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“虛擬化”三個字可能給人的第一感覺就是“虛”，如果再談到“IT虛擬化”就更讓人費解了。虛擬化其實是一個廣義的技術術語，主要是指各種業(yè)務和應用在一個虛擬的IT環(huán)境上而不是真實的IT環(huán)境上運行和實現。虛擬化的初衷就是合理、有效地利用企業(yè)IT資源，發(fā)揮它們的最大效能，幫助企業(yè)、IT人員實現簡便性、靈活性和成本節(jié)約。

虛擬化是在IT產業(yè)日新月異的爆炸式增長的推動下，為了實現更好的IT控制、更好的企業(yè)業(yè)務實現和更好的成本效益的目標，自然而然發(fā)展起來的。“虛擬化”并不“虛”，它建立在每一個現實的企業(yè)之上，它是一種做事的態(tài)度和文化，它也是一種綜合的解決方案，不能脫離實際應用，每個企業(yè)都需要一個適合自身的獨特的虛擬化。虛擬化的目的只有一個：打造更好的IT環(huán)境，為企業(yè)產生更大價值。

回顧虛擬化的發(fā)展歷程

虛擬化的歷史是從大型機的分區(qū)技術、虛擬機和虛擬內存開始的。從60年代UNIX系統(tǒng)誕生起，虛擬化技術和分區(qū)技術就開始了發(fā)展，并且經歷了從“硬盤分區(qū)”到“虛擬機”再到“準虛擬機”再到“虛擬操作系統(tǒng)”，再到“服務器虛擬化”、“存儲虛擬化”和“融合虛擬化”的發(fā)展歷程。

在60年代，IBM公司發(fā)明了一種操作系統(tǒng)虛擬機技術，允許在一臺主機上運行多個操作系統(tǒng)，讓用戶盡可能地充分利用昂貴的大型機資源。隨著技術的發(fā)展和市場競爭的需要，大型機上的技術開始向小型機或UNIX服務器上移植，IBM等廠商將虛擬化技術引入各自的高端RISC服務器系統(tǒng)中。

經過近30年的發(fā)展，虛擬化技術在高端產品上的應用日臻成熟，但真正使用大型機和小型機的用戶畢竟還是少數，加上各家產品和技術之間并不兼容，致使虛擬化曲高和寡，沒有進入廣泛的使用和普及階段。

隨著X86處理器性能的提升和應用普及，人們開始考慮將這一技術導入用戶面更廣泛的X86平臺。早在1998年，通過運行在Windows NT上的Vmware來啟動Windows 95的做法讓人們驚嘆不已。許多發(fā)燒友和工程測試人員也開始在PC和工作站領域開始運用這種虛擬方案。漸漸地，人們開始把這團火燒向PC和服務器。

當人們認識到服務器資源的利用率低下以及服務器整合的必要性越來越強，加之64位、多核X86處理器的出現，讓單臺X86服務器的性能越來越強大，虛擬化開始吸引更多廠商的關注。特別是在英特爾和AMD相繼宣布將推出內建虛擬技術的處理器，以實現硬件輔助虛擬化，從而改善原來僅通過軟件實現虛擬化所帶來的性能和穩(wěn)定性方面的不足。

虛擬化真正開始走進大眾的視野是在90年代末，用于UNIX和Windows服務器的虛擬化工具也相繼出現。這些工具使多個虛擬操作系統(tǒng)可以在同一臺物理機器上運行，但從邏輯上又是完全獨立的，具備完整的硬件配置。這些工具有時也被稱為服務器資源管理，包括分區(qū)管理器、虛擬機、虛擬分區(qū)和邏輯分區(qū)。

在存儲領域，最早的虛擬化出現在上世紀九十年代初，即第一種RAID子系統(tǒng)。早就1978年，IBM就獲得了RAID(冗余獨立磁盤陣列)概念的專利。作為一種存儲虛擬形式，RAID首先將物理設備組合為池，然后從這一池中“切割”出一組虛擬邏輯單元(LUN)并將其提供給主機。

到九十年代末，許多新型的存儲虛擬化技術相繼出現，它們的目標多數都是改善管理和利用率。從那以后，存儲虛擬化已經從一種獨立的技術發(fā)展成為存儲基礎設施管理工具中的一個重要特性。也就是說，它不僅駐留在主機服務器上和磁盤陣列上，也越來越多地出現在存儲網絡中的智能交換機上。

存儲虛擬化還可以實現更高層次的管理功能。卷管理也被認為是虛擬化的一種形式，而且目前已經成為多數數據中心管理存儲網絡和大型存儲陣列的必備工具。在未來的幾年中，它將會成為入門級存儲陣列中的一個標準特性，并且廣泛應用于IP存儲和入門級存儲網絡。

在2003年5月，IBM推出可提供數據塊級存儲虛擬的SAN卷控制器(SAN Volume Controller)，在業(yè)界第一次允許客戶擁有一個對其存儲基礎架構進行管理的控制界面。在2004年10月，IBM推出了擁有邏輯分區(qū)(LPAR)功能的DS8000。通過使用IBM POWER5微處理器和IBM虛擬引擎技術，DS8000在實現高性能的同時，降低了多種業(yè)務應用的成本。

一直到今天，從處理器層面的廠商，再到操作系統(tǒng)層面的軟件廠商的加入，從數量眾多的第三方軟件廠商的涌現再到各服務器系統(tǒng)廠商的高調推動，我們看到一個趨于完整的服務器虛擬化的產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)正在逐漸形成。這也使得在過去的幾年時間里，虛擬化開始成為IT業(yè)界最受關注的熱點話題。

虛擬化不能脫離應用

目前虛擬化技術在國外的增長很快，但在中國，用戶的接受度似乎不高。這主要是因為目前中國的用戶進行IT采購的時候都是按照需求的最高峰值來進行采購的，CPU、服務器、存儲以及應用軟件，使用的平均值目前沒有達到飽和的狀態(tài)，所以對單純虛擬技術的需求顯得不明顯，而且用戶通常是從IT治理、IT整合的范疇去思考問題，而虛擬化是融合在解決方案之中的。

企業(yè)的實際情況是：企業(yè)數據中心越來越普及，企業(yè)業(yè)務應用越來越復雜，對傳統(tǒng)的資源固定分配模式的IT基礎設施提出了嚴重挑戰(zhàn)，許多按照傳統(tǒng)模式建立起來的IT系統(tǒng)存在嚴重的瓶頸，這并不是硬件或軟件的性能不夠，而是適應變化的能力不夠。產生所有這些問題的根源，就是在傳統(tǒng)的資源固定分配模式下IT資源根據應用進行固定劃分，資源利用效率較低，不同系統(tǒng)間資源難以相互調配，而運行和管理費用隨著系統(tǒng)數量增加而提高，投資回報差，特別是固定的資源分配模式導致IT適應性差，難以跟上隨時變化的業(yè)務需求，并且管理復雜容易出錯，可用性和可管理性差。

IT技術未來的發(fā)展方向，決不僅僅是為了提高系統(tǒng)性能，而是需要以綜合的方法來滿足業(yè)務對IT系統(tǒng)的需求，提高系統(tǒng)適應變化的能力。正是在這種產業(yè)生態(tài)環(huán)境中，近年來IT虛擬化技術脫穎而出，成為提升企業(yè)IT系統(tǒng)適應性、建設適應性IT基礎設施、打造動成長企業(yè)的必由之路;同時，IT系統(tǒng)的虛擬化水平也成為衡量企業(yè)實現動成長企業(yè)愿景的重要標準。

虛擬化的絕妙之處在于，通過將服務器資源分配到多個虛擬機，虛擬化支持不同的應用、甚至不同的操作系統(tǒng)在同一企業(yè)級服務器上同時運行。每個虛擬機就像一臺獨立的服務器，但實際上在同一物理服務器內運行。在一臺服務器上運行多個應用能夠提高服務器效率，并減少需要管理和維護的服務器數量。當應用需求增加時，可以迅速創(chuàng)建更多虛擬機，從而無需增加物理服務器即可靈活地響應不斷變化的需求。而且，利用虛擬技術，IT管理員可以在服務器之間移動正在運行的虛擬機，同時保持服務器持續(xù)可用。

虛擬化推廣應用的問題和瓶頸

就目前的發(fā)展狀況看，虛擬化仍存在著一些問題。首先是硬件級虛擬化和軟件級虛擬化要相互結合才能使系統(tǒng)使用率最大化;其二是虛擬化也存在一定風險，把多個應用放到一臺服務器上類似于多個雞蛋放進一只籃子，一旦出現重大硬件故障可能會影響到所有的應用，這種威脅很難消除;其三是服務器合并和虛擬化，使用戶購買的硬件減少，從而導致服務器硬件廠商的銷售量和收入下降;其四是虛擬化也許會帶來安全隱患。系統(tǒng)級的虛擬化技術有可能讓用戶在完全不知情的情況下被黑客入侵;其五是服務器虛擬化要走向流行，從技術角度講，負載均衡是應用的一個重要問題，這一問題解決得好壞直接影響系統(tǒng)的性能。另外虛擬化也面臨著以下幾個瓶頸：

1、 業(yè)界還沒有統(tǒng)一的虛擬化標準平臺和開放協議，這會增加用戶投資風險。

目前國內提供虛擬化解決方案的廠商很多，市場沒有統(tǒng)一客觀標準，各大廠商擺在用戶面前的解決方案，讓企業(yè)感到無所適從。因為各廠家的產品很難在同一環(huán)境下整合，相互之間不能兼容，難于擴展升級，削弱了系統(tǒng)的靈活性，使用戶面臨了從“硬件包圍”到“虛擬硬件包圍”的窘況。而且因為很難和服務器進行一體化管理，也增加額外的管理開銷。因此目前在虛擬化相關產品方面，相關標準還沒有最終健全界定是一個重要的制肘因素。

2、虛擬化運作也存在相當風險，正如“把太多雞蛋放在一個籃子里”有可能孕育著“一榮皆榮一損皆損”的隱憂。

虛擬化缺點就是不能在一個硬件節(jié)點上混合使用不同的操作系統(tǒng)，一旦系統(tǒng)內核出現了問題，整個服務器也就產生了連鎖性故障：一臺服務器上出現重大的硬件故障只會影響這臺服務器上的服務，但要是該服務器在運行多臺虛擬服務器時，面臨的問題、風險就多了。

對于國內用戶來說，買一臺服務器回來劃分成若干個不同分區(qū)來跑不同的操作系統(tǒng)、不同的數據庫、不同應用，心里就有隱憂——如果這臺服務器出問題了，所有的系統(tǒng)都可能為此宕機崩潰了，如此風險非同小可。

再者，虛擬化也可能會帶來一些物理環(huán)境下沒有的安全隱患，系統(tǒng)級的虛擬化技術有可能讓用戶在完全不知情的情況下被黑客入侵，虛擬化為權限管理和認證等環(huán)節(jié)增加了新的挑戰(zhàn)。另外，即使物理服務器的管理工作減少了，但還是有那么多臺虛擬服務器需要監(jiān)控和管理，也增加了風險。

3、居高不下的成本令人望而卻步，阻礙著虛擬化技術推廣應用。

價格、成本是用戶單位建設應用時必須考慮的重要因素。目前一個架構虛擬化環(huán)境的初期投入成本在百萬元左右，甚者更多，只有大型高端用戶才能承受，一般的中小企業(yè)無法享用。因此即使廠商向企業(yè)用戶灌輸虛擬化有多好，企業(yè)也必須謹慎考慮這項技術的費用。成本問題是非常重要的，要考慮當前成本，還要考慮長期成本，包括軟件升級、維護和將來不斷硬件的購入等不菲的費用。另外，SOA是開發(fā)虛擬化應用管理軟件的最好方式，但由于需要投入大量成本對已有軟件進行改造，因此，只有非常有實力的ISV才會做，從而導致ISV的熱情不高，也制約其大規(guī)模的商業(yè)推廣應用。

4、移植和管理工具尚不夠成熟，影響到虛擬化的普及推廣。

許多采用虛擬化技術的用戶單位已逐漸認識到要改用虛擬數據中心，最大的困難在于遷移。因為把數據、資料從物理環(huán)境遷移到虛擬環(huán)境已不再是象以前把數據庫從物理服務器遷移到另一個物理服務器上那么簡單，困難程度大為增加，有可能出現“異性相斥”，而且還可能是個費時費錢的過程，面臨問題不少。特別是遠程移植與管理功能上的問題更多。

其實虛擬化并不是一個百分之百兼容的解決方案，它并不能和所有的應用程序或者所有硬件協調工作，大多數虛擬機都是模擬一個基本的PC環(huán)境，而不是讓應用程序直接訪問主機的硬件資源，也使移植和管理的困難不少。

5、虛擬化技術還不夠成熟完善，工作量減輕并不多。

目前虛擬化技術只能做到硬件虛擬化，尚無法做到應用程序的虛擬化，導致系統(tǒng)效能延遲。據專家分析，假設某家公司一年以前擁有10臺物理設備，它可通過虛擬技術改革將該數目減少到7臺。但是，該公司隨后可能需要在這7臺物理設備上運行24臺虛擬設備。該公司需要管理的物理服務器的數量雖然減少了30%，但是它需要管理的操作系統(tǒng)的數量卻可能增加了150%左右。

虛擬化應用如何走向實際

企業(yè)首先要分析系統(tǒng)應用和管理的瓶頸。虛擬化是一種很實用、對思想要求很高的技術，企業(yè)千萬不要為了虛擬化而虛擬化。企業(yè)問自己的第一個問題是：我有虛擬化的需求嗎?實施虛擬化無非有兩個目的，一是省錢，二是省力。

然后企業(yè)需要詳細盤點自己現有的IT資源，在采用虛擬化技術之前，CIO必須先對企業(yè)的IT基礎架構有一個全盤把握，這是一項基礎但必要的準備工作。資源盤點的內容包括服務器的數量、內存、網絡帶寬、存儲容量、以及各個設備的工作負載等等，以便得出一份詳細的資源使用狀況報告。CIO還需對企業(yè)規(guī)模和應用系統(tǒng)的特點有一個更全面的考量。此外，企業(yè)最好有走向SOA(面向服務的架構)的計劃，這將使虛擬化基礎架構的彈性得到更大的發(fā)揮。

接下來，企業(yè)需要選擇合適的虛擬化技術和方案，并進行全面評估和長期規(guī)劃，最后選擇切入時機循序漸進，逐步實施。

值得一提的是，在虛擬化項目中，技術的實施成本及投資回報(ROI)是困擾CIO的普遍問題之一。虛擬化實施需要衡量每種技術的總擁有成本，諸如硬件支出、軟件許可、運維管理以及人員培訓成本等。虛擬化的成本效益一般體現在后期，比如運維管理、新應用部署、災難恢復等環(huán)節(jié)。通常企業(yè)容易犯的錯誤是，由于預算緊張購買了比實際需求少的設備，結果后來往往需要花費更多的錢來升級系統(tǒng)。在這種情況下，最好是把整個項目延遲，而不要去搭建一個不夠用的平臺，否則將很可能招致失敗。

虛擬化大勢所趨 應用才是王道

盡管虛擬化技術有那么多可見的優(yōu)勢，但在中國的應用情況還不是很樂觀。造成這種情況的原因有兩大方面，一是用戶對虛擬化技術的認識不夠，從而心存疑慮;二是很多應用程序還無法實現虛擬化，三是很多用戶還缺乏相應的虛擬化技術應用人才。在應用虛擬化時，很常見的一種疑問就是，我是不是需要虛擬化?哪些應用需要虛擬化?顯然，回答這個問題需要根據客戶的實際應用情況來分析。

目前最廣泛的虛擬化應用就是服務器的虛擬化。服務器虛擬化首先能減少服務器的數量，提供一種服務器整合的方法，減少初期硬件采購成本;另外還能簡化服務器的部署、管理和維護工作，降低管理費用;并顯著提高服務器資源的利用率，提高服務器計算能力;特別還能通過降低空間、散熱以及電力消耗等途徑壓縮數據中心成本，通過動態(tài)資源配置，提高IT對業(yè)務的靈活適應力;服務器虛擬化支持異構操作系統(tǒng)的整合，支持老應用的持續(xù)運行，并在不中斷用戶工作的情況下進行系統(tǒng)更新;還可以利用快速轉移和復制虛擬服務器，提供一種簡單便捷的災難恢復解決方案。

服務器的虛擬化在接下來的2007年仍然會是主要話題，并且整體的IT虛擬化技術和解決方案也會繼續(xù)向成熟邁進。但是，虛擬化仍然達不到我們所希望的準確地在基礎架構中分配資源。盡管如此，2008年虛擬化的部署仍然會更廣泛，虛擬化是大勢所趨，而且在數據中心的虛擬化進程中，服務器虛擬化的步伐要遠遠快于存儲的虛擬化而接近于成熟。

不論是服務器虛擬化，還是存儲虛擬化，甚至網絡虛擬化、數據虛擬化、軟件或融合的虛擬化等等，都只是部件級的局部虛擬化。虛擬化技術的未來應當是將整個數據中心虛擬化，使用戶能夠獲得一個隨需應變的數據中心，只有適合用戶自己實際情況的虛擬化才是好的虛擬化，才能在一個又一個的實際應用中實現企業(yè)最大的價值。

（責任編輯：ZaneXu 來源：比特網 ）