未來(lái)五年內(nèi)數(shù)據(jù)中心將有大幅度的改變，改變的方向即是“新型數(shù)據(jù)中心”。盡管各家對(duì)新型數(shù)據(jù)中西定義各不相同，但是實(shí)現(xiàn)的“綠色、高效、運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)單”目的總是一致，而在實(shí)現(xiàn)上述目的的手段中，虛擬化總是被廣為提及的一種方法。

在新型數(shù)據(jù)中心，不刻意強(qiáng)調(diào)計(jì)算資源的專屬性，而是傾向于采用虛擬化技術(shù)，充分利用可信賴的其它計(jì)算資源。虛擬化帶來(lái)的好處已毋庸多說(shuō)，可參照比特網(wǎng)數(shù)據(jù)中心頻道最近發(fā)布的文章《從“芯”出發(fā) 數(shù)據(jù)中心能效管理》一文。

在虛擬化技術(shù)之前，有了新的應(yīng)用需求，我們往往選擇不斷增加服務(wù)器來(lái)滿足需要，而實(shí)際上根據(jù)IDC的調(diào)查，目前服務(wù)器利用率只有30%。筆者在日前參加比特網(wǎng)首屆數(shù)據(jù)中心經(jīng)理人年會(huì)時(shí)采訪過(guò)不少用戶，有近45%的數(shù)據(jù)中心經(jīng)理人表示他們當(dāng)中有一部分人是看CPU的使用率來(lái)評(píng)估服務(wù)器的使用情況。

而現(xiàn)在的問(wèn)題是，當(dāng)所有的硬件廠商都宣稱可以為數(shù)據(jù)中心帶來(lái)虛擬化變革時(shí)，如何能讓服務(wù)器最核心部分也就是CPU的能力充分被調(diào)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)硬件平臺(tái)的性能提升?

英特爾中國(guó)大區(qū)技術(shù)部經(jīng)理日前接受比特網(wǎng)(Chinabyte)專訪，從更加底層的角度解析了從芯開始的虛擬化技術(shù)能夠?yàn)樾滦蛿?shù)據(jù)中心帶來(lái)哪些改變，能夠?yàn)樘嵘�硬件平臺(tái)的性能做哪些幫助。

在采訪中，梁巖戲稱數(shù)據(jù)中心是一個(gè)大的虛擬化資源池，但是并不是所有的用戶都會(huì)對(duì)虛擬環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，針對(duì)此問(wèn)題，梁巖解釋說(shuō)，虛擬環(huán)境的優(yōu)化比較困難，因?yàn)樘摂M化本身是在物理層和上面虛擬層應(yīng)用之間加了一層翻譯層。因?yàn)楸旧硎且粋�(gè)轉(zhuǎn)換層，因此肯定會(huì)帶來(lái)性能的降低，而現(xiàn)在英特爾做的工作就是如何通過(guò)底層硬件加指令、加功能，使得從上面虛擬環(huán)境對(duì)底下硬件指令調(diào)動(dòng)的時(shí)候能達(dá)到最快。

隨后他用英特爾最新的服務(wù)器處理器至強(qiáng)5500解答了筆者的疑惑。“我們必須通過(guò)硬件加速的方式來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，直接通過(guò)軟件是很難做到的。所以英特爾在我們的CPU，在我們的芯片組，以及在我們的一些I/O設(shè)備上做了很多的工作。”而在最新的測(cè)試中，新一代的英特爾虛擬化技術(shù)(Intel VT)使本機(jī)虛擬化性能提升了2.1倍，并使往返虛擬化延遲降低了40%。

以英特爾至強(qiáng)5500系列處理器為例。新的處理器提升了三個(gè)虛擬化技術(shù)能：CPU級(jí)的VT-x技術(shù)，芯片組一級(jí)的VT-d技術(shù)以及I/O一級(jí)的VP-c技術(shù)。梁巖解釋說(shuō)，VT-x有助于提高基于軟件的虛擬化解決方案的靈活性，比如從舊機(jī)器向新機(jī)器做遷移轉(zhuǎn)換的時(shí)候，因?yàn)檫@個(gè)新的機(jī)器里加了很多的指令，和老的機(jī)器在指令集上不一定完全兼容。VT-x就會(huì)智能地對(duì)比兩邊的指令集，如果發(fā)現(xiàn)不一致，VT-x會(huì)使他們之間做指令的一個(gè)匹配。

這樣的話從一個(gè)老機(jī)器遷移到一個(gè)新機(jī)器，或者遷移到未來(lái)的一個(gè)新機(jī)器的時(shí)候，它始終都是一個(gè)二進(jìn)制的遷移，不需要重新做任何一個(gè)轉(zhuǎn)換的工作，這也就是英特爾虛擬化靈活遷移技術(shù)(Intel VT FlexMigration)所做的工作。實(shí)際上這種方法是在提升所謂“翻譯層”的轉(zhuǎn)換效率。

英特爾芯片組的VT-d技術(shù)也具有很好的表現(xiàn)。由于每臺(tái)服務(wù)器上整合了更多的客戶操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)進(jìn)出系統(tǒng)的傳輸量(I/O流量)有所增加并且更趨復(fù)雜。如果沒(méi)有硬件輔助，虛擬機(jī)監(jiān)視器(VMM)必須直接參與每項(xiàng)交易。這不僅會(huì)減緩數(shù)據(jù)傳輸速度，還會(huì)由于更頻繁的VMM活動(dòng)增加服務(wù)器處理器的負(fù)載，VT-d技術(shù)通過(guò)減少VMM管理I/O流量的需求來(lái)加速數(shù)據(jù)傳輸，，消除了大部分的性能開銷。

“當(dāng)虛擬化環(huán)境對(duì)以下的硬件，對(duì)一些I/O設(shè)備進(jìn)行一個(gè)調(diào)動(dòng)的時(shí)候，VT-d會(huì)提供一個(gè)直接的調(diào)用工作，而不用通過(guò)中間的虛擬層，那這樣調(diào)動(dòng)的話，性能會(huì)更好。”梁巖解釋說(shuō)，不過(guò)這也有可能破壞安全性，因?yàn)闊o(wú)法確定是否調(diào)用到有需求的虛擬環(huán)境，梁巖表示，英特爾在整個(gè)設(shè)計(jì)里面提供了非常好的一個(gè)安全保護(hù)，使得在內(nèi)存、CPU這樣的底層方面都會(huì)和別的虛擬層之間做相互的干涉，同時(shí)又使得它直接針對(duì)硬件。

最后他這樣評(píng)價(jià)虛擬化技術(shù)給數(shù)據(jù)中心帶來(lái)的變革，“從廣義的IT上來(lái)說(shuō)，客戶的應(yīng)用與下面的硬件出現(xiàn)了虛擬化作出的解釋層，經(jīng)過(guò)一些資源的映射以后，使得下面的硬件可以方便地替換，加入新的硬件新的功能，對(duì)上面的軟件并沒(méi)有影響，從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，虛擬化對(duì)‘簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)中心’起到了非常大的幫助。”

無(wú)論是綠色、高效還是簡(jiǎn)單的運(yùn)營(yíng)管理，虛擬化都是一個(gè)強(qiáng)有力的手段，而在更為關(guān)鍵的計(jì)算資源，英特爾從“芯”開始的虛擬化正在幫助實(shí)現(xiàn)這一目的。