總的服務(wù)器利用率不到20%，采用虛擬機(jī)軟件的關(guān)鍵歸結(jié)為企業(yè)希望充分利用可用的技術(shù)資產(chǎn)，提高效率和靈活性的級(jí)別，以及增強(qiáng)為客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)的能力。到頭來(lái)，企業(yè)在想方設(shè)法利用技術(shù)來(lái)增加收入、降低IT成本。虛擬化如何做到這一點(diǎn)?

虛擬化能夠帶來(lái)這幅場(chǎng)景：通過(guò)部署冗余系統(tǒng)，解決方案根本不會(huì)出現(xiàn)速度變慢或出現(xiàn)故障的情況。它能在整天當(dāng)中每時(shí)每刻地優(yōu)化系統(tǒng)的使用?？梢越档吞摂M環(huán)境中的軟硬件成本，又不至于讓人員方面的成本高得離譜。

企業(yè)可以把許多獨(dú)立的應(yīng)用程序合并到單一系統(tǒng)上，充分利用該系統(tǒng)的處理能力。它們還可以使用虛擬化技術(shù)，把工作分?jǐn)偟皆S多系統(tǒng)上，以獲得一度需要專用系統(tǒng)才能獲得，或者僅僅幾年前聞所未聞的可擴(kuò)展性或性能級(jí)別。

帶來(lái)最大短期投資回報(bào)的其中一個(gè)方面就是，使用虛擬化技術(shù)把整個(gè)環(huán)境作為單一域來(lái)管理，哪怕它們其實(shí)是由一系列不同的單個(gè)系統(tǒng)組成的。

系統(tǒng)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)及其他資源可以作為一個(gè)龐大的共享池來(lái)使用，最大限度地利用這些資源，緩解或杜絕過(guò)度配置。

虛擬化：主流工具

有許多層技術(shù)可以對(duì)計(jì)算環(huán)境的一些部分進(jìn)行虛擬化。這每一個(gè)工具都可以用來(lái)使行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)成為更龐大、更高效、更具生產(chǎn)力的計(jì)算環(huán)境中的一部分?？紤]結(jié)合使用這些技術(shù)，以建立一種更高效、更靈活、更敏捷的環(huán)境，這是明智之舉。

讓我們簡(jiǎn)要逐一介紹每種虛擬化技術(shù)可以如何幫助企業(yè)。

訪問(wèn)虛擬化讓幾乎各種類型的設(shè)備都有可能用來(lái)訪問(wèn)幾乎各種類型的網(wǎng)絡(luò)上幾乎各種類型的應(yīng)用程序。使用這項(xiàng)技術(shù)，開發(fā)人員不至于被迫改動(dòng)應(yīng)用程序，以便允許個(gè)人使用手持設(shè)備、瘦客戶機(jī)、筆記本電腦或甚至臺(tái)式系統(tǒng)，就可以處理任務(wù)。IBM是幾十年前最先為其大型機(jī)提供這種技術(shù)的廠商之一。自上世紀(jì)90年代以來(lái)，微軟和思杰就一直在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)上支持這種技術(shù)。十多年前，VMware把這種技術(shù)添加到了其產(chǎn)品陣營(yíng)中。

應(yīng)用程序虛擬化建立了一種受保護(hù)的環(huán)境，因而萬(wàn)一出現(xiàn)故障，有可能自動(dòng)重新啟動(dòng)應(yīng)用程序;如果應(yīng)用程序沒有滿足服務(wù)級(jí)別方面的目標(biāo)，就可以啟動(dòng)應(yīng)用程序的另一個(gè)實(shí)例，或者是在應(yīng)用程序的多個(gè)實(shí)例之間提供工作負(fù)載均衡機(jī)制。自上世紀(jì)70年代以來(lái)，IBM就為其所有系統(tǒng)提供這種技術(shù)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)得益于這項(xiàng)技術(shù)，許多供應(yīng)商提供這項(xiàng)技術(shù)，包括思杰、微軟、VMware、AppZero、triCerat及另外許多公司。

處理虛擬化把物理硬件配置隱藏起來(lái)，一方面有可能把單一系統(tǒng)作為多個(gè)系統(tǒng)來(lái)提供;另一方面，又有可能把多個(gè)系統(tǒng)作為單一資源來(lái)提供。IBM和英特爾在這個(gè)領(lǐng)域推陳出新已有相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。思杰、VMware和微軟在上世紀(jì)90年代末加入到了這個(gè)行列。

存儲(chǔ)虛擬化提供了存儲(chǔ)資源的邏輯視頻，讓許多系統(tǒng)可以共享位于網(wǎng)絡(luò)上的單一存儲(chǔ)資源。它還可用于讓許多存儲(chǔ)資源如同單一資源，從而簡(jiǎn)化使用、提供很高的存儲(chǔ)優(yōu)化級(jí)別。EMC、NetApp、惠普、日立和IBM等公司是這個(gè)領(lǐng)域的玩家。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化提供了網(wǎng)絡(luò)資源的邏輯視圖，該邏輯視圖受到了保護(hù)和管理。思杰、戴爾、IBM、惠普、瞻博和VMware在這個(gè)領(lǐng)域都有各自的解決方案。

管理和安全軟件讓管理員們可以把許多系統(tǒng)視作單一計(jì)算資源。IBM、惠普、冠群、RSA和BMC在這個(gè)領(lǐng)域提供技術(shù)。

這幾層技術(shù)并非業(yè)界的新技術(shù)。許多供應(yīng)商一直在竭力把這幾層技術(shù)引入到需要靈活、強(qiáng)大計(jì)算環(huán)境的企業(yè)。

選擇平臺(tái)和虛擬化技術(shù)方面的建議

先對(duì)企業(yè)目標(biāo)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，然后再選擇某一種類型的虛擬化技術(shù)或硬件平臺(tái)，這點(diǎn)很重要。視企業(yè)的需求和目標(biāo)而定，不同的技術(shù)自然會(huì)擺在眼前。企業(yè)常常尋求更高的性能級(jí)別、更強(qiáng)的敏捷性、更高的可擴(kuò)展性，并且把許多工作負(fù)載整合到數(shù)量比較少的物理服務(wù)器上，或者創(chuàng)建一個(gè)統(tǒng)一的管理域。

不管企業(yè)使用虛擬化技術(shù)有著什么樣的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)，選擇擁有最大“生態(tài)系統(tǒng)”的平臺(tái)都是明智之舉。這種平臺(tái)得到數(shù)量最多的供應(yīng)商的支持。明智的企業(yè)會(huì)考慮這種解決方案：支持種類最廣泛的系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理軟件、開發(fā)工具軟件、虛擬化軟件、應(yīng)用軟件和管理軟件，而不是僅僅選擇單一廠商提供的解決方案。

到頭來(lái)，這種關(guān)注為虛擬化技術(shù)提供硬件幫助的通用硬件架構(gòu)的做法會(huì)減少硬件購(gòu)置成本，同時(shí)仍為企業(yè)提供以后跟蹤性能改進(jìn)的能力。

未來(lái)形勢(shì)如何?

硬件和軟件供應(yīng)商現(xiàn)在把大量的資金投入到各種層面的虛擬化技術(shù)。這包括系統(tǒng)供應(yīng)商、操作系統(tǒng)軟件供應(yīng)商、數(shù)據(jù)管理軟件供應(yīng)商、應(yīng)用開發(fā)供應(yīng)商以及應(yīng)用開發(fā)框架軟件供應(yīng)商，目的是為了以最低的成本，為企業(yè)提供經(jīng)過(guò)高度優(yōu)化的虛擬化解決方案。通過(guò)AMD、英特爾、IBM及其他廠商在提高虛擬化優(yōu)化、降低耗電量方面所付出的努力，IT管理人員能夠提高總的系統(tǒng)利用率，同時(shí)把成本減少50%或更多。下面是虛擬化技術(shù)在不遠(yuǎn)的將來(lái)可能會(huì)帶來(lái)的幾處改進(jìn)。

因?yàn)閼?yīng)用程序、應(yīng)用程序組件和數(shù)據(jù)能夠每時(shí)每刻遷移到最合適的環(huán)境，將確保企業(yè)系統(tǒng)得到最優(yōu)化使用。

企業(yè)會(huì)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)需要添加處理能力、以滿足自己在服務(wù)級(jí)別方面的目標(biāo)容易得多。

新技術(shù)將與比較傳統(tǒng)的技術(shù)和諧共存，并高效地協(xié)同運(yùn)行。

幾乎可以從幾乎任何地方，通過(guò)幾乎各種網(wǎng)絡(luò)上各種聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)訪問(wèn)應(yīng)用程序，企業(yè)不至于被迫重新部署或重新設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。

應(yīng)用程序的性能、可擴(kuò)展性和可靠性將日益被融入到環(huán)境中，而不是一種繁瑣或復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)將日益安全、受到保護(hù)，因而消除了IT管理人員擔(dān)心安全泄密、惡意電子郵件及類似威脅的顧慮。

軟件開發(fā)人員個(gè)體將再也不必操心自己針對(duì)哪種系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)、該系統(tǒng)位于何處或者是哪種類型的軟件支持系統(tǒng)。他們能夠致力于完成手頭的任務(wù)，而不是被要求扮演系統(tǒng)操作人員的角色。

訪問(wèn)虛擬化可能會(huì)日益用于簡(jiǎn)化通過(guò)傳統(tǒng)PC以及合理配置的智能手機(jī)、平板電腦及其他智能聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)訪問(wèn)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。

應(yīng)用程序虛擬化將日益被認(rèn)為是把應(yīng)用程序交付到兼容系統(tǒng)、處理版本不兼容問(wèn)題的一種方式。

處理虛擬化的其他方面(比如支持并行處理的技術(shù))將用在高技術(shù)或高性能計(jì)算之外的領(lǐng)域。

存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)將日益被部署，以便在提高存儲(chǔ)性能的同時(shí)，又可以減少存儲(chǔ)需要占用的數(shù)據(jù)中心場(chǎng)地，并減少存儲(chǔ)設(shè)備的耗電量和散熱量。

除了在個(gè)別情況下，預(yù)計(jì)IT解決方案會(huì)出現(xiàn)在虛擬化環(huán)境下。