中小企業(yè)虛擬化解決方案選擇指南
虛擬化是將一臺(tái)主機(jī)資源劃分成多個(gè)可執(zhí)行環(huán)境的框架或者方法，它需要借助諸如硬件和軟件分區(qū)、分時(shí)、機(jī)器仿真、質(zhì)量服務(wù)等技術(shù)和概念來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)虛擬化，可以充分利用空閑的服務(wù)器整合工作量，提高工作效率和使用率，減少數(shù)據(jù)中心UPS和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備費(fèi)用。與此同時(shí)，它還可以幫助擴(kuò)大硬件容量，簡(jiǎn)化軟件的配置過(guò)程，減少宕機(jī)事件的發(fā)生，對(duì)整個(gè)IT基礎(chǔ)設(shè)施和資源利用進(jìn)行簡(jiǎn)化。
虛擬化與非虛擬化的比較
需要指出的是，虛擬化技術(shù)與操作系統(tǒng)上的多任務(wù)和處理器上的超線程技術(shù)完全不同。虛擬化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)操作系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，而多任務(wù)僅僅是在單個(gè)操作系統(tǒng)下多個(gè)程序的同時(shí)運(yùn)行；超線程技術(shù)也僅僅是將兩個(gè)邏輯內(nèi)核模擬成兩個(gè)物理芯片，讓單個(gè)處理器都能使用線程級(jí)并行計(jì)算，提高CPU使用效率，模擬出來(lái)的CPU必須通過(guò)一套特殊硬件指令才能進(jìn)行協(xié)同工作。
通常來(lái)說(shuō)，虛擬化包含有各種類型，包括有硬件虛擬化、軟件虛擬化、內(nèi)存虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化，以及數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化。硬件虛擬化或者說(shuō)平臺(tái)虛擬化，指的是搭建運(yùn)行有操作系統(tǒng)虛擬機(jī)，虛擬機(jī)上運(yùn)行的軟件與底層硬件資源相脫離。比如，運(yùn)行有Windows的主機(jī)可以通過(guò)對(duì)主機(jī)進(jìn)行虛擬化實(shí)現(xiàn)運(yùn)行Ubuntu Linux系統(tǒng)的目的，從而使得基于Ubuntu的軟件能夠在虛擬機(jī)上運(yùn)行。
硬件虛擬化一般有三種不同類型：
1、全虛擬化：對(duì)硬件的完全模擬，以使得包含客戶端操作系統(tǒng)在內(nèi)的軟件能夠在未修訂的情況下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。
2、半虛擬化：對(duì)部分目標(biāo)環(huán)境的模擬。為此，某些客戶端程序可能需要經(jīng)過(guò)修訂才能在虛擬化環(huán)境下運(yùn)行。
3、泛虛擬化：硬件環(huán)境完全不進(jìn)行模擬，但客戶端程序在各種獨(dú)立的域里面進(jìn)行運(yùn)行，猶如在各個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)中運(yùn)行一樣?？蛻舳顺绦蛐枰敿?xì)修訂才能在此種環(huán)境下運(yùn)行。
硬件輔助虛擬化（Hardware-assisted virtualization）可以提升硬件虛擬化效率，它包括采用特別設(shè)計(jì)的CPU和其他硬件組件，以幫助提升客戶端環(huán)境的性能。
另外，硬件虛擬化完全不同于硬件仿真：在硬件仿真中，一個(gè)硬件可以模擬成另一個(gè)硬件，而在硬件虛擬化中，hypervisor可以模擬成某個(gè)特定計(jì)算機(jī)硬件或者整個(gè)主機(jī)進(jìn)行模擬。此外，hypervisor與仿真器也完全不同。雖然它們都是計(jì)算機(jī)程序可以模擬硬件，但是使用環(huán)境完全不同。
軟件虛擬化通常指兩個(gè)方面，操作系統(tǒng)虛擬化和應(yīng)用（程序）虛擬化。前者可以在一個(gè)OS實(shí)例上托管多個(gè)虛擬化環(huán)境，而后者指獨(dú)立于底層OS環(huán)境下單個(gè)應(yīng)用程序的托管。
內(nèi)存虛擬化也包含兩方面，內(nèi)存虛擬化和虛擬內(nèi)存。前者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相同將RAM資源匯集到一個(gè)內(nèi)存資源池中，后者是指給應(yīng)用程序持續(xù)不斷的內(nèi)存，實(shí)際上它被分割成多個(gè)物理內(nèi)存，還有部分暫存與外部磁盤系統(tǒng)中。
存儲(chǔ)虛擬化則主要是指將物理存儲(chǔ)抽象成邏輯存儲(chǔ)的過(guò)程和分布式文件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)虛擬化包括數(shù)據(jù)虛擬化和數(shù)據(jù)庫(kù)虛擬化兩方面，網(wǎng)絡(luò)虛擬化則指桌面虛擬化和網(wǎng)絡(luò)虛擬化，考慮到中小企業(yè)虛擬化方案的選擇和部署，本文重點(diǎn)討論硬件虛擬化和軟件虛擬化兩方面。
#p# Symantec Workspace Virtualization（縮寫為SWV）是由賽門鐵克推出的針對(duì)Windows的應(yīng)用程序虛擬化解決方案，現(xiàn)在則被為 Symantec Endpoint Virtualization Suite（SEVS）。
altiris logo
起初，是由Altiris發(fā)起并命名為軟件虛擬化解決方案（Software Virtualization Solution），SWV允許應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)放入到虛擬層中（應(yīng)用層和 數(shù)據(jù)層）而不是像往常那樣安裝到文件系統(tǒng)中和注冊(cè)表中。這需要通過(guò)使用一種稱之為過(guò)濾驅(qū)動(dòng)器和Altiris收購(gòu)FSLogic獲得的分層技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
altiris-svs
通過(guò)將應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)放入到管理層的稱之為虛擬軟件包（VSP），SWV支持應(yīng)用程序的激活、失效和重置，以避免應(yīng)用程序之間發(fā)生沖突，而且刪除應(yīng)用程序的時(shí)候也不會(huì)改變基本的Windows安裝。
后來(lái)，Altiris與AppStream合作提供應(yīng)用程序流。根據(jù)國(guó)外媒體DABCC.com介紹，這將有助于“實(shí)現(xiàn)虛擬化，按需應(yīng)用交付和管理”。
Altiris被Symantec Corporation收購(gòu)后，SWV試用版成型，但如果要獲得全部功能需要購(gòu)買。
需要指出的是，純軟件虛擬化解決方案存在很多不足。客戶端操作系統(tǒng)大部分情況下是通過(guò)虛擬機(jī)監(jiān)視器VMM與硬件進(jìn)行通信，由VMM決定其對(duì)其他所 有虛擬機(jī)的訪問(wèn)。在這種方案中，VMM在軟件套件中的位置是傳統(tǒng)意義上操作系統(tǒng)所處的位置，而操作系統(tǒng)的位置是傳統(tǒng)意義上應(yīng)用程序所處的位置 。這一額外的通信層需要進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，以通過(guò)提供到物理資源(如處理器、內(nèi)存、存儲(chǔ)、顯卡和網(wǎng)卡等)的接口，模擬硬件環(huán)境。這種轉(zhuǎn)換必然會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。
除此之外，客戶端操作系統(tǒng)還受限于虛擬機(jī)環(huán)境的支持。在純軟件解決方案中，軟件堆棧帶來(lái)的復(fù)雜性，意味著這些環(huán)境難于管理，會(huì)對(duì)系統(tǒng)可靠性和安全性帶來(lái)不利影響。
#p# 計(jì)算機(jī)硬件虛擬化是對(duì)計(jì)算機(jī)或者操作系統(tǒng)的虛擬化。它將計(jì)算平臺(tái)上的物理特性與用戶進(jìn)行隔離，展示的是一個(gè)抽象的計(jì)算平臺(tái)?？刂铺摂M化的軟件通常稱之為“控制程序”，現(xiàn)在則更多的冠之以“hypervisor”或者“virtual machine monitor”稱謂。
硬件虛擬化方案，更多的是通過(guò)CPU、主板芯片組、BIOS和軟件協(xié)同支持來(lái)實(shí)現(xiàn)。支持虛擬化技術(shù)的CPU擁有經(jīng)過(guò)優(yōu)化的指令集來(lái)控制虛擬過(guò)程，這些指令集可以幫助提高VMM性能。由于虛擬化硬件提供有全新架構(gòu)，無(wú)需進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)化就可以支持操作系統(tǒng)運(yùn)行，避免了性能消耗簡(jiǎn)化了VMM設(shè)計(jì)，從而幫助設(shè)計(jì)人員按照通用標(biāo)準(zhǔn)編寫VMM，使得其性能更加強(qiáng)大。
此外，硬件虛擬化解決方案可以避免純軟件虛擬化解決方案的不足，64位處理器的廣泛應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)64位操作系統(tǒng)的完美支持。
在CPU虛擬化技術(shù)領(lǐng)域，芯片巨頭Intel和AMD都推出了各自的虛擬化技術(shù)。早在2005年的時(shí)候，Intel就推出了Intel Virtualization Technology(Intel VT)虛擬化技術(shù)，并將這些技術(shù)應(yīng)用在包括桌面、服務(wù)器和工作站平臺(tái)上的一系列處理器上。在服務(wù)器處理器中，比較知名的有至強(qiáng)5000系列、至強(qiáng)5100系列和至強(qiáng)7500系列、乃至最新的至強(qiáng)E7系列處理器。
采用Intel虛擬化技術(shù)的MILS架構(gòu)
而AMD也發(fā)布了自己的虛擬化技術(shù)AMD Virtualization Technology(AMD VT)，在AMD的多個(gè)系列處理器中都應(yīng)用了這一虛擬化技術(shù)，包括應(yīng)用在服務(wù)器領(lǐng)域的皓龍?zhí)幚砥饕布狭颂摂M化技術(shù)。
硬件虛擬化使用軟件來(lái)創(chuàng)建模擬物理計(jì)算機(jī)的虛擬機(jī)，創(chuàng)建起來(lái)的操作系統(tǒng)環(huán)境獨(dú)立于主機(jī)服務(wù)器，能實(shí)現(xiàn)在單個(gè)物理主機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，減少未利用服務(wù)器的支付費(fèi)用，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)工作負(fù)載均衡，減少物理主機(jī)的數(shù)量和占用空間以及由此帶來(lái)的管理人員和管理維護(hù)成本。
#p# 中小企業(yè)在部署虛擬化的時(shí)候，首先需要了解不同虛擬化解決方案的特點(diǎn)。考慮到中小企業(yè)在IT架構(gòu)和技術(shù)人才儲(chǔ)備方面的不足，在應(yīng)用虛擬化的時(shí)候特別需要選擇比較成熟的虛擬化解決方案。
就目前來(lái)說(shuō)，最知名、市場(chǎng)占有率最高的莫過(guò)于VMware和微軟兩大巨頭的虛擬化解決方案，其中尤其以VMware的虛擬化技術(shù)更為成熟。在全球，各種規(guī)模的企業(yè)都享受著VMware虛擬化帶來(lái)的種種好處，數(shù)千家組織機(jī)構(gòu)（包括財(cái)富100強(qiáng)的所有企業(yè)）也都采用了VMware虛擬化解決方案，前段時(shí)間Gartner最新的魔力象限報(bào)告顯示，VMware仍是x86架構(gòu)虛擬化的領(lǐng)導(dǎo)者。
Gartner：VMware在虛擬化市場(chǎng)中仍占頭號(hào)地位
通過(guò)虛擬化提高中小企業(yè)IT資源和應(yīng)用程序的效率和可用性，充分利用已有硬件資源，消除舊的“一臺(tái)服務(wù)器、一個(gè)應(yīng)用程序”模式，在每臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)VM虛擬機(jī)。讓您的IT管理員騰出手來(lái)進(jìn)行創(chuàng)新工作，而不是花大量的時(shí)間管理服務(wù)器。
VMware ESX/ESXi是在可靠性、性能和體系支持方面確立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的虛擬化管理程序體系結(jié)構(gòu)，它具有磁盤占用空間小，操作系統(tǒng)兼容性強(qiáng)，減少不必要的系統(tǒng)補(bǔ)丁數(shù)量和攻擊風(fēng)險(xiǎn)，整體上提高產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。其中特別值得一提的是，VMware vSphere Hypervisor，它基于VMware ESXi，是著手實(shí)現(xiàn)虛擬化的最簡(jiǎn)單途徑，而且是免費(fèi)的。通過(guò)將應(yīng)用程序整合到更少的服務(wù)器上，可減少硬件、電力、散熱和管理成本，從而開始節(jié)省資金。使用 VMware vSphere Hypervisor，可以幫助中小企業(yè)在單臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序，更輕松地備份和恢復(fù)應(yīng)用程序，對(duì)關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用程序進(jìn)行虛擬化并實(shí)現(xiàn)更為環(huán)保綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心。
VMware ESX/ESXi網(wǎng)絡(luò)連接和端口架構(gòu)圖解
中小企業(yè)在部署虛擬化的時(shí)候，需要重點(diǎn)考慮如何節(jié)省成本和方便管理，選擇合適的虛擬化解決方案，合理有效地規(guī)避虛擬化過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。中小企業(yè)在選擇虛擬化解決方案的時(shí)候，也正如選擇職業(yè)生涯的“男兒”一樣，千萬(wàn)別“入錯(cuò)行”以免悔憾終生。
在軟硬件虛擬化解決方案中，考慮到當(dāng)前技術(shù)的成熟和未來(lái)的應(yīng)用，推薦硬件虛擬化解決方案，并從VMware或者微軟等知名虛擬化服務(wù)廠商中，根據(jù)自身情況仔細(xì)衡量并選擇性價(jià)比高又不失靈活性和可靠性的虛擬化方案。
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