在不断升温的大背景下,本次大会的一个亮点就是虚拟化技术。它是实现动态IT的重要组成部分,它有什么技术特色?微软对虚拟化又有哪些独特见解?
虚拟化将成为今后几年的大热门,微软Windows开发部门高级开发主管傅雄俭介绍了Windows Server中的虚拟化技术。
虚拟化的 虚拟化帮助用户在一台或多台物理机上运行多个虚拟机。这样做主要的原因是提高CPU的率。傅雄俭介绍说,在大的系统环境中,大部分CPU的使用率为10%~15%,这造成了资源的浪费。如果可以用更少的机器承载更多的,就可以大幅度提高CPU的使用率。
另外一个重要的原因是,如果可以把虚拟机从一个地方移到另一个地方,就可以提高运行的不间断性,这对很多行业的是非常有帮助的。虚拟化还有一个很大的优势是可以提高的灵活性,实现按照需求动态部署工作负载,这对提高灵活性是非常有益的。
在当前的虚拟化市场,VMware取得了不错的成绩,这表明市场对虚拟化的需求。TWP Research的报告则称,虽然虚拟化是技术开发商的热门话题,但实际上只有6%的公司使用虚拟化技术。傅雄俭表示,微软研究表明,去年销售的只有约6%安装了虚拟化技术,今年将达到7%。所以虚拟化还有很大市场空间有待开发,前景非常广阔。
微软虚拟化的方向 微软对于虚拟化的投资方向大概分为五部分。第一是授权,微软简化了虚拟化产品的授权,例如,如果购买Windows Server ,那么就可以获得无限制的虚拟机授权。此外,微软公开了VHD(虚拟机硬盘)格式。第二是核心技术,微软正在开发下一代的虚拟化平台。第三是系统管理,微软投资了一个新的产品—System Center Virtual Machine Manager,以提高虚拟机的管理性能,简化虚拟整合,更好地使用系统资源,降低费用。第四个方向是互用性,提高与Linux的互用性。微软将和Novell等公司展开合作,满足客户需求,促进行业发展。第五是方面,微软没有将虚拟化看作是所特有的,而是将虚拟化扩展到应用程序和用户界面等领域。
四个层次构建虚拟化 微软虚拟化系统分为四个层次。第一个层次是服务器的虚拟化。所谓服务器的虚拟化,是将服务器变成虚拟机。第二个层次是桌面的虚拟化,Virtual PC是微软面向桌面用户的产品。第三个层次是应用程序虚拟化,也就是SoftGrid。使用该软件可以将应用程序运行在虚拟的环境下,从而可以在网络上动态部署Office,并支持两个不同版本的Office运行在一个操作系统上。第四是用户界面的虚拟化。傅雄俭表示,如果将所有的虚拟化产品加在一起,人们会发现有成千上万台虚拟机在网络上运行。一个良好的,需要有一个良好的系统管理,这也是为什么微软提供了一整套管理工具,并将其命名为System Center(参见附表)。
无论用户有多少台服务器和虚拟机,他们都希望自己能够实现远程、集中的管理。System Center Virtual Machine Manager实现了这样的功能。此外,它还可以将物理机快速可靠地转移成虚拟机,实施快速部署和转移。
虚拟化产品的应用 虚拟化在服务器方面的应用主要有四种。包括服务器整合、不间断的运行管理、动态数据中心、测试和开发。
服务器的整合是服务器虚拟化最重要的推动力。为什么服务器的整合如此重要呢?傅雄俭表示,现在的情况不是用户没有钱买机器,而是用户没有那么多钱运行这些机器。人员费用、电力消耗和物理空间都要花费大量成本。所以需要全力提高硬件利用率,把所有的工作负载整合到很少的几台高容量、高可用性的服务器上,从而大大降低总体拥有成本。
另外一个虚拟机的应用就是实现不间断的运行。例如,微软美国总部下班,而微软在中国的公司上班,那么就不能关闭服务器。这样就很难进行服务器的维护和备份。通过虚拟机,可以大大降低甚至消除服务器运行的间断。
什么是动态数据中心呢?所有的服务器变成虚拟机后,数据中心服务器的负载可以进行灵活设置。增加一台服务器,使用虚拟化技术只需要启动一个虚拟的服务器即可。虚拟化可以减少数据中心管理的复杂度,打断负载和硬件的连接,快速分配负载,提供动态比例增长,简化和自动化复杂系统的设计、部署和运行。在未来的5~10年,这些技术将非常流行。
虚拟化技术另一个应用领域是在软件的测试和开发环节。虚拟技术可以重现软件开发和测试的环境,简化硬件资源的使用。
Windows虚拟化架构 原来的虚拟化软件直接运行在宿主机操作系统上,具有较高的可移植性,比如.NET Framework和Java虚拟机,缺点是命令需要一个翻译过程才能够在硬件上运行,所以这种方法运行速度慢。由于现在AMD和Intel在硬件上都支持虚拟化功能,所以微软在即将推出的Windows Server 2008中采用虚拟化技术是称为Hypervisor的架构,Hypervisor直接运行在硬件上,不包含驱动程序,目的就是使Hypervisor最小化,实现更高的性和可靠性.Hypervisor的上层就是虚拟机操作系统。
Hypervisor是IBM在20世纪70年代提出来的。Hypervisor目前有两种方式,即单一化的Hypervisor和微核化的Hypervisor。
Hypervisor就像一个小的操作系统。单一化的Hypervisor包含了全部的驱动程序,而微核化的Hypervisor没有驱动程序,驱动程序都放在上层的虚拟机之中。微软的Hypervisor就采用微核化架构,这样能够确保系统的稳定性。
虚拟化和高可用性 高可用性为计划和非计划停机解决方案提供了保障。在传统的非虚拟化环境中,一台服务器停机只影响一个工作负载,而在虚拟化环境中,一台服务器停机会影响多个工作负载。所以虚拟化对服务器可用性的要求非常高。
如何实现高可用性呢?Windows集群服务为上述两种情况都提供了解决方案,计划停机可以通过快转移实施。快转移首先整个虚拟机的状态,然后转移虚拟机,包括转移虚拟机的外存,最后恢复虚拟机的状态,打开虚拟机就完成了转移。而非计划停机则可以通过集群服务中的故障恢复来进行转移。
目前微软在虚拟化领域最大的竞争对手是VMware。在低端市场,双方都是免费的,比如微软的Virtual PC和Virtual Server。在高端市场,微软正在研发Windows Server Virtualization。
虚拟化是一个大市场,傅雄俭表示,微软欢迎VMware这样的竞争对手,这对于用户和市场的良好发展是有益的。
微软System Center产品功能