理由何在 微软Hyper-V 凭什么击败VMware

　　在x86服务器虚拟化的世界里，毫无疑问VMware的vSphere一直占有着主导地位。根据2010 IDC虚拟化报告显示，VMware是唯一一家处于Gartner魔力象限高端市场中的公司。

　　不过，思杰（XenServer）和微软（Hyper-V）紧随其后。那么，微软的解决方案对于企业而言是否“足够好”，以至于他们会放弃选择VMware？

　　Hyper-V的背景

　　Hyper-V是由微软于2008年7月创立的，最初作为Windows Server 2008的更新。现在，它成为了一个独立的产品（微软Hyper-V Server 2008 R2），或者包含在Windows Server 2008和Windows Server 2008 R2之内。这些系统提供更小的服务器足迹，但是没有本地GUI管理。

　　至于此前的Hyper-V版本发布，微软在从Connectix购买了Virtual PC软件之后，已经获得了相关的服务器虚拟化经验。该版本仍然可用于微软Virtual Server 2005 R2。Hyper-V和Virtual Server的历史预示着它们将会使用同样的VHD磁盘格式。

　　尽管微软没有能与VMware相匹敌的经验（他们第一件产品，VMware Workstation于1999年问世），但是对于一些企业而言，Hyper-V是否将会是比vSphere更好的选择呢？

　　vSphere vs Hyper-V：价格

　　今天，我们可以从微软的官方网站上免费下载独立的Hyper-V Server 2008(R2)。对于已经购买了Windows Server 2008(R2)的用户而言，Hyper-V则作为该产品的一项功能直接可用。

　　我们不应该忽略VMware和思杰都提供产品的免费版本。不过一些功能在免费版本中无法正常使用。

　　例如，追求高可用性的你可能会想要最先进的部署来实现某些功能。但是vSphere，vMotion（可以实现物理服务器之间的用户迁移）在免费版本中就不可用，Hyper-V目前则免费提供实时迁移功能（同等功能）。

　　除了免费版本以外，vSphere还提供四个等级的许可，包括标准、高级、企业和企业增强版。这些许可的定价取决于物理服务器，详情可以参见下表。这些价格是2011年2月在VMware的官网公布的。

　　• vSphere 标准版为期一年产品支持的价格为1318美元

　　• vSphere高级版为期一年产品支持的价格为2806美元

　　• vSphere企业版为期一年产品支持的价格为3594美元

　　• vSphere企业增强版为期一年产品支持的价格为4369美元

　　这些费用不包括任何用户操作系统的许可。我们可以与Windows 2008 Server的价格列表做一个对比：

　　• Windows Server 2008 R2 标准版 - 1029美元

　　• Windows Server 2008 R2 数据中心版 - 2999美元

　　2008数据中心许可包括在任何标准、企业或者数据中心版本下运行无限数量的Windows 2008操作系统虚拟实例。

　　大体可以看出微软的目的是想用Hyper-V的使用价格来吸引已经使用他们数据中心产品的用户，Hyper-V Server 2008 R2更是免费提供高端的功能。

　　虚拟化功能

　　显然，价格并不是选择软件产品的唯一因素。产品功能评分在决定虚拟化解决方案是否符合需求这一点上至关重要。

　　相比vSphere，Hyper-V的功能可谓简单。

　　Hyper-V的R2版本发布只是第二次管理程序的迭代，而VMware已经升级至于了vSphere的41版本，预计今年晚些时候还会有更新的版本问世。而微软则致力于增加产品的新功能，Hyper-V Server 2008 R2的SP1版本和Windows Server 2008 R2现在已经投入到生产阶段。

　　这个版本将添加动态存储和RemoteFX功能（分别是高级内存管理和图形优化功能），从而让它的性能更加卓越，让Hyper-V更适合VDI（虚拟桌面基础架构）。

　　当然Hyper-V也提供所有的“标准”的虚拟化功能。Hyper-V Server 2008 R2支持多达384个虚拟用户，支持快照，R2版本更是提供实时迁移和主机集群。

　　实时迁移类似于vSphere vMotion中允许一个虚拟用户在物理服务器之间移动的功能，不需要任何停机或者中断终端用户体验。在此之前，只能通过暂停用户体验后在服务器之间转移内存来进行的“快速迁移”。值得一提的是vMotion是不包括在vSphere（管理程序）的免费版本之内的。

　　主机集群使用集群共享卷，能够极大地改善Hyper-V服务器之间的个体用户在多点搞性能配置下的失败。集群同样不包含在vSphere的免费版本之内。

　　Hyper-V的支持

　　我已经提到过，Hyper-V是建立在Windows Server 2008之上或者之内的。这个平台已经拥有很长的历史了，可以追溯到1983年7月最早的Windows NT 31版本。事实上，最新的微软操作系统版本（Windows 7和Windows 2008 R2）已经被制定使用相同编号系统的61版本。

　　众所周知，最初的Windows NT版本在硬件支持范围情况上的表现不佳。Windows的桌面版本驱动程序不兼容，只有有限的几个硬件可以在NT下运行。

　　提供驱动程序稳定性对于任何服务器平台而言都是一个关键的要素。从那以后的版本支持的设备和驱动程序的范围就开始逐步扩大了。因此，现在的Windows 2008（Hyper-V）支持种类繁多的硬件组件。

　　与vSphere相比，硬件兼容性指南是相当有限的。显而易见，微软希望确保早期Windows NT版本的稳定性。

　　Hyper-V的管理

　　既然企业们希望虚拟化他们的x86平台，那么他们将会对Windows Server的部署和维护相当熟悉。因为现在这已经成为他们平台的选择。甚至是在Unix版本占主导地位的企业，Windows也将很有可能被用在桌面或者电子邮件服务中。

　　这足可以证明企业们对于管理Windows环境的技巧熟练程度。这得归功于过去简单的安装过程、覆盖补丁管理、安全、升级、监控和报告。例如，所有的Hyper-V功能都可以使用WMI（Windows管理规范）进行监控和管理。

　　vSphere系统管理程序基于Linux核心，所以通过一个命令行和GUI客户端的混合进行管理。部署vSphere需要在一个全新的平台上对员工们进行培训，同时引进崭新的概念和术语。

　　vSphere将需要融入到现有的管理架构、维护定制和升级程序中去。虽然培训费用可能不高，但是对于每个进行培训的人而言都意味着一个单一的vSphere许可。

　　虚拟化，展望未来

　　如前所述，VMware无疑是服务器虚拟化的****。vSphere在很多方面都比Hyper-V要更为成熟，但并非所有的用户都需要VMware所提供的高级功能。用户们在开始虚拟化之旅的时候，Hyper-V可能会是更为合理的选择，原因如下：

　　• 该产品是免费的，或者与现有Windows 2008进行捆绑购买。

　　• Hyper-V使用Windows 2008 Server，很多企业对此已经拥有广泛的支持和技术经验。

　　• Hyper-V利用Windows 2008 Server组件，提供广泛的硬件支持。

　　因此，Hyper-V可以满足许多企业的需求。然而，目前它的确不能满足高性能和大规模的部署。VMware仍然具备网络和安全的优势（具备类似vShield和vDS这样的功能），但是并非所有用户都需要这些高级功能。

　　微软将继续改进Hyper-V。根据以往的历史，为了争取市场份额，他们将很有可能继续维持该产品的免费状态或者将它与现有的Windows Server 平台进行捆绑销售。

　　总而言之，VMware在vSphere上大捞特捞，因为他们的核心产业就是虚拟化。而对于微软来说，现在的虚拟化并不表示这就是他们的商业重心，这些只不过是将用户计算负载迁入云的基石而已。因此，他们可以继续免费供应Hyper-V。而随着时间的推移，功能的差异会逐渐小时，“足够好”的定义也将可以满足大多数用户的需求。

　　原文名：VMware vs Microsoft Virtualization: Is Hyper-V "Good Enough" 作者：Chris Evans

1、按应用分类

A、操作系统虚拟化——Vmware的vSphere、workstation；微软的Windows Server with Hyper-v、Virtual PC；IBM的Power VM、zVM；Citrix的Xen

B、应用程序虚拟化——微软的APP-V；Citrix的Xen APP等

C、桌面虚拟化——微软的MED-V、VDI；Citrix的Xen Desktop；Vmware的 Vmware view；IBM的Virtual Infrastructure Access等

D、存储虚拟化、网络虚拟化等

2、按照应用模式分类

A、一对多：其中将一个物理服务器划分为多个虚拟服务器。这是典型的服务器整合模式。

B、多对一：其中整合了多个虚拟服务器，并将它们作为一个资源池。这是典型的网格计算模式。

C：多对多：将前两种模式结合在一起。

3、按硬件资源调用模式分类

A、全虚拟化——虚拟操作系统与底层硬件完全隔离，由中间的Hypervisor层转化虚拟客户操作系统对底层硬件的调用代码，全虚拟化无需更改客户端操作系统，兼容性好。典型代表是VMare WorkStation、ESX Server早期版本、Microsoft Vitrual Server

B、半虚拟化——在虚拟客户操作系统中加入特定的虚拟化指令，通过这些指令可以直接通过Hypervisor层调用硬件资源，免除有hypervisor层转换指令的性能开销。半虚拟化的典型代表Microsoft Hyper-V；Vmware的vSphere

C、硬件辅助虚拟化——在CPU中加入了新的指令集和处理器运行模式，完成虚拟操作系统对硬件资源的直接调用。典型技术是Intel VT、AMD-V

4、按运行平台分类

A、X86平台——由于X86体系结构服务器的蓬勃发展，基于X86体系的虚拟化技术也有了很大的进步，目前比较流行的基于X86体系的虚拟厂商有VMware Microsoft、Citrix、IBM System x系列服务器

B、非X86平台——非X86平台的虚拟化鼻祖是IBM公司，早在20世纪60年代，IBM就在大型机上实现了虚拟化的商用，目前IBM的虚拟化技术包括大型机的System z系列服务器，中小企业应用的System p系列服务器；HP 的虚拟服务器环境（virtual Server Environment，VSE）以及虚拟 vPar、nPartition 和 Integrity 虚拟机（IVM）；Sun的SPARC平台的xVM等，这些都是非X86平台虚拟化的重要力量。

对于大多数的运维管理程序员来说，如何维护服务器的正常运行以及内存占用等都是非常常见的日常工作内容。而服务器的虚拟化却能够大大优化这一问题。下面我们就一起来了解一下服务器虚拟化的好处。

从基本的服务器整合开始，服务器虚拟化有诸多好处。你可以在单个硬件上将多个应用程序联合起来，从而减少数据中心所需的服务器的总的数量。服务器越少，框架和网络设备就会更少;从物理空间到空调的维修费用，所有这些都会帮助节省事物的开支。

服务器虚拟化降低了新硬件对资本支出的需求，从而让你不用再对这些硬件进行更新。你可以重新部署那些突然释放出来的服务器。

还记得数据中心管理员必须手动提供服务器的那些日子吗自从服务器虚拟化出现之后，自动化就有了较大进步，从而用户就可以在几秒时间内把VM运行起来，并且还能通过仅点击几下鼠标来迁移多个工作负载，以便应对业务变化需求。

服务器虚拟化也能够提供当下基于web的、高连接性业务所需的高可用性、失效备援、可扩展性、敏捷性、高性能和灵活性。服务器虚拟化是支持云计算供应商提供其服务的底层技术。当客户从云服务提供商那里购买了基础设施即服务(IaaS)时，他们就会购买VM，然后再添加完成任务所需的相关存储、管理和安全功能。

服务器虚拟化的不同类型

在服务器虚拟化的世界中，物理服务器被称为主机，它运行着一个主机操作系统。每个VM都是一个客户，会运行一个客户操作系统。客户会彼此隔离开。

有了基于超管理程序的虚拟化，超级监督程序或虚拟机监控器(VMM)就能处于主机OS和底层硬件层之间，向客户操作系统提供必需的资源。

半虚拟化和全虚拟化能够在客户操作系统安装进虚拟机之前对它进行修改。北京IT培训认为这可以提高性能，因为被修改的客户操作系统可以直接与超管理程序进行通讯，从而减少模拟开销。

虚拟化简写是VT(Virtualization Technology)。

它是英特尔在其用户平台上开发的一个虚拟化支持系统，旨在帮助在硬件层面实现虚拟化技术。在此之前，虚拟化只能使用软件来虚拟化底层架构，为CPU启用虚拟化对实际使用没有明显的影响。例如，只有当您使用VM虚拟机时，它才会产生影响，因此，关闭虚拟化并不能提高性能。

扩展资料：

英特尔开发了两套VT技术：一套是VT-i，主要用于安腾体系结构主机；另一套是VT-x，主要用于IA32体系结构主机。

VT-x依赖VMX（虚拟机扩展）来提供虚拟化技术的硬件支持，作为一种芯片辅助的虚拟化技术，VMX为虚拟化提供了两种新的状态：根模式（VMX根）和非根模式（VMX非根），根模式主要处理叮主机操作系统或VMM的环境。

在这种模式下，处理器的行为类似于没有VT技术的处理器。它可以很好地处理不同权限级别的指令，但VMX有一组指令，当将数据加载到某些特定的寄存器时，会受到一些限制，考虑的不是根模式，而是来宾操作系统或虚拟机的环境。在这种环境下，处理器的许多操作是有限的。

在云计算领域，虚拟化技术是必不可少的基本支撑技术。虚拟化技术本质上是一种资源管理技术，它将各种物理资源（如CPU、内存、存储甚至网络）抽象集成到上层系统中。

由于消除了物理资源之间的障碍，方可以由用户管理这些资源，在实际的解决方案中，特别是在信息技术在各个行业的部署中，虚拟化技术的应用可以使整个IT基础设施更加灵活。

-VT技术

服务器虚拟化是整个超融合架构的一个必要的组成部分。

首先，什么是超融合架构？

超融合基础架构（Hyper-Converged Infrastructure，或简称“HCI”）也被称为超融合架构，是指在同一套单元设备（x86服务器）中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术，而且还包括缓存加速、重复数据删除、在线数据压缩、备份软件、快照技术等元素，而多节点可以通过网络聚合起来，实现模块化的无缝横向扩展（scale-out），形成统一的资源池。

其次，了解下超融合架构的特点。

1符合软件定义数据中心理念，一定是通过软件结合标准的 x86 服务器来构建分布式存储，而不使用基于定制硬件的传统集中式存储；

2 这个概念强调的是分布式存储软件和虚拟化软件的融合部署，并不是单纯的指软、硬件融合。

可见，服务器虚拟化是整个超融合架构的一个必要的组成部分。

最后，结合超融合产品的模块构成进一步解释超融合产品和服务器虚拟化产品的关系。

超融合架构图

超融合系统部署架构

上述超融合构成图是标准超融合产品的构成模块，可以看出超融合和服务器虚拟化的关系：

1蓝色部分是内嵌了基于 KVM 的虚拟机服务器，也就是这个服务器虚拟化模块是超融合软件的一个模块，用户选择这种方式的好处是管理都在统一界面，更加方便。并且 SmartX 、 Nutanix 等厂商内嵌的虚拟化平台都是免费的策略，可以有效降低用户的采购成本。

2 灰色的部分是 VMware vSphere 、 Citrix XenServer 第三方服务器虚拟化平台，可以看出，用户也可以使用分布式块存储和第三方的服务器虚拟化平台构成超融合架构。如果使用这种方式的好处是用户可以使用自己之前熟悉的服务器虚拟化产品。

需要说明的是，以上的虚拟化策略并非没有厂商都能完整支持，目前主流超融合厂商的虚拟化的支持策略如下：

主流超融合厂商的虚拟化的支持策略

一什么是虚拟化？

简单来讲，虚拟化就是为一些组件创建虚拟（而不是物理）版本的过程。虚拟化可以应用到计算机、操作系统、存储设备、应用或网络。但是，服务器虚拟化才是虚拟化的核心。 现如今的 x86 服务器的设计存在局限性，每次只能运行一个操作系统和应用，这为 IT 部门带来了挑战。因此，即使是小型数据中心也必须部署大量服务器，而每台服务器的容量利用率只有 5% 到 15%，无论以哪种标准来衡量，都十分的低效。

虚拟化使用软件来模拟硬件并创建虚拟计算机系统。这样一来，企业便可以在单台服务器上运行多个虚拟系统，也就是运行多个操作系统和应用，而这可以实现规模经济以及提高效益。

二为什么要虚拟化？

虚拟化技术能为我们解决很多以前解决不了的技术：

1、服务器整合技术：这个技术在没有虚拟化技术之前是很难完成的。因为什么东西都是实际存在的，想把两个工作相对较少的服务器整合到一起是很困难的。然而当有了虚拟化技术以后使这种服务器整合技术变得非常容易。而这个技术需要借助我下面介绍的2、3条技术。

2、负载均衡技术：

负载均衡技术是只在每台服务器上安装一个负载均衡器，然后设置很多的调度算法及临界值。来判断此时此刻服务器的压力是轻还是重。然后根据轻重来完成服务器的合并，而合并又依据了第三条技术。

3、动态迁移技术：这个技术是前两个技术的根基，但是却不只仅仅限于前两个技术。它的目的是可以在服务器开启的状态下，把其上面的虚拟机迁移到其他的服务器上面。工作原理大体是先将目标服务器上模拟出此服务器的硬件状态，然后迁移数据，最后释放此服务器的信息。

4、克隆技术：这个技术说起来和上面那个技术很像，但是却不一样。克隆技术是把一台服务器的环境配置好了后可以通过克隆技术使其他的机子都达到和这台机子一样的效果，假如要配置100台甚至1000台服务器的话这种克隆技术是非常可观的。它和动态迁移的区别是在服务器不停机的状态下，动态迁移要求迁移的彼此必须是共享内存的，但是克隆并没有这个限制。

5、灾难恢复技术：灾难恢复是所有大型公司必须考虑的问题，因为当一些意外发生时，比如：突然断电，硬件损坏，洪水，地震，等一系列情况是，如何把灾难所造成的数据损失降到最低甚至是不损失。这要依靠第六条技术。

6、虚拟快照技术：虚拟快照技术是将虚拟机此时的状态像照片一样保存下来，当然我说的很容易，其实现原理需要非常复杂，包括cpu运行状态，内存中的数据等等。这样保存下这些虚拟技术当发生灾难或者某些失误导致虚拟机出问题时，可以很快恢复。

7、改善系统可用性。这里的可用性只得是零 down机，在这种情况下我们才可以使得效率最大化。而零down机的前提是每台服务器必须要有一个镜像，在主虚拟机和次虚拟机之间有一条心跳线来维持两者之间的关系，当心跳线停止时，次虚拟机立马启动，代替主虚拟机。

8、安全性：我们直到虚拟化在硬件层上都有一层VMM来时时刻刻侦测每台虚拟机的动向，包括捕获异常，解决门事件，完成调度等等。所以当一些危险因素来临时由于VMM的存在使得我们可以非常快的侦测到这个问题并解决它。这能比以前的硬件层上面直接是操作系统快速很多。

看了一些虚拟化的博客，还有文章，发现很多人对于虚拟化技术到底是什么,为什么要使用虚拟化技术还不是很明白。绝大多数人目前理解的虚拟化技术就是把操作系统和硬件分离，一个硬件能够同时运行多个操作系统认为就是虚拟化技术，其实这只是虚拟化技术中很小的一个部分，和很初级的阶段。

什么是虚拟化技术？

中给出的解释其实也是相对片面的：

“　虚拟化是一个广义的术语，在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。

虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行，而在虚拟化技术中，则可以同时运行多个操作系统，而且每一个操作系统中都有多个程序运行，每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上；而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能，这两个模拟出来的CPU是不能分离的，只能协同工作。”

虽然其强调广义概念，但是在后面的描述上也都是在强调操作系统与硬件的隔离。

gartner给过一个相对简单但是很准确的定义（记不住原文，大概含义）：将不同的资源和逻辑单元剥离，形成松耦合的关系的技术。

其实根据计算过程中的逻辑组成部分，将他们的紧耦合，变为松耦合（耦合大家学过软件工程的都应该懂什么意思了吧）。其实“耦合”的概念是计算机领域一直研究的内容：

面向对象的设计讲，不同的类应该是松耦合的，而类内部的信息应该是紧耦合的，这样可以更好地应对需求变化，快速动态地调整，构建新的系统； 

web service其实也是将传统的紧耦合功能，转变为可以灵活组织的，像搭积木一样的松耦合关系，使得我们可以将很多大家都需要的功能通用化，我们可以利用不同的服务组合构建我们的应用。

而虚拟化，只是对计算环境这个更高层次的概念进行“松耦合化”，让我们的IT应用就像我们攒机器一样，几个通用的标准模块搭起来就能够成一个满足特定需求的计算环境。

我们可以看到，“松耦合化”是很多很热的技术的主线，之所以它是计算机研究中的重要元素之一，就是因为它会给我们提供更多的灵活性！

举个简单的比喻：计划经济时代，我们都是每个工厂有自己的食堂，自己的澡堂，托儿所，幼儿园，学校等等，这就好比我们的计算环境，或者是一个软件，所有的组成部分都紧紧的配合在一起，是比较全，对于自己工厂的员工来说很方便；但是对于工厂来说，这个很不经济，成本很高，因为什么都要做，什么都做不好，而且没有规模经济，自然就不好，对于社会来说，浪费非常多。后来市场经济，所有的都专业化了，于是我们一个写字楼的所有人都可以去楼下的食堂吃饭，也可以去别的地方吃饭；洗澡也有专业澡堂了，托儿所与学校也分出去了。这样我们的选择性多了，可以选好的地方或者合适的地方，另外专业化也提高了效率，社会浪费也少了，这就跟我们的web service或者虚拟化一样，每个公司或者个体都是提供一个专业服务，效率高，成本低；而你要做一种事情，可以有多种选择，选择最合适你的，也让你整体成本地，而且更好地完成任务。对于社会来说，浪费少了，而且更灵活了。

世间诸多事情都一脉相通，而诸多厂商所谓的“敏捷IT”，本质上就是利用“松耦合”带来的灵活性来实现的，实现“IT系统的计划经济向市场经济的过渡！”。而这就是为什么，在计算环境层面，我们需要“虚拟化”技术的原因。

但是，计算环境的虚拟化可不仅仅指的是 硬件与操作系统的松耦合，它是更大的一个概念，包含更广泛的内容。

　　2005年11月，英特尔发布了新的Xeon MP处理器系统7000系列，X86平台历史上第一个硬件辅助虚拟化技术――VT（Vanderpool Technology）技术也随之诞生。这一里程碑式的事件也拉开了X86平台普遍虚拟化计算的帷幕。

虚拟化: 概念与优势

所谓虚拟化，是指将单台电脑/服务器软件环境分割为多个独立分区，每个分区均可以按照需要模拟电脑/服务器的一项技术。它的技术实质是通过中间层次实现计算资源的管理和再分配，使资源利用实现最大化。

虚拟化分区带来的最大好处是使同一个物理平台能够同时运行多个同类或不同类的操作系统，以分别作为不同业务和应用的支撑平台。分区使得应用之间能够更好地隔离，避免在同一个系统运行多个应用时相互影响; 同时使得系统的备份、迁移和升级更加简单灵活，由于资源管理中间层的存在，不但操作变得非常简单，而且可以很容易实现在线实施; 当然，最重要的是分区可以实现计算资源的实时按需动态分配，负载大的分区可以获得更多的计算资源，在负载下降时，计算资源可以被回收，返还或再分配给其他的分区，以最大限度地实现资源整合和按需动态分配。

硬件辅助虚拟化: 一种更高效可靠的实现方式

虚拟化有两种实施方式: 纯软件虚拟化方式和硬件辅助虚拟化方式。

虚拟化技术最早在大型主机上采用，但随着X86处理器性能的提高和应用的普及，业界很多公司都看到了虚拟化在X86平台上实施的价值，因此VMware、Xen、微软和SWsoft等软件厂商纷纷推出了支持X86平台的虚拟化软件。

这些软件虚拟化产品的基本思路是在操作系统与硬件层之间或者操作系统之上建立一层独立控制、分配硬件资源的软件层来达到虚拟化系统资源的目的。不过，不同的虚拟化产品其实现模式也有很大的不同，通过介于底层硬件和操作系统之间的软件层实现虚拟化功能的代表为VMware和Xen的产品，而SWsoft的产品则是在特定的操作系统之上“虚拟”出多个系统资源副本（SWsoft有支持Windows和Linux的版本），其好处是没有对系统软件的修改，对系统性能的影响较小，但由于实现虚拟化的层级不够“低”，灵活性不如前者，如VMware的产品可以在Linux系统基础上虚拟化出Windows的应用环境。

对于X86处理器来说，其保护模式下一共有4个不同优先级，分别从Ring 0直到Ring3。这些Ring的优先级随其所执行功能的不同也有所不同。其中Ring 0用于操作系统内核，优先级最高，拥有最高的“特权”，Ring 1和Ring 2用于操作系统服务，优先级次之，Ring 3用于应用程序，优先级最低。

软件虚拟化技术工作原理

位于Ring 0特权空间的操作系统可以优先访问各种硬件资源。软件虚拟化技术是在Ring 0 中运行一个称为虚拟机监视器（VMM）的软件中间层，以负责控制和排列各个分区访问硬件资源的优先顺序。它要求在软件堆栈的较高层运行操作系统――通常是在Ring 1或者与系统应用共用的Ring 3。

由于操作系统设计缺省工作在Ring 0 特权级别，而现在Ring 0被VMM所拥有，所以传统的纯软件虚拟化技术需要VMM通过复杂的软件编程来解决这个矛盾。其中一种方法是通过打补丁修改操作系统内核源代码让其认知到工作在Guest OS (虚拟机上的操作系统) 虚拟操作系统模式下，另一种方法是需要对运行期间操作系统的某些硬件调用指令作二进制码翻译等。由于上述原因，传统的纯软件实现方式在测试、验证和维护每款新操作系统和相关补丁方面，需要花费大量的时间和资金， 同时二进制码翻译需要消耗处理器的很多计算资源。

英特尔VT技术工作原理

纯软件虚拟化运行时的开销会造成系统运行速度较慢，有数据表明其引起的系统性能下降可能超过10%，尤其是在服务器整合领域，当虚拟化系统数目巨大时，其性能损失更为可观。另外由于要通过软件捕获分配基本资源的处理器指令，不但过程复杂，可靠性不高，对不同平台的兼容性也容易产生问题。

这也是硬件辅助虚拟化技术诞生的重要原因。与软件方案相比，VT技术对如何在不同的情形下分配给Guest OS 想要的Ring 特权级别做了重要的改进，在软件堆栈中为VMM提供了专用的空间，可以支持未经修改的操作系统和应用在专门为它们设计的环境中运行，从而简化了硬件调用。

同时，VT通过硬件底层指令集来支持虚拟机监视器（VMM）与已安装Guest OS 之间的切换，效率和可靠性明显提高。

另外，VT技术还设计了保留VMM和已安装的Guest OS的处理器状态信息的专用内存地址空间，这样不但可以缩短各个操作系统访问硬件之间的间隔时间， 同时提高了各个虚拟机上的操作系统之间的安全隔离性。

硬件辅助虚拟化通过提高客户虚拟系统的隔离性而增强了虚拟化的性能、灵活性和可靠性。在实施时也更加简单。

不仅仅是服务器

双核处理器及64位平台支持功能为虚拟化技术提供了一个更加稳定可靠的平台基础。继去年英特尔宣布在X86服务器平台支持硬件辅助虚拟化技术之后，即将于今年第三季度早期发布的博锐商用桌面平台也将引入虚拟化技术，而64位安腾平台也将在今年实现对VT技术的支持。

虽然虚拟化的概念和实施最早来源于大型服务器主机，但随着以英特尔和VMware、微软等为代表的软硬件厂商将虚拟化技术引入X86平台，一个崭新的时代即将到来。著名的市场调研和分析机构Gartner认为，未来十年内，虚拟化将是PC行业所面临的最具革命性的一种技术。

由于多核处理器的诞生，使虚拟化技术可以分配的硬件资源得到了扩充，因此不仅仅是在服务器平台上，即使是在工作站和桌面平台上，硬件辅助虚拟化的价值也将越来越明显。

在服务器领域，虚拟化可以带来更高的部件及系统级利用率，带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境，以及更为简洁、统一的服务器资源分配管理模式。这方面带来的效能提升非常明显。有一项针对Gap时装公司的数据表明，支持VT技术的Xeon MP服务器平台结合VMware的虚拟化软件可以实现高达30:1的服务器整合率。

在工作站环境中，虚拟化可以在单个工作站中整合多种环境，让开发人员在同一平台上的各个分区中托管一个连续叠合的软件堆栈。这可以提高硬件的使用率并简化整个产品周期的管理工作。

而虚拟化除了可以为台式机带来类似数据中心的灵活性和响应能力外，还可以结合iAMT（主动管理）技术对PC实施远端控制，在不影响终端用户工作的情况下运行安全和管理服务，甚至通过独立的分区来过滤网络流量，防止病毒或者恶意代码到达用户终端。

迎接普遍虚拟化计算时代

毫无疑问，虚拟化实现的层次越“低”，其效能、可靠性和安全性就越高。随着功能的增多，仅仅在处理器芯片层面支持虚拟化就显得不够了。必须要把核心功能软件固化到系统固件层。由于系统固件层是独立于操作系统之上的，并且可以通过编程来不断更新升级虚拟化功能支持，因此其好处是不但可以更方便地支持任何操作系统（包括Unix、Linux、Windows和MacOS等），效率和灵活性也会更高。

目前英特尔平台的BIOS还不具备这种灵活强大的可编程能力。不过其下一代BIOS系统EFI可以通过高级语言（如C）编程，而不是像目前这样仅支持汇编语言。而微软下一代操作系统Vista也将支持EFI。

对X86平台来说，英特尔虚拟化（VT）技术是一项不断发展完善的技术。从处理器、芯片组、内存、基本BIOS、存储设备到显卡，下一步将实现把I/O 设备映射到系统的虚拟机，这意味着一个更广泛部署的硬件虚拟化技术――实现包括计算、存储、I/O处理在内的整个计算平台的虚拟化。

届时，整个计算机资源得到更充分的管理和利用，系统的性能、可靠性、安全性和可管理性也将实现质的飞跃。

毫无疑问，那是人类梦想的普遍虚拟化时代的最终实现。

VMWARE

服务器虚拟化介绍

利用虚拟化基础架构技术，可以不断整合工作负载，从而充分利用服务器并降低运营成本。该基础架构技术不但使系统管理员能够管理更多的服务器，而且在置备新的软件服务和维护现有软件服务时，具有更高的灵活性，响应也更快速。最重要的是，它实现了各种基于 x86 的环境下管理工作的标准化和简化，这包括 Microsoft Windows、Linux、及Solaris x86 等操作系统。

VMware 服务器虚拟化解决方案拓扑图

VMware虚拟架构可以让IT部门达成以下目标：

∙ 达到甚至超过每个CPU，4个负载的整合比率

∙ 更便宜的硬件和运作成本

∙ 在服务器管理方面的重大改进，包含添加，移动，变更，预制和重置

∙ 基础应用将变得更强壮和灾难抵御能力

VMware软件可帮助我方实现：

∙ 减少28％－53％的硬件成本

∙ 减少72％－79％的运作成本

∙ 减少29％－64％的综合成本

建设目标：

∙ 整合空闲服务器和存储资源，为新项目重新部署这些资源

∙ 提升运作效率

∙ 改进服务器的管理灵活性

∙ 通过零宕机维护改善服务等级

∙ 标准化环境和改进安全

∙ 灾难状态下，减少恢复时间

∙ 更少冗余的情况下，确保高可用性

∙ 更有效的适应动态商业的需求

∙ 在技术支持和培训方面降低成本

提高运营效率

部署时间从小时级到分钟级， 服务器重建和应用加载时间从 20-40 hrs到15-30 min， 每年节省10，00 人/小时（30台服务器）；

以前硬件维护需要之前的数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护窗口，现在可以进行零宕机硬件维护和升级。

提高服务水平

帮助建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应；

将所有服务器作为大的资源统一进行管理，并按需自动进行动态资源调配；

无中断的按需扩容。

旧硬件和操作系统的投资保护

不再担心旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。

VMware虚拟化具有的主要功能

1、VMware VMotion

通过VMware VMotion可以实现虚拟机的动态迁移， 而服务不中断 。VMware VMotion 是一项由 VMware 独家提供的革命性技术，它可以将正在运行的虚拟机移动到另一台物理服务器上，同时使服务始终保持可用状态，并实现零停机。虽然 VMotion 需要用户手动执行，但是该产品也是 VMware DRS 等产品的基础，这些产品可在预定义的条件下自动移动虚拟机。

VMotion 是 VMware 第一款实现虚拟机分发的产品，它创造了条件，使您可以根据需要移动工作负载，以便维持服务级别和性能目标。现在可以在不安排停机时间、不中断业务运营的情况下执行硬件维护。

2、VMware Storage VMotion

Storage VMotion 对异构存储阵列执行的操作与 VMotion 对物理服务器执行的操作相同。Storage VMotion 可以将虚拟机磁盘文件从一个共享存储位置重新分配到另一个共享存储位置，并具有与 VMotion 相同的优势：零停机、连续的服务可用性和全面的事务完整性。

这些优势适用于在许多情景中管理存储容量和性能。其中包括从一个存储阵列迁移到另一个存储阵列，或将虚拟机磁盘文件移动到位于光纤通道阵列上经过性能优化的 LUN。Storage VMotion

的无中断特性意味着可以更积极地管理和平衡存储容量，以及

减少 I/O 性能问题。

3、VMware分布式资源调度（DRS）

除了 VMotion 和 VMware HA 等支持服务器超长正常工作时间和高可用性的产品之外，VMware 还开发了一些优化工具，用来维护 VMware Infrastructure 的高效率。VMware DRS 就是其中之一。VMware Infrastructure 将符合业界标准的服务器及其附带的网络和存储器聚合到一个共享的计算、网络和存储资源池。DRS 动态地分配和平衡计算容量以保证对资源的最优访问。

它主动监控容量利用率，并以智能化的方式在资源池中自动平衡虚拟机，以达到服务级别要求。DRS 根据定义的业务优先级和不断变化的容量需求在不同的虚拟机间分配可用的计算容量。当某个虚拟机的负载增大时，DRS 会自动将该虚拟机迁移到另一台可用资源较多的物理服务器，从而为它分配更多的容量。反之，当 VMware DRS 检测到资源池使用较少的服务器即可运行工作负载时，它会让它们进入待机模式，从而减少电力消耗。无论是哪种情况，它管理资源分配时都不需要让资源池中的虚拟机停机。

3、

VMware HA

共享存储访问的服务器主机的 CPU、内存和其他资源放在共享池中。VMware HA 产品将虚拟机重启自动化，所以它从位于资源池中的其他服务器主机而不是刚刚停机的主机处获取资源。由于硬件故障而失去一台 VMware ESX 主机并不会演化为一场灾难性事件，而仅仅意味着可用的资源池减少了。在群集中失去一台主机只会使资源减少，而不会失去虚拟机。VMware HA 会检测到故障主机，管理重新分配资源，并在另一台 VMware ESX 主机上重新启动故障主机的虚拟机。VMware HA 易于使用，可以为虚拟机中运行的应用程序提供经济高效的高可用性。

不需要专门的备用硬件，也不需要集成其他软件，就可以将停机时间和 IT 服务中断时间降到最低程度。VMware HA 可以实现 IT 环境的高可用性，而且避免了单一操作系统或特定于应用程序的故障切换解决方案带来的成本和复杂性。

4、VMware Converter

这是一款自动将物理机、其他格式的虚拟机和第三方映像格式转换为 VMware

虚拟

机的工具。VMware 的客户主要使用 VMware Converter 来简化物理服务器环境的虚拟化流程。

VMware虚拟化方案的应用效果

根据以上服务器的虚拟化整合方案，新的虚拟构架能为系统应用提供前所未有的资源利用率，并为所有系统运算和I/O提供资源控制。虚拟构架完美地结合FC SAN存储，实现了最大的投资回报率。通过把物理系统整合到有虚拟构架的数据中心上去，可以体现如下的价值：

● 本次虚拟化整合以后，将目前的约20台服务器减少至4台左右。最终将会大大降

低机房能耗，大大降低运营成本。

● 该方案将极大的提供服务器整合的效率，大幅度简化服务器群管理的复杂性，管理

员只通过同一个虚拟主机管理系统，就可对所有的虚拟主机进行管理，同时虚拟主机管理软件能监控服务器CPU、内存使用情况，对于有服务器不正常工作时也会自动报警。

● 改造以后可以做到应用零停机，虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁

移到另一台物理服务器上，当物理服务器底层出现故障时，所有在线的虚拟机都可以自动迁移到另一台主机，保持应用不中断。这样将可提升系统的运作效率，虚拟化平台的虚拟机都可以进行在线的热迁移，无需停止业务系统应用。如果底层硬件需要更新的时候，只需要在新的服务器上安装虚拟主机底层，然后将虚拟主机加入集群，然后使用虚拟机的VMotion热迁功能，即可完成业务系统的迁移，在此过程中业务系统将不会停止工作。

● 空闲系统资源的整合，目前的业务系统多，又必须使用单独的系统，因此就得依靠

大量的服务器，但是以Web业务为主的系统本身对硬件的要求不是很高，这样就导致服务器资源利用率不高，而在服务器虚拟化整合以后，通过虚拟化的动态资源调配功能，保证服务器利用率的最大化。

● 不再担心旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。

● 企业采用服务器虚拟化的好处：

● 1 减少服务器的数量，提供一种服务器整合的方法，减少初期硬件采购成本

2 简化服务器的部署、管理和维护工作，降低管理费用

3 提高服务器资源的利用率，提高服务器计算能力

4 通过降低空间、散热以及电力消耗等途径压缩数据中心成本

5 通过动态资源配置提高IT对业务的灵活适应力

6 提高可用性，带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境

7 支持异构操作系统的整合，支持老应用的持续运行

8 在不中断用户工作的情况下进行系统更新

9 支持快速转移和复制虚拟服务器，提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案

VSphere 5产品介绍

VMware vSphere 5 的新增功能

VMware vSphere 是用于构建云计算基础架构的业界领先的虚拟化平台。它使用户能够自信地运行关键业务应用程序，更快地响应业务需求。

vSphere 加快了现有数据中心向云计算的转变，同时还支持兼容的公共云服务，从而形成了业界唯一的混合云模式的基础。

一 基础架构服务（计算、存储和网络）

1 计算

• vSphere ESXi 聚合 — vSphere 5 在 ESXi 虚拟化管理程序体系结构之上实现聚合。ESXi 是虚拟化管理程序的黄金级标准，它使 vSphere 用户能够利用

更精简的体系结构、更安全的占用空间和简化的修补及设置模型。

• vSphere 自动部署 — 自动部署是针对运行 ESXi 虚拟化管理程序的新 vSphere 主机的新部署和修补模型。数分钟即可部署更多 vSphere 主机，而且

更新也变得空前高效。

• 新的虚拟机格式（版本 8） — vSphere 5 中的新虚拟机格式具有若干新功能，包括支持： – Windows Aero 的 3D 图形

– USB 30 设备

• Apple 产品支持 — vSphere 5 支持将运行 OS X Server 106(Snow Leopard) 的 Apple Xserve 服务器作为客户操作系统。

2 存储

• vSphere 存储 DRS — 通过分组、放置和平衡改进管理并实现更高效的存储资源利用。 • 配置文件驱动的存储 — 根据服务级别确定要用于给定虚拟机的适当存储。这样就简化了选择正确的存储并确保提供该存储的方法。

• vSphere 文件系统 — 通过无中断地升级到该平台的最新集群文件系统版本，从而利用增强的可扩展性和性能。

• vSphere 存储 I/O 控制 — 通过扩展网络文件系统 (NFS) 数据存储区中的限制和共享来改进服务级别协议 (SLA) 的管理和执行。

• vSphere Storage API Program — 利用支持精简配置的阵列集成 API 扩展。使用新的 vSphere 存储 DRS 和配置文件驱动的存储功能时，利用新的Storage Awareness and Discovery API与阵列交互。

3 网络

• vSphere 网络 I/O 控制 — 新的每虚拟机控制允许更精确地强制执行 SLA。

• vSphere Distributed Switch — 通过 NetFlow 来提高虚拟机流量的可见性，并通过 Switched Port Analyzer (SPAN) 和链路层发现协议 (LLDP) 支持来增强

监控和故障排除。

二 应用程序服务（可用性、安全性和可扩展性）

1 可用性

• vSphere High Availability — 新的体系结构可以实现一流的保证、简化的设置和配置以及更强的可扩展性。

• vSphere vMotion — 现在支持通过较高延迟的网络链路进行虚拟机迁移。

2 安全性

• ESXi 防火墙 — 新的面向服务且无状态的防火墙引擎可以按IP 地址或子网限制对特定服务的访问。这对于需要网络访问的第三方组件特别有用。

3 可扩展性

• 更大型的虚拟机 — 虚拟机现在可以增长到任何以前版本的 4倍，甚至可以支持最大型的应用程序。虚拟机现在可以拥有多达 32 个虚拟 CPU 和

1 TB RAM。

三 管理服务

核心管理

• vSphere Web 客户端 — 在全球任何位置从任何 Web 浏览器访问 vSphere。

• VMware vCenter Server 设备 — 将 vCenter Server 作为基于Linux 的虚拟设备来运行。