Linux虛擬化的危險(xiǎn)、陷阱和規(guī)劃
原創(chuàng)【51CTO 4月14日外電頭條】Linux虛擬化并不是什么新鮮事物，至今大約已經(jīng)有10個(gè)年頭了，單從技術(shù)上講，它確實(shí)取得了顯著的進(jìn)步，但這并不意味著它就變簡單了（51CTO相關(guān)文章：Linux虛擬化：我愛你的十大誘人理由）。恰恰相反，現(xiàn)在到處都充斥著令人眼花繚亂的虛擬化解決方案，都聲稱可以管好工作負(fù)載和存儲(chǔ)，減少復(fù)雜性，降低成本和能源消耗，但都沒有回答是否應(yīng)該部署虛擬化的問題，今天，我們面臨的真正問題是什么樣的虛擬化解決方案適合虛擬化什么樣的工作負(fù)載。
另外，虛擬化也不是萬能的，有些工作負(fù)載只有直接在物理服務(wù)器上運(yùn)行才能獲得最佳效果。不過話說回來，服務(wù)器虛擬化確實(shí)有相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)。我們將用4篇文章對Linux虛擬化進(jìn)行詳細(xì)闡述，本文先概述一下Linux虛擬化解決方案，未來幾周內(nèi)，你將看到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)虛擬化戰(zhàn)略，虛擬設(shè)備，云計(jì)算等更多細(xì)節(jié)信息。
虛擬化為我們帶來了什么？
首先，我要告訴你的是虛擬化解決方案現(xiàn)在的銷售情況還不錯(cuò)，通過虛擬化提高了服務(wù)器利用率，降低了能源成本，通過最大化每個(gè)服務(wù)器承擔(dān)的工作負(fù)載，提高了資源的利用率。以前，運(yùn)行在商用x86服務(wù)器上的Linux往往只使用了一小部分服務(wù)器計(jì)算能力，大量的計(jì)算能力都處于閑置狀態(tài)。通過使用虛擬化，你可以確保硬件承載的工作量適當(dāng)，既不超負(fù)荷，又不空轉(zhuǎn)，同時(shí)通過將多個(gè)物理服務(wù)器上的應(yīng)用整合到一個(gè)服務(wù)器還可以節(jié)省電力成本。（請參考51CTO相關(guān)文章：虛擬化技術(shù)在高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究）
如果你選擇了合適的工具，并制定好管理方案，虛擬化還可以減少復(fù)雜性，提供更方便的系統(tǒng)管理。優(yōu)秀的虛擬化管理工具可以從一個(gè)GUI控制臺管理數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)虛擬機(jī)，其復(fù)雜性不會(huì)超過管理一臺物理服務(wù)器。例如，使用Parallels Virtuozzo容器，只需要點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)，配置和部署一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)模板就可以讓虛擬機(jī)上線了，使用SUSE Studio，你可以在幾分鐘內(nèi)快速搭建起一個(gè)VMware或Xen虛擬化服務(wù)器，開源虛擬機(jī)Xen 4.0發(fā)布，增強(qiáng)了容錯(cuò)性和可伸縮性。
虛擬化也帶來了更大的靈活性，例如，當(dāng)工作負(fù)載超出其資源承受極限時(shí)，通過虛擬化可以將更多的資源分配給同一臺服務(wù)器，也可以將虛擬機(jī)（VM）移動(dòng)到容量更大的服務(wù)器。如果你在使用基于云的解決方案，天空就是工作負(fù)載靈活性的限制。
注意，我們要談的是服務(wù)器虛擬化，不會(huì)過多涉及桌面級虛擬化解決方案，因此包括VirtualBox，VMware Workstation和Parallels Desktop等在內(nèi)的桌面級虛擬化工具，還請大家自行研究，但我們強(qiáng)烈建議不要在關(guān)鍵業(yè)務(wù)上使用這些桌面級虛擬化解決方案。（51CTO相關(guān)文章：如何面對服務(wù)器虛擬化——中小企業(yè)篇）
Linux服務(wù)器虛擬化解決方案為各種規(guī)模的組織提供了大量的選擇，無論你是想整合服務(wù)器，還是想給Web 2.0初創(chuàng)公司提供一個(gè)解決方案，Linux應(yīng)該是虛擬化規(guī)劃的核心，但問題是它適合哪些項(xiàng)目，應(yīng)該選擇哪個(gè)廠商的解決方案。
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虛擬化的前景
虛擬化涉及的技術(shù)領(lǐng)域廣泛，最初，談及Linux虛擬化時(shí)，往往指的是完全虛擬化，即主機(jī)操作系統(tǒng)運(yùn)行了多個(gè)客戶機(jī)操作系統(tǒng)，好像它們都運(yùn)行在自己的硬件上一樣，也許是Linux，也許是其它操作系統(tǒng)?，F(xiàn)在，人們談?wù)撎摂M化時(shí)可能指的是操作系統(tǒng)虛擬化，存儲(chǔ)虛擬化或虛擬設(shè)備。
對于操作系統(tǒng)虛擬化，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多成熟的Linux虛擬化解決方案，首先你要決定是使用完全虛擬化還是基于容器的虛擬化，抑或是想要基于云的計(jì)算。這里所說的完全虛擬化，我指的是在一個(gè)系統(tǒng)管理程序（Hypervisor）上運(yùn)行一或多個(gè)操作系統(tǒng)的解決方案，如Xen，Parallels的 Bare Metal，VMware ESXi和Linux自帶的KVM（Kernel-based Virtual Machine，基于內(nèi)核的虛擬機(jī)）。
完全虛擬化在今天被廣泛使用，但基于容器的虛擬化對某些工作負(fù)載來說也是一個(gè)很好的解決方案，基于容器的虛擬化一般不會(huì)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，它是在它自己的用戶空間中容納客戶機(jī)操作系統(tǒng)，而不是運(yùn)行在一個(gè)單獨(dú)的操作系統(tǒng)內(nèi)核上，基于容器的虛擬化更堅(jiān)固，因?yàn)椴恍枰幚碛布抡妫枰南到y(tǒng)開銷更少。基于容器的虛擬化的缺點(diǎn)是不允許在同一個(gè)硬件平臺上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，想在一臺服務(wù)器上使用基于容器的虛擬化解決方案運(yùn)行6個(gè)Linux實(shí)例？沒問題，但如果想和Microsoft Server一起運(yùn)行幾個(gè)Linux客戶機(jī)？使用基于容器的虛擬化解決方案就不行了。
對于基于容器的虛擬化解決方案，你可以研究一下Parallels Virtuozzo容器，或是開源但功能更少的OpenVZ，如果你使用的是FreeBSD，你可以嘗試一下jails，如果你使用的是Solaris/OpenSolaris，那么可以試試Zones。
完全虛擬化和基于容器的虛擬化之間有什么實(shí)質(zhì)性區(qū)別呢？使用完全虛擬化解決方案，你可以使用大部分操作系統(tǒng)，也可以混合使用，例如，一個(gè)小型組織可能在一臺服務(wù)器上使用完全虛擬化工具，如Xen、Parallels、KVM、VMware，或微軟的Hyper-V，同時(shí)運(yùn)行Windows Server 2008和SUSE Linux Enterprise Server 10以整合它們的工作負(fù)載。
但在托管環(huán)境中，你需要在一臺物理服務(wù)器上運(yùn)行幾十個(gè)Linux虛擬專用服務(wù)器，類似OpenVZ或Virtuozzo可能是最好的選擇。
雖然KVM已經(jīng)非常成熟，但它仍然不被認(rèn)為是與Xen，VMware或Parallels解決方案在同一個(gè)層次上，KVM狀態(tài)頁（http://www.linux-kvm.org/page/Status）列出了已經(jīng)完成的工作和正在進(jìn)行的工作，從長遠(yuǎn)來看，KVM完全可以達(dá)到專業(yè)解決方案同等水平，值得一提的是KVM現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到Linux內(nèi)核主干，引起了內(nèi)核社區(qū)的極大關(guān)注。
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危險(xiǎn)，陷阱和規(guī)劃
虛擬化不是解決你所有計(jì)算問題的萬能方案，事實(shí)上，如果你選擇了錯(cuò)誤的或不當(dāng)?shù)奶摂M化解決方案，讓你頭疼的問題可能更多。為了避免增加你的工作量，對方案進(jìn)行評估很重要，因?yàn)橹辽傥磥?年你都得與它們打交道。
首先，確保你的組織準(zhǔn)備好迎接虛擬化帶來的挑戰(zhàn)，例如，當(dāng)兩個(gè)部門共享物理硬件運(yùn)行虛擬機(jī)時(shí)，誰承擔(dān)多少虛擬化成本，誰可以控制底層硬件，需要調(diào)整虛擬機(jī)資源分配時(shí)該誰負(fù)責(zé)，如何協(xié)調(diào)部門間的資源爭奪，這些問題都需要好好思考和規(guī)劃，否則只會(huì)出現(xiàn)混亂的局面。
如果部門自己有IT人員，那么誰有權(quán)部署和管理虛擬機(jī)？他的管理范圍有多大？這些都不屬于技術(shù)問題，但這些問題必須在內(nèi)存不夠用，存儲(chǔ)不夠用等問題出現(xiàn)之前先得到解決和明確。
你還需要防止虛擬機(jī)濫用，在未好好規(guī)劃之前，不應(yīng)該一時(shí)沖動(dòng)就部署虛擬機(jī)，管理虛擬機(jī)應(yīng)該象管理物理服務(wù)器一樣，應(yīng)當(dāng)有計(jì)劃地規(guī)劃和部署。（51CTO相關(guān)文章：服務(wù)器虛擬化整合規(guī)劃五步走）
另一個(gè)需要考慮的是虛擬化工作負(fù)載的類型，底層硬件以及虛擬化解決方案的限制，雖然許多工作負(fù)載都適合虛擬化，但不是所有的都適合，例如，你要確保為資源密集型應(yīng)用提供強(qiáng)大的硬件支撐，如果不行，不如讓它們直接運(yùn)行在物理硬件平臺之上。
還有一個(gè)經(jīng)常被忽略的問題也很重要，那就是培訓(xùn)，雖然現(xiàn)在的虛擬化工具對系統(tǒng)管理員來說不是很大的挑戰(zhàn)，但也不是每個(gè)人都已經(jīng)熟練掌握，如果你的組織計(jì)劃用新的工具集實(shí)施虛擬化，培訓(xùn)應(yīng)該是實(shí)施過程和預(yù)算的一部分。
通過本文我們只看到了虛擬化很片面的一部分內(nèi)容，接下來幾篇文章我們51CTO將介紹虛擬化在企業(yè)中的最佳戰(zhàn)略實(shí)踐，并會(huì)對完全虛擬化和基于容器的虛擬化之間的區(qū)別進(jìn)行深入討論，還會(huì)就云計(jì)算對你的組織有何意義進(jìn)行討論，請繼續(xù)關(guān)注。
【51CTO.com譯稿，合作站點(diǎn)轉(zhuǎn)載請注明原文譯者和出處。】
原文：Today's Guide to Linux Virtualization 作者：Joe 'Zonker' Brockmeier
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