服務器虛擬化十點必知

按需選擇服務器虛擬化技術

最近幾年，服務器虛擬化技術領域的競爭變得越來越激烈。 

競爭對市場來說總是好事，因為競爭促使軟件廠商以更低的價格提供更好的軟件產品。但對您的組織來說，了解所有軟件廠商的宣傳資料并做出正確選擇卻是件費時費力的事情。下面列出了不同虛擬化技術之間的主要差異，并給出進行技術評估時需要主要考慮的因素。本文主要討論以下三種主流技術：硬件虛擬化、并行虛擬化和操作系統虛擬化。

硬件虛擬化

恐怕是很多人都了解的虛擬化技術，主要產品有VMware和Microsoft的VirtualServer。這種技術的設計目標是在單臺服務器上實現多種不同操作系統，其特征是對硬件資源進行虛擬化，使之成為可管理的和獨立的“虛擬機”。

并行虛擬化

和硬件虛擬化是類似的，因為在概念上它支持在一臺服務器上實現多種操作系統。目前只有Xen的開源項目實現了這種技術，而XenSource會跟著發布對應的商業化產品。與硬件虛擬化相比，Xen的獨特之處在于對操作系統進行修改，以降低額外損耗，從而提供比硬件虛擬化技術更高的效率。

操作系統虛擬化

是虛擬化技術的第三種實現方式，SWsoft的Virutozzo和Sun的SolarisContainer是這種技術的兩種實現。操作系統虛擬化的概念是基于共用操作系統，由于不包含額外的(虛擬化)處理層，所以它提供了一個更瘦的架構體系。這項技術的主要限制在于它不支持在一臺物理服務器實現多種操作系統。如果某個組織希望在單臺Linux、Windows或SunSolaris物理服務器集成或部署多種不同操作系統的虛擬服務器，它可能不太傾向于選擇虛擬操作系統技術。SolarisContainers顯然只支持Solaris，而Virtuozzo同時支持Linux和Windows。SWsoft的Linux版Virtuozzo服務器支持在虛擬服務器上實現同版本內核的不同Linux發行版。

需要考慮的因素

1、性能

為什么處理損耗如此重要？因為它影響應用程序的性能，并最終影響終端客戶的滿意程度。

如果虛擬化基礎架構的處理損耗較高，那只能運行非產品級或不太重要的應用服務。由于產品不同，虛擬化解決方案的處理損耗從1%到最多60%。虛擬化的應用程序的運行效率差異很大，有的能夠做到接近原始物理環境下運行的效率，有的則低劣到終端用戶所難以接受的程度。同一虛擬化技術路線的不同產品性能也有很大差異，但通常來說，虛擬化硬件會造成較大的性能損耗，但操作系統虛擬化性能損耗極低，幾乎可以忽略不計。

2、管理工具

許多組織采用虛擬化項目是因為他們可以降低硬件成本，因為這些數據中心的硬件僅有15%—20%的利用率。雖然硬件和環境的成本本身已經相當可觀，但管理成本中更大的部分仍然是來自于服務器的管理成本。管理性任務包括操作系統和應用程序更新、打補丁、備份、安裝、開通和應用管理等等。因此對于虛擬化基礎設施的管理而言，管理工具就更加重要，只有很好地進行資源的管理和監控才能真正做到有效地利用虛擬服務器的資源。

每種虛擬化解決方案能提供的管理工具都很不相同。一些虛擬化解決方案幾乎沒有什么管理工具，而且使用非常受限制。某些特定的虛擬化解決方案提供很多優秀的工具集，并和產品放在一起以優惠價打包促銷。但某些工具卻非常的貴，常常是按可選擇的產品組件的價格進行銷售。

將物理服務器遷移到虛擬服務器是非常復雜的工作，以至于經常令管理人員望而卻步，特別涉及到企業的關鍵業務系統時更是如此。大多數虛擬化軟件廠商提供遷移工具，而且某些廠商不僅提供從物理服務器到虛擬服務器的遷移工具，他們還提供虛擬環境間甚至從虛擬服務器遷移到物理服務器的遷移工具。在物理服務器到虛擬服務器的遷移過程中，預估物理服務器的資源使用率趨勢并以此為基礎配置夠用的虛擬服務器是非常重要的，其重要性甚至要高于將數據遷移到可靠的虛擬服務器時的要求。僅有非常有限的P2V(PhysicaltoVirtual的簡稱)工具具有預估資源使用趨勢的能力。

3、平臺支持

虛擬化技術將虛擬服務器從其下的硬件中抽象出來，但這并不意味著虛擬基礎結構可以支持任何硬件。需要特別注意的是，硬件虛擬化和并行虛擬化必須支持從CPU芯片到顯卡等計算機的所有硬件。而操作系統虛擬化技術建立在標準的操作系統之上，因此自然而然的支持操作系統支持的所有硬件，所以操作系統虛擬化產品部署過程更容易。某些虛擬化技術除了支持基本的硬件，還有充分利用所有硬件的能力，包括支持SMP、64位處理器，直到16路CPU和64GB的內存。

4、遷移

虛擬化技術將虛擬服務器從硬件中抽象出來，這樣做最大好處是虛擬服務器可以在不同物理服務器中來回遷移。遷移能力允許將虛擬服務器克隆出來，或從一臺物理服務器遷移到另外一臺。遷移的好處包括：

消除由于硬件升級或出現問題時造成的宕機時間

避免軟件更新時的宕機時間

可以按需求將虛擬服務器遷移到更強或更弱的服務器上

許多虛擬化解決方案擁有克隆或遷移能力，但他們在軟件功能、限制和成本方面有相當大的差異。

高端的零宕機解決方案遷移成本極高且需要SAN集中存儲設備的支持，而遷移作為Virtuozzo虛擬化操作系統軟件的基本功能，提供了另外一種可以在任何聯網的服務器之間進行的低成本零宕機遷移解決方案。在做服務器遷移時，您需要評估遷移的重要性，明確怎樣遷移才能更適應您的企業應用環境。

5、資源管理

三類不同的虛擬化技術對服務器資源分配采用不同的處理方式。硬件虛擬化技術和并行虛擬化技術將虛擬出的硬件資源分配給不同的虛擬服務器使用。這兩種技術在分配和更換硬件資源方面的靈活性有所不同。某些資源是動態的可以實時更新，而其他資源可能需要重起服務器或至少中斷虛擬服務器。實際上這兩種技術為虛擬服務器分配的是虛擬資源，虛擬的資源會有很多的限制，比如可以用于分配的CPU和內存資源總是有限的。

對資源的管理是非常靈活的，允許在不中斷應用服務或虛擬服務器情況下實時更新資源。特別需要指出的是SWsoft的Virtuozzo允許任何臨時需要更多資源的虛擬服務器猝發性使用服務器中未被占用的資源。

6、隔離和安全

對于隔離和安全問題，每種虛擬化技術的處理方式都不同。虛擬化解決方案最基本的組件就是分區。所有虛擬計算機必須完全的隔離，這樣進程、動態連接庫及應用程序才不會影響同一臺服務器的其他虛擬服務器上的應用。

相對于普通服務器，由于虛擬化技術改變了訪問節點和不同的組件，所以不太可能對于虛擬服務器的實施常規性攻擊。同隔離一樣，對于同一臺物理服務器上的兩個虛擬服務器來說，彼此之間的安全同樣重要。

每種技術在處理隔離和安全問題時采用不同的方式，除了XEN和SolarisContainer外，已經有大量的客戶對現有的虛擬化技術作了廣泛的試驗確保這些技術隔離和安全的級別是可靠的。

7、服務器利用率

許多客戶采用虛擬化項目是因為服務器的使用率經常只有15%—50%。提升服務器的利用率可以顯著降低數據中心的資源總擁有成本。在服務器合并項目中主要考慮的成本因素有數據中心的存儲、電力和年復一年的硬件維護成本。

在評估不同虛擬化解決方案的資源利用率時，需要考慮在一臺物理服務器上能夠運行的虛擬服務器的數量限制。盡管所有的虛擬化技術對虛擬服務器的數量都沒有限制，但在過去由于過高的額外損耗，根本就不能支持更多的虛擬服務器數量。

技術在處理服務器利用率方面有著得天獨厚的優勢。操作系統虛擬化技術在一臺物理服務器上沒有限制虛擬服務器的數量，高效的架構使得在單個服務服務器上在硬件條件允許的情況下可以支持更多的虛擬服務器，這無疑極大的提高了服務器的實際使用率，同時最大化服務器的性價比和投資回報率。

8、開通效率

在2005年，IdeasInternational公司完成了一項針對服務器虛擬化的研究。

這一研究的主要目的是研究回顧選擇服務器虛擬化項目的原因是否和實際從該項目中獲益的結果是一致的。研究人員驚奇的發現，最意想不到的好處居然是在服務器開通方面節約了大量時間。

每個虛擬化解決方案的服務器開通能力是不同的。某些解決方案提供了模板和預先設置工具或定制配置提前縮短了開通時間。不同處理方法的開通時間從30秒到1小時有很大的差別。與獨立服務器來比，虛擬服務器急劇的縮短了服務器的開通時間。

9、預期的虛擬化部署

排名前3位的服務器虛擬化部署情景分別是：測試和研發，服務器合并和災難恢復。

排名第一位的部署情景是測試和研發項目，因為研發人員需要使用許多不同的操作系統環境，這使得相關成本的很難估計。研發組織需要不同的操作系統，較好的選擇是硬件虛擬化。

virtualization計劃支持多操作系統，但卻遲遲沒有發布相關功能。SWsoft的Linux版Virtuozzo同樣支持在一臺服務器上運行同一版本內核的不同Linux發布版本的虛擬服務器。對于需要快速創建大量服務器來進行壓力測試的組織來說大多數虛擬化技術已經夠用，但有的虛擬化技術可以更快地開通服務器。

服務器合并(涉及到現有應用或新應用)通常發生在支持在線應用和數據的生產型服務器中。服務器合并需要考慮的兩個因素是處理損耗和服務器利用率。對服務器合并來說最好的解決方案是操作系統虛擬化，因為操作系統虛擬化擁有更低的服務器損耗，因此能夠顯著的提升服務器的利用率。

災難恢復解決方案是一個非常常見的虛擬化服務器部署方案。許多組織發現允許實時訪問和提供冗余系統的災難恢復方案是極其昂貴的。由于虛擬化服務器可以被激活、重起且可在限定的時間內創建重要服務器，所以虛擬化服務器在短時間內快速成為經濟高效且具有更高管理性能的災難恢復解決方案之一。

10、總擁有成本

最后一個需要考慮的因素是對比每種虛擬化技術的總擁有成本。具有更多的功能和管理工具的解決方案價格也會更高。有的廠商要求為附加的功能和管理工具付費，這就使比較各種虛擬化技術的總擁有成本變得更加困難。其他軟件廠商將主要的管理工具和其他附加功能作為基本的管理組件或服務器產品組件。考慮到基本產品所提供的性能和功能，再來進行總體擁有成本的比較，您會驚奇的發現各種解決方案能提供的價值具有顯著的差別。

結論

現有的三種主流服務器虛擬化技術都有各自的優勢和局限，這是其軟件架構所固有的。每一種技術都最適合于特定的虛擬服務器場景。對于每種虛擬化技術類型，每個軟件廠商所能提供的解決方案和工具也有很大的差別。希望這個評估表格能幫助您評估現有的服務器虛擬化技術，并幫助您選擇滿足您需求的最佳虛擬化解決方案。

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