关键词:服务器虚拟化 Vmware Xen
虚拟化将主宰未来的企业,在现在的国内,企业数据中心都是根据需求随时添加服务器设备,这些设备基本上都是分散的,不同品牌、不同配置甚至不同架构,最致命的是,在其上运行的应用并不能够充分利用服务器所有的资源,占用到15%―20%的服务器资源是一个普遍现象,而使用虚拟化技术可以减少服务器数量的增加,简化服务器管理,同时明显提高服务器利用率、网络灵活性和可靠性。将多种应用整合到少量企业级服务器上即可实现这一目标。通过整合及虚拟化,数百台服务器可以减少至数十台。10%甚至更低的服务器利用率将提高到60%或更高,IT基础设施的灵活性、可靠性和效率也将得到改进。由此可见虚拟化技术成为各个企业和研究机构的重要课题。下面简单介绍一下两种虚拟化软件及其区别。
一、VMware
VMware是业界著名的虚拟机产品,它有VMware Workstation、VMware GSX Server、VMware ESX Server等系列产品。VMware的VMM可以有两种结构形式,即Standalone和Hosted。Standalone的结构形式是指,VMM作为一层直接运行在硬件平台上的软件层,在它上面可以创建和管理多个客户虚拟系统。这种结构的VMM有点像一个 *** 作系统,它包含硬件平台的驱动,受到硬件平台种类的限制。它适合于服务器的应用环境,其典型的产品是VMware ESX Server。
Hosted结构的VMM作为 *** 作系统的一个应用程序运行,它可以利用 *** 作系统自身的内存管理、CPU调动、硬件驱动和资源管理。VMware Workstation使用的是Hosted的结构,是设计来让一些应用程序,比方软件的研发或测试程序来执行,同时Server版本的目标则针对数据库以测试软件更新、简化应用程序的提供,或使用虚拟的设备等功能。ESX Server可以藉由不使用 *** 作系统来大量增加效能。相反的,ESX使用自己设计的 *** 作系统核心,可以直接在计算机上执行。这个方法可以同时支持更多的虚拟服务器,但ESX核心支持的硬件并不多。
由于VMware的目标平台是x86平台,因此,它也同样面临着x86平台不完全支持虚拟化的问题。VMware的解决方法是其专利技术,在需要VMM参与的地方,动态重写部分虚拟系统的指令,使其可以trap到VMM。
此外,VMware还有Virtual Center。VMotion应用在IBM Blade Center刀片服务器上,使之具备更好的d性和可用性,结合刀片服务器的模块化和可扩展性,可以增加内存和I/O能力的扩展比例,混合刀片间的工作负载均衡。Virtual Center采用集中式管理,可以监控系统的可用性及性能,并可以自动告警,SDK与现有管理工具整合,通过稳定的访问控制保证系统安全。VMotion技术使用户在保持连续的服务可用性的同时,还可以将实时运行企业用户关键业务的虚拟机,从一台物理主机转移到另一台物理主机,并动态获得每台物理服务器资源的极佳利用率、零宕机维护、快速重新配置,以及持续的工作负载整合能力。
二、Xen
Xen VMM(Virtual Machine Monitor)是由剑桥大学计算机实验室开发的一个开源项目,它能够让我们创建更多的虚拟机,每一个虚拟机都是运行在同一个 *** 作系统上的实例。
这些客户OS可以是修补过的Linux内核24或26,也可以是修补过的NetBSD/FreeBSD内核。用户应用程序就运行在这些客户OS上,并不需要修改任何代码。但是,随着将来的处理器能支持虚拟化,内核也就不需要打补丁了。比如说,Intel的VT和AMD的Pacifica处理器都将包括这种支持。
在Xen中,一个“系统管理程序”运行在0环,客户OS运行在1环,应用程序运行在3环。这种关系对于x64/64有一点不同,就是客户内核和应用程序都运行在3环上。
Xen自身被称为“系统管理程序”,是因为它比客户OS的系统管理代码运行所需的特权级还高。
当系统引导的时候,Xen被装载到0环的内存中。它在1环上启动修补过的内核,这被称作是domain 0(注:domain是指一个运行中的虚拟机,在其上有一个guest OS在执行)。从这个domain开始,你可以创建更多的domain,也可以销毁它们,还可以进行domain的迁移、设置参数等等。你创建的那些domain也运行在1环它们的内核中。用户应用程序运行在3环。
目前,修补过的Linux内核24和26可以作为domain 0。据Xen开发者所说,将来domain 0仅支持26的内核补丁。构造domain 0的大部分工作是在xen/arch/x86/domain_buildc中的construct_dom0()方法中实现的。
物理设备驱动程序只能运行在特权级,也就是domain 0上。Xen依靠Linux或其它修补过的OS内核对它所有的设备提供虚拟化支持。这样的好处就是Xen的开发者不必再去开发设备驱动程序。
在一个有标签TLB的处理器上使用Xen能够大大提高性能。标签TLB能够把ASID(Address Space Identifier)放在TLB入口处。有了这个特性,当处理器在系统管理程序和客户OS之间切换时就不需要刷新TLB了,这大大减少了系统开销。
三、两者主要区别
目前Xen和VMware是市场上主流的两大虚拟化产品。现在我就来谈谈这两大产品背后的架构有什么区别,以及这一技术在未来会如何发展。VMware ESX服务器的架构是建立在直接执行(直接在硬件上上运行用户级的虚拟机编码)和二进制译码(对特权级别编码进行动态编译)的基础上的。从根本上说,它把一个完整的X86平台导出到虚拟机上,ESX服务器可以使大多数能在X86上执行的 *** 作系统都能在虚拟机上运行,而不需要进行任何修改。Xen的架构中使用了一种叫Para虚拟化技术(Para Virtualization),对虚拟出来的客户 *** 作系统(Guest OS)进行修改,使它知道它是在虚拟环境下运行。
那么这两种方式有什么不同呢?最大的不同就是对输入/输出(I/O)设备的处理。虚拟机I/O端口和每个物理I/O端口设备之间如何路由在很大程度上影响虚拟平台架构的性能、便携性、可持续性和稳定性。Xen采用的是分离驱动模式,真实驱动存在于一个中间层,这个中间层叫服务虚拟机,其他虚拟机上的特殊驱动通过这个服务虚拟机进行通讯。这种方法能提供很好的性能,但是对于闭源和传统 *** 作系统支持有限。在ESX中,虚拟机的虚拟设备驱动与ESX内核里的物理设备驱动直接相互连接。ESX虚拟机可以为其虚拟设备使用现成的(off-the-shelf)驱动。这不仅能提供高性能,还能提供更广泛的 *** 作系统支持。然而在这个模型里,新的设备驱动必须要导入到ESX内核中。为了解决I/O虚拟化的平衡问题和复杂化问题,戴尔与英特尔、AMD这样的合作伙伴以及外设硬件供应商们一起,在芯片组和I/O设备中引入了虚拟化支持。企业级虚拟化解决方案的另外一个重要部分就是其管理。戴尔OpenManage这样的产品附送VMware Virtual Center、P2V 和VM Importer,提供了整套工具,能有效进行部署、监控、 *** 作自动化,以及对虚拟IT数据中心进行管理。Novell和Red Hat都在它们的 *** 作系统中整合了对Xen平台的管理,方法是运用像YaST和Anaconda这样的安装和配置工具以及Virtual Machine Manager这样的管理工具。
四、虚拟化技术的未来
资讯科技及通讯业研究权威Gartner估计,由现在至2010年间,虚拟化将会是资讯基建及营运领域中最重要的技术,并会彻底改变资讯科技部门管理、采购、部署、规划,以及其所提供服务的收费模式。虚拟化目前不再只着重技术,而是更加着重企业内的流程改变及文化变迁。虚拟化可让服务以另一种模式提供。每个经虚拟化的层面都可作独立的管理,或甚至由他人所掌管,例子包括串流式应用或员工所拥有的个人计算机一样。这一切均要求企业文化作出重大改变。
参考文献:
[1]郭庭廷,吴玮揭开虚拟化神秘面纱[J]机械工业信息与网络,2007,(03)
[2]成凯透视虚拟化技术[J]软件世界,2007,(11)
[3]伍班权虚拟化技术及其发展[J]办公自动化,2007,(12)
[4]杨晓伟基于Xen的X86虚拟机性能调优[J]计算机工程,2006,(24)
[5]刘志平基于VMware虚拟网络的构建[J]内蒙古大学学报(自然科学版),2007,(01)
[6]赵祖荫基于VMware软件的虚拟计算机的构建方法[J]微型电脑应用,2004,(06)
所有服务器的类型在便利性、速度等性能方面都具备不同的优势。所以各种各样的公司和开发者,需要不同的服务器来满足各自的业务需求。您需要了解不同的在线业务托管类型,并查看每种配置如何适用于您的业务。
云服务器:速度和便利是至关重要当云服务器逐步发展成熟,许多企业和开发者将其与专用服务器进行比较,特别是那些无法将大部分预算用于香港服务器租用等的小型企业。
通过将业务托管在云计算平台,物理服务器和平台的维护、管理和升级的负担全部由云计算供应商负责,而不是由用户个人承担。云服务器本质上是大型物理服务器的一小部分。这块较大的物理硬件被虚拟化为远程服务器,用户可以通过互联网平台访问和使用该云端资源。
通过这种方式,企业几乎可以即时进行部署,如果您期望快速伸缩服务器资源或需要创建多个测试环境,这是一个巨大的优势。支付结构也是可扩展的,事实上大多数云服务器支持按需付费,这将大幅降低独立服务器租用的潜在成本。
云服务器也提供较高的稳定性。因为云服务器是在线虚拟化的,所以数据备份可以在几秒钟内访问,而当您在具有顶级维护和监控功能的云计算平台时,停机时间不再成为问题。
但是,所有这些便利都有一些缺点。传统上,IT专业人员认为云服务器的安全性不及独立服务器,尽管大多数云提供商都提供数据安全保护,但这些可能还不足以满足某些行业合规性标准。并且,根据您的商业模式,您可能不想将数据发送到云端。
独立服务器租用:提供更强大的数据安全性和更高的服务器需求某些企业更喜欢专属硬件的高性能和可靠性。频繁执行输入/输出(I / O) *** 作(例如大数据工具或数据库)的应用程序可能使用独立的物理服务器以达到更好的性能效果。
同样,租用或托管独立服务器可以提供对服务器环境的更多控制。您将可以便宜地添加内存、带宽、磁盘空间,尽管您需要等待更长时间的备份。不过,增加的性能和控制能力使得这款服务器结构非常适合定期,稳定增长和持续高需求的企业。
此外,出于安全原因,一些企业更喜欢独立服务器环境,尽管整体网站安全取决于实施,但与其他公司共享空间或在线管理服务器管理相比,租用独立服务器显然具有优势。
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