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 為什么要選擇虛擬化

 

摘要:隨著數據中心服務器數量的增加,管理上的難度就變得越來越大。有數據表明,數據中心服務器平均使用率只有5%到15%……

作者:深圳市安華計算機有限公司

關鍵字:虛擬化  信息化 

 

      隨著數據中心服務器數量的增加,管理上的難度就變得越來越大。有數據表明,數據中心服務器平均使用率只有5%到15%。許多應用程序獨享服務器所有的資源。而很多服務器又是按照服務的理論峰值而配置。理論峰值達到的概率很少,甚至從來就達不到。低的使用率除了服務器和管理方面的成本浪費外,還導致數據中心其他資源的浪費:機柜空間、電源、空調、網絡和存儲的連接。由此導致數據中心的服務器資源經常得不到充分的利用。這種情況下,服務器虛擬化技術產生就成為理所當然的事情了。

      作為系統和數據中心的一個重要組成部分,服務器虛擬化領域正處于高速成長的階段。

1、虛擬化技術的發展史

      雖然虛擬化技術在最近幾年才開始大面積推廣和應用,但是如果從其誕生時間來看,可以說它的歷史源遠流長。1959年,克里斯托弗(Christopher Strachey)發表了一篇學術報告,名為"大型高速計算機中的時間共享"(Time Sharing in Large Fast Computers),他在文中提出了虛擬化的基本概念,這篇文章也被認為是虛擬化技術的最早論述。可以說虛擬化作為一個概念被正式提出即是從此時開始。

      最早在商業系統上實現虛擬化的是IBM公司在1965年發布的IBM7044。它允許用戶在一臺主機上運行多個操作系統,讓用戶盡可能充分地利用昂貴的大型機資源。隨后虛擬化技術一直只在大型機上應用,而在PC服務器的x86平臺上仍然進展緩慢。不過也可以理解,以當時x86平臺的處理能力,應付一兩個應用都有些捉襟見肘,還怎么可能將資源分給更多的虛擬應用呢?隨著x86平臺處理能力與日俱增,1999年,VMware在X86平臺上推出了可以流暢運行的商業虛擬化軟件。從此虛擬化技術終于走下大型機的神壇,來到PC服務器的世界之中。在隨后的時間里,虛擬化技術在x86平臺上得到了突飛猛進的發展。尤其是CPU進入多核時代之后,PC服務器具有了前所未有的強大處理能力,終于到了我們考慮如何有效利用這些資源的時候了。

      從2006年到現在,可以說是進入了虛擬化技術的爆發期。諸多廠商如雨后春筍般涌現,而微軟這樣的主流操作系統廠商也終于按捺不住,從2003年收購Connectix獲得虛擬化技術并很快推出Virtual Server免費版到2008年年底推出Hyper-V。

      縱觀虛擬化技術的發展歷史,可以看到它始終如一的目標就是實現對IT資源的充分高效利用。

2、虛擬化技術的發展目標

      隨著企業的發展,業務和應用不斷擴張,基于傳統的IT建設方式導致IT系統規模日益龐大,數據中心空間不夠用、高耗能,維護成本不斷增加。而現有服務器、存儲系統等設備又沒有被充分利用起來。新的需求又得不到及時的響應,IT基礎架構對業務需求反應不靈活,不能有效地調配系統資源適應業務需求。因此,企業需要建立一種可以降低成本、具有智能化和安全特性并能夠及時適應企業業務需求的靈活的、動態的基礎設施和應用環境,并希望降低數據中心的運營成本,這時虛擬化技術應運而生。

      虛擬化技術是一種調配計算資源的方法,它將應用系統的不同層面--硬件、軟件、數據、網絡存儲等一一隔離起來,從而打破數據中心、服務器、存儲、網絡數據和應用的物理設備之間的劃分,實現架構動態化,并達到集中管理和動態使用物理資源及虛擬資源,以提高系統結構的彈性和靈活性,降低成本、改進服務、減少管理風險等目標,如下圖所示:

      計算機的虛擬化使單個計算機看起來像多個計算機或完全不同的計算機,從而提高資源利用率或降低IT成本。之后,隨著IT架構的復雜化和企業利用計算機需求的急劇增加,虛擬化技術發展到了使多臺計算機看起來像一臺計算機以實現統一管理、調配和監控。現在,整個IT環境已逐步向云計算時代邁進,虛擬化技術也從最初的側重于整合數據中心內的資源發展到可以跨越IT架構實現包括資源、網絡、應用和桌面在內的全系統虛擬化,進而提高靈活性。

3、為什么要選擇虛擬化

      當基于微型計算機技術的服務器開始取代大型主機,并開始成為業務信息處理系統核心的時間,微機技術的發展是遠遠落后于當前時代的。微軟等公司為了確保用戶得到預期性能同時降低系統不兼容帶來的風險,給出的建議是在每臺服務器上安裝單獨的解決方案。對于數據中心來說,這種方法盡管是有效的,但卻意味著出現了數以百計的單一用途服務器。

      隨著服務器數量的增加,管理上的難度就變得越來越大。此外,由于硬件技術的飛速發展,加上服務器的更新換代,導致數據中心的服務器資源經常得不到充分的利用。這種情況下,服務器虛擬化技術產生就成為理所當然的事情了。

      服務器和桌面虛擬化已經不再僅僅是一個時髦的詞語,而是成為了現實的技術,對于企業用戶來說,可以作為確定的信息技術給予利用。

之所以選擇虛擬化技術,是因為它可以幫助企業解決在使用服務器時出現的很多常見問題,其中包括了:

? 硬件分享。多臺虛擬服務器可以共享來自同一硬件平臺上的所有資源,從而在最大限度上提高企業投資的利用率。

? 避免了底層硬件在兼容性方面出現問題。虛擬服務器技術可以為使用者建立專門的虛擬服務器環境。這樣的話,供應商和商業用戶的應用程序和操作系統就不必擔心在部署一個解決方案的時間,會由于硬件不兼容而出現各種各樣的問題。

? 安全日志記錄。虛擬化管理軟件或虛擬機管理器(VMM),會記錄下在客戶虛擬環境下發生的破壞事件。因此,即使虛擬機中的日志被破壞或者修改,虛擬機管理器的日志依舊是安全的,不會受到影響。

? 通過標準鏡像啟用服務器。只要按照恰當的基礎安全標準進行設置、安裝好補丁,并對使用環境進行了配置,就可以建立一臺虛擬服務器,并且企業還可以把它作為一個標準鏡像保存起來。在需要恢復或者創建同一類型(舉例來說電子郵件、數據庫、文件和打印等方面)的其它服務器時啟用。

? 確保運營業務可以快速恢復。如果出現硬件損壞或者虛擬服務器當機的情況,只要重建環境的存儲虛擬映像就可以快速恢復業務運營。并且由于虛擬機是基于抽象的硬件無關性,所以,一臺后備服務器就可以恢復不同硬件平臺上的業務運營系統,而不必擔心出現硬件兼容性的問題

? 安全測試。對于安全管理來說,為服務器和網絡操作建立安全規則是相當大的一部分工作。而利用虛擬服務器對安全規則進行測試就是一種很好的方法,快速建立一臺虛擬服務器,運行需要的測試,獲得必須的數據后就可以直接關閉它。

 

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