Windows Server 2008虛擬化解決方案逐個(gè)數(shù)
現(xiàn)在大家都在講云計(jì)算的概念，而筆者認(rèn)為，虛擬化很好地詮釋了云計(jì)算的理念，可以有效地把服務(wù)器、應(yīng)用軟件、應(yīng)用程序的用戶界面，轉(zhuǎn)換成可以靈活的、按需的、動(dòng)態(tài)的服務(wù)。為什么虛擬化能夠做到這一點(diǎn)？
這是因?yàn)?，從技術(shù)上講，虛擬化打破了底層設(shè)備、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、以及用戶界面之間牢固綁定的紐帶，彼此之間不再需要緊密耦合，從而可以變成可以按需遞交的服務(wù)。最終可以實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)：在任何時(shí)間、任何地方，任何用戶可以訪問任何應(yīng)用程序，都可以獲得任何所需的用戶體驗(yàn)。
而微軟則是目前業(yè)界唯一提供完整的所有層次的虛擬化解決方案的廠商，同時(shí)也是業(yè)界唯一能夠提供整合管理平臺(tái)（虛擬環(huán)境和物理環(huán)境）的廠商。以下分別介紹微軟的服務(wù)器虛擬化、虛擬化管理平臺(tái)和用戶界面虛擬化的解決方案。
Hyper-V服務(wù)器虛擬化
眾所周知，Hyper-V是Windows Server 2008內(nèi)置的服務(wù)器虛擬化套件（當(dāng)前最新版本是R2），其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其前任Microsoft Virtual Server 2005 R2 SP1。
1.Hyper-V的系統(tǒng)架構(gòu)
Hyper-V采用微內(nèi)核的架構(gòu)，兼顧了安全性和性能的要求。Hyper-V底層的Hypervisor運(yùn)行在最高的特權(quán)級(jí)別下，微軟將其稱為Ring -1級(jí)別（要求CPU必須支持虛擬化），負(fù)責(zé)管理根分區(qū)和子分區(qū)的CPU調(diào)度和內(nèi)存管理。而根分區(qū)（宿主OS）和子分區(qū)（虛機(jī)）的內(nèi)核和驅(qū)動(dòng)運(yùn)行在Ring 0級(jí)別，用戶模式的進(jìn)程則運(yùn)行在Ring 3下。這種架構(gòu)就不需要采用復(fù)雜的BT（二進(jìn)制特權(quán)指令翻譯）技術(shù)，同時(shí)可以進(jìn)一步提高安全性。
2.高效率的VMbus架構(gòu)
由于Hyper-V底層的Hypervisor不包含任何第三方驅(qū)動(dòng)，代碼量很小，非常精簡，所以相對(duì)VMware來說，Hyper-V可能存在的Bug更少，如果配合Server Core安裝，則Hyper-V的安全性更高。
Hyper-V采用基于VMbus的高速內(nèi)存總線架構(gòu)，VMbus是在內(nèi)存中運(yùn)行的高速總線協(xié)議。來自虛機(jī)的硬件請(qǐng)求（顯卡、鼠標(biāo)、磁盤、網(wǎng)絡(luò)），可以直接經(jīng)過VSC，通過VMbus總線發(fā)送到根分區(qū)的VSP，VSP調(diào)用對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，直接訪問硬件，中間不需要Hypervisor的幫助。
這種架構(gòu)效率很高，不再像以前的Virtual Server，每個(gè)硬件請(qǐng)求，都需要經(jīng)過hypervisor的中轉(zhuǎn)，導(dǎo)致昂貴的CPU狀態(tài)切換。更何況Hyper-V現(xiàn)在可以支持SMP（對(duì)稱多處理），Windows Server 2008虛機(jī)最多可以支持4個(gè)虛擬CPU；而Windows Server 2003最多可以支持2個(gè)虛擬CPU。每個(gè)虛機(jī)最多可以使用64GB內(nèi)存，而且還可以支持X64位操作系統(tǒng)。
最多4個(gè)CPU、最多64GB內(nèi)存、支持X64位操作系統(tǒng)，還支持基于VMbus的高速總線機(jī)制，這使得Hyper-V虛機(jī)的性能接近于真實(shí)機(jī)器，完全可以用于生產(chǎn)環(huán)境！
3.完美支持Linux系統(tǒng)
和很多用戶的想法不同，微軟和Novell簽署了互操作協(xié)議，使得Hyper-V可以很好地支持Linux操作系統(tǒng)，這樣企業(yè)客戶就可以把生產(chǎn)環(huán)境里的Linux主機(jī)遷移整合到基于Windows Server 2008的虛擬化架構(gòu)，這樣就可以充分享受由Windows Server 2008所帶來的安全和易管理的顯著優(yōu)點(diǎn)。
微軟專門提供為Linux設(shè)計(jì)的集成服務(wù)，里面包含磁盤和網(wǎng)絡(luò)適配器的VMbus驅(qū)動(dòng)，這樣Linux虛機(jī)也能獲得高性能。目前Hyper-V支持Red Hat和Novell SUSE。下圖所示的就是Red Hat Enterprise Linux 5.1，可以看到其中已經(jīng)加載基于VMBus的驅(qū)動(dòng)。
虛擬化管理平臺(tái)
和其他第三方虛擬化解決方案不同的是，如果采用微軟的System Center管理平臺(tái)，則可以給虛機(jī)和物理機(jī)器提供一套完整的、統(tǒng)一的、兼容的管理架構(gòu)。例如System Center Virtual Machine Manager可以提供物理機(jī)器到虛機(jī)的遷移，以便實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合，虛機(jī)的集中配置，基于模板的快速服務(wù)響應(yīng)；而System Center Operation Manager則可以提供虛機(jī)和物理機(jī)器的服務(wù)器健康狀態(tài)的監(jiān)控和管理，還能提供性能分析和報(bào)告；System Center Configuration Manager可以同時(shí)對(duì)虛機(jī)和物理機(jī)器提供補(bǔ)丁管理和軟件更新；而System Center Data Protection Manager則可以提供完整的災(zāi)難恢復(fù)機(jī)制。
System Center Virtual Machine Manager，簡稱SCVMM，最新版本是2008版（目前正處于Beta階段），可以同時(shí)支持對(duì)Hyper-V和Virtual Server的管理。同時(shí)還支持Citrix XenServer、VMware ESX Server，也就是說，我們可以采用同一套管理平臺(tái)，同時(shí)對(duì)后臺(tái)的多種虛擬架構(gòu)進(jìn)行管理！這可以大大簡化我們的管理開銷。借助微軟提供的完整System Center產(chǎn)品家族，我們可以把整個(gè)數(shù)據(jù)中心虛擬化，將其轉(zhuǎn)換成按需、動(dòng)態(tài)提供的服務(wù)。接下來讓我們一起探討有關(guān)SCVMM的相關(guān)技術(shù)。
1.P2V遷移
在遷移的時(shí)候，首先可以指定所需遷移的物理機(jī)器，如附圖所示。
然后可以收集物理機(jī)器的系統(tǒng)信息，可以看到當(dāng)前代遷移物理機(jī)器是Windows Server 2008 Enterprise，有四個(gè)分區(qū)，如附圖所示。
接下來可以選擇所需遷移的分區(qū)，如附圖所示。
然后可以選擇所需遷移的目標(biāo)Hyper-V主機(jī)，SCVMM會(huì)自動(dòng)根據(jù)Hyper-V主機(jī)的性能和放置策略來“海選”合適的Hyper-V主機(jī)，并用星數(shù)加以區(qū)分。
一切就緒后，就可以開始遷移，整個(gè)遷移過程中，代遷移主機(jī)無需宕機(jī)，可以繼續(xù)對(duì)外提供服務(wù)，一旦遷移結(jié)束，就可以讓Hyper-V虛機(jī)對(duì)外提供服務(wù)。
管理VMware虛擬化架構(gòu)
最吸引我們的還是SCVMM 2008自帶的第三方虛擬架構(gòu)管理集成能力，舉例來說，SCVMM現(xiàn)在可以管理VMware ESX Server主機(jī)！附圖所示的就是SCVMM 2008的主界面，可以看到和System Center家族的其他產(chǎn)品幾乎如出一轍，可以看到其中添加了VMware的主機(jī)，而且保留了Data Center、Cluster、Host的層次結(jié)構(gòu)。
SCVMM可以幫助“代辦”VMware的大多數(shù)功能，甚至包括大家熟悉的VMotion功能！而且使用起來也非常簡單。只需切換到“虛擬機(jī)”視圖，選中所需遷移的虛機(jī)，然后單機(jī)右側(cè)操作面板上的“虛擬機(jī)遷移”，即可開始遷移。
在打開“遷移虛擬機(jī)向?qū)А睂?duì)話框上可以看到可以遷移的目標(biāo)主機(jī)，并且用星數(shù)來表示目標(biāo)主機(jī)的等級(jí)，綜合性能越高，星數(shù)越高，便于我們對(duì)目標(biāo)虛機(jī)進(jìn)行“海選”。如果該虛機(jī)不滿足遷移條件，則可以在“級(jí)別解釋”窗格上顯示原因，附圖表明目標(biāo)虛機(jī)的CPU Affinity設(shè)置有問題。
問題解決以后，重新開始遷移向?qū)В梢钥吹浆F(xiàn)在虛機(jī)已經(jīng)符合遷移的要求，我們可以選擇遷移的目標(biāo)主機(jī)，如附圖所示。
一路“Next”以后，很快就可以開始遷移進(jìn)程，而且非常有意義的是，所有的步驟可以自動(dòng)生成相應(yīng)的PowerShell腳本，方便今后快速操作。在遷移的時(shí)候，如果打開VMware Virtual Center的主界面，可以看到當(dāng)前正在進(jìn)行遷移，而且虛機(jī)繼續(xù)保持運(yùn)行，如附圖所示。
2.自助網(wǎng)站
自助網(wǎng)站有點(diǎn)類似于網(wǎng)上銀行，管理員可以設(shè)置相應(yīng)的策略，給特定的用戶組授予虛機(jī)的創(chuàng)建和管理權(quán)限，并且可以給這些用戶組賦予相應(yīng)的虛機(jī)模版。例如可以給銷售部門授予Windows XP虛機(jī)模版，里面預(yù)裝了Microsoft Office 2007和CRM客戶端；給開發(fā)部門賦予Windows Vista模版，里面預(yù)裝了Visual Studio和SQL等等。然后這些不同部門的員工，打開網(wǎng)頁訪問SCVMM站點(diǎn)，就可以在IE里任意訪問他們所需的現(xiàn)有虛機(jī)，還可以按照指定的模版創(chuàng)建新的虛機(jī)。
如果是傳統(tǒng)的IT流程，開發(fā)部門的員工想要申請(qǐng)一臺(tái)機(jī)器做測(cè)試，從申請(qǐng)到審核，再到集體采購、安裝并且調(diào)試結(jié)束，至少需要數(shù)周乃至一個(gè)月的周期，很不方便。而有了SCVMM自助網(wǎng)站，用戶可以很快創(chuàng)建一臺(tái)虛機(jī)開始測(cè)試，這臺(tái)虛機(jī)根據(jù)現(xiàn)有的模版進(jìn)行創(chuàng)建，所有所需的內(nèi)容都已經(jīng)預(yù)裝好了，節(jié)省我們的時(shí)間，測(cè)試完成，可以輕松刪除，以便釋放服務(wù)器的資源。
這說明了什么？
還是那句話，虛擬化就是把資源（服務(wù)器）變成可以按需動(dòng)態(tài)遞交的服務(wù)！
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