服务器虚拟化的应用.docVIP

PAGE PAGE 1 服务器虚拟化的应用 　　摘要：随着云计算的不断普及和应用，服务器虚拟化技术有了飞速的发展，最大限度地满足企业级数据中心的高效率、高性价比和自动化管理等要求。本文着重介绍了服务器虚拟化技术的工作原理及优缺点，并简单描述了运用服务器虚拟化技术需要考虑的问题。 　　关键词：服务器虚拟化硬件 　　1.简介 　　服务器虚拟化技术是让一台物理服务器可以同时支持多个运行虚拟机的工作负载。我们不再受限于物理上的界限，而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力。 　　IBM早在20世纪60年代就认识到了虚拟化的重要性。Model67通过VMM（VirtualMachineMonitor）对所有的硬件接口都进行了虚拟化。虚拟化技术真正成熟是在15年后的IBMVM/370系统中，以VM/370为代表的虚拟机和系统虚拟化技术完整的实现了虚拟机的思想。 　　虚拟化技术的发展大概经历了下面两个阶段。 　　初级阶段：在虚拟化早期，人们采用模拟软件技术模拟出计算机硬件和软件。模拟层与操作系统对话，而操作系统与计算机硬件对话。在模拟层中安装的操作系统并不知道自己是被安装在模拟环境下的，你可以按照常规的方法安装操作系统。这种虚拟化需要付出很大的性能代价。 　　高级阶段：随着虚拟技术发展的不断深化，虚拟化被带到了一个更高的级别。在模拟层（负责被虚拟机器的指令翻译）和硬件之间，不需要任何主机操作系统运行硬件上的虚拟机。虚拟机监控器直接运行在硬件上。由此虚拟化变得更加高效。 　　2.虚拟化技术的工作原理 　　所有的IT设备，不管是PC、服务器还是存储，都有一个共同点：它们被设计用来完成一组特定的指令。这些指令组成一个指令集。对于虚拟技术而言，“虚拟”实际上就是指的虚拟这些指令集。虚拟机有许多不同的类型，但是它们有一个共同的主题就是模拟一个指令集的概念。每个虚拟机都有一个用户可以访问的指令集。虚拟机把这些虚拟指令“映射”到计算机的实际指令集。 　　普通虚拟服务器有三个主要部署方案。1）软件开发和测试的自动化。为测试、培训和演示所用而快速创建新配置，提高开发人员的工作效率和测试范围。2）应用程序移植。将需要淘汰的硬件和操作系统上运行的应用程序迁移至更灵活的硬件上运行必威体育精装版版本操作系统的虚拟机环境中。3）部门和分公司业务服务器整合。整合运行特定业务范围应用程序的服务器，以提高应用程序的兼容性、易管理性及资源的高效利用率。 　　通过服务器虚拟化技术，用户可以动态启用虚拟服务器（又叫虚拟机），每个服务器实际上可以让操作系统（以及在上面运行的任何应用程序）误以为虚拟机就是实际硬件。运行多个虚拟机还可以充分发挥物理服务器的计算潜能，迅速应对数据中心不断变化的需求。目前常用的服务器主要分为Unix服务器和x86服务器，对Unix服务器而言，IBM、HP、Sun各有自己的技术标准，没有统一的虚拟化技术。而x86服务器的虚拟化则标准相对开放。x86的虚拟化技术分为三类：全虚拟化、准虚拟化和操作系统层虚拟化。 　　全虚拟化 　　全虚拟化也称为原始虚拟化技术，该模型使用虚拟机协调客户操作系统和原始硬件。一些受保护的指令必须由Hypervisor（虚拟机管理程序）来捕获和处理，因为操作系统是通过Hypervisor来分享底层硬件，优点是不用修改GuestOS内核，缺点在于hypervisor给处理器带来开销。 　　准虚拟化 　　完全虚拟化是处理器密集型技术，因为它要求hypervisor管理各个虚拟服务器，并让它们彼此独立。减轻这种负担的一种方法就是，改动客户操作系统，让它以为自己运行在虚拟环境下，能够与hypervisor协同工作，这种方法就叫准虚拟化。准虚拟化技术的优点是性能高。经过准虚拟化处理的服务器可与hypervisor协同工作，其响应能力几乎不亚于未经过虚拟化处理的服务器。 　　操作系统层虚拟化 　　实现虚拟化还有一个方法，那就是在操作系统层面增添虚拟服务器功能。就操作系统层的虚拟化而言，没有独立的hypervisor层。相反，主机操作系统本身就负责在多个虚拟服务器之间分配硬件资源，并且让这些服务器彼此独立。一个明显的区别是，如果使用操作系统层虚拟化，所有虚拟服务器必须运行同一操作系统。虽然操作系统层虚拟化的灵活性比较差，但本机速度性能比较高。此外，由于架构在所有虚拟服务器上使用单一、标准的操作系统，管理起来比异构环境要容易。 　　3.服务器虚拟化的优缺点 　　服务器虚拟化让一台物理服务器可以同时支持多个运行虚拟机的工作负载。管理员可利用虚拟机将工作负载从物理计算平台中分离出去，这样就可以实现一些重要功能，如隔离和工作负载可移植性。采用更先进的服务