存储虚拟化刺激了服务器虚拟化技术的发展。面对系统架构越来越复杂的现状，对于用户来说，服务器虚拟化是增强应用基本的方法。
传统的环境中，业务日趋复杂，办公场所逐年增加、服务器数量将无序增长、应用增加、重叠和互相干扰，又引致服务器数量的进一步增加，形成恶性循环，这无疑都导致IT管理成本呈现几何级数增长。
要打破恶性循环链，合并一些传统应用，并大大简化IT基础架构，虚拟化是一种较理想的选择。
根据IDC的报告显示，目前采用服务器虚拟化技术的客户表示，将对2006年所购买的新服务器中的45%进行虚拟化。到2009年，企业在服务器虚拟化方面的花费将达到接近150亿美元，500人以上的企业有近四分之三都将部署虚拟化服务器。
为什么要虚拟化
服务器的实际利用率问题已经日益明显，一些企业发现自己购置的服务器系统并没有得到充分的使用，这不仅仅发生在大型RISC服务器身上，中小型Intel架构的服务器也同样面临这样的问题。
企业的IT系统适应能力一般都不理想，平均利用率非常低，大都只在25%到30%之间，对于32位Windows和Linux环境的服务器，适应能力更不行，利用率也往往不到两位数。
为什么传统IT系统适应能力差利用率低下如此普遍呢？原因总结归纳大致有以下几种：
1.多数公司有这样一种IT模型，即业务部门确定需要服务器，与IT部门协作扩大服务器，然后业务部门支付服务器的费用，最后IT部门购买服务器并用于应用。
在这种情况下，没有一种针对该业务部门的激励机制，让其他业务部门的工作负载共享这些资源，即使大部分资源都浪费了也是如此?反正已经花钱购买了服务器。
2.计划使用的容量比实际猜测的要多一些。如果要在服务器上部署新的应用，那么有关预期的负载、资源的配置或工作负载的性能需求等信息很少。
3.过载的代价巨大。估计值通常较高的一个原因是对另一次升级成本的低估。用户需要购买另一台更大的服务器并发起从新购买的服务器到较大服务器的另一次迁移。这不仅需要购买昂贵的新服务器，而且还需要花费大量的时间迁移并再次测试应用。
4.多种多样的硬件平台、操作系统和程序环境，导致了纷杂的电脑系统和资源。单应用程序服务器的激增，以及相应的数据库系统，可能严重影响数据调用和网络运行。
在企业IT系统中，有些设备被过度使用，有些设备却没有得到有效利用。
总之，这些问题组合在一起就导致大量系统专用于一种工作负载。目前来看，不通过购买新硬件设备来增加计算能力的惟一方法就是虚拟地增加服务器，即服务器虚拟化。
服务器虚拟化
通常来说，虚拟化的实现方式有三种，即基于服务器的、基于存储设备的以及基于存储网络层的。
存储虚拟化刺激了服务器虚拟化技术的发展。面对系统架构越来越复杂的现状，对于用户来说，虚拟化是简化系统可行的方法之一。
关于服务器虚拟化的概念，各个厂商有自己不同的定义，然而其核心思想是一致的，即它是一种方法，能够通过区分资源的优先次序，并随时随地能将服务器资源分配给最需要它们的工作负载，来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源。
仔细来说，服务器虚拟化就是多个操作系统在同一时间一起运行在同一台主机上。
服务器虚拟化使逻辑服务器（例如信息、数据库和域控制器）能够与硬件相互脱钩，它还可以将应用与操作系统隔绝开来，换句话说，它将一台物理服务器转换成为“处理外设”。
通过这种技术，在一台机器上可以同时支持像Linux、Windows、Unix等操作系统一起运行，而不需要重启机器以切换操作系统。
通过这种特性可以将基于不同操作系统的应用所提供的服务，一起提供给用户，提高服务器的利用率，减少系统管理的复杂度。
服务器虚拟化与存储、应用和信息的虚拟化都是网格计算的重要组成部分，但是要实现服务器与存储的虚拟化，不仅要实现网格的协议统一，还应该具有各种各样的功能，如工作负载的管理、调度、动态供给等。
具体来看，虚拟技术主要用于解决两方面的商业需求，支持传统应用的需求和合并传统应用的需求。
支持传统应用的需求。传统应用使用许多老式操作系统，业务扩大和系统升级等给这些系统带来诸多挑战，使企业不得不面对代价高昂的选择，如果针对现有的操作系统对应用进行升级或重写，所需要的资源很可能不够。
合并传统应用的需求，许多商业应用都在利用率较低的服务器上运行，多年来，IT部门都希望对这些应用进行合并，减少服务器的数量，同时还可以节省大量的管理成本、硬件、占地空间和电力消耗。
但问题是，通常这些应用在编写时就已经确定不能与其他应用共存于同一台服务器上。有些应用需要不同版本的操作系统、数据库和中间件；有些应用则可能消耗掉系统中的所有硬件或软件资源。
因而阻止其他应用的运行。虚拟技术可以帮助解决这一问题，使服务器能够适应快速、频繁的重新配置。
虚拟化服务器技术能够为不同规模、不同行业的客户提供显著的利益。
有了可行的虚拟化方案，用户可以更高效地利用计算机资源，添加新的工作软件。
一个如此良好运转的计算机系统，带来了用户所需要的帮助，帮助企业达到管理和盈利目标，进而实现资源的更有效整合。
硬件辅助的虚拟化技术的优势主要体现在可以支持32位和64位操作系统同时运行，这是软件虚拟化方式无法企及的。部分虚拟化工作由硬件完成，效率更高，而且可以支持多种VMM以及更多的操作系统平台。
通过将服务器资源分配到多个虚拟机，虚拟化支持不同的应用,甚至不同的操作系统在同一企业级服务器上同时运行。每个虚拟机就像一台独立的服务器，但实际上在同一物理服务器内运行。
在一台服务器上运行多个应用能够提高服务器效率，并减少需要管理和维护的服务器数量。
当应用需求增加时，可以迅速创建更多虚拟机，从而无需增加物理服务器即可灵活地响应不断变化的需求。
而且，利用虚拟技术，IT管理员可以在服务器之间移动正在运行的虚拟机，同时保持服务器持续可用。
虚拟技术为服务器整合提供了非常好的选择。服务器不仅变得更大更快，拥有更多的可用内存，而且还包括了多种选项，如虚拟I/O（VIO）服务器、共享以太网、虚拟以太网、虚拟SCSI和微分区技术。
服务器虚拟化的典型应用
服务器虚拟化的典型应用之一是系统整合。在传统的服务器基础设施中，每台服务器都是独立的。
随着服务器数量的增多，系统资源不能共享、利用率偏低、更换与维护成本高、管理分散的问题凸现出来。利用虚拟化技术，可以将所有服务器进行整合，用户面对的只是多台虚拟机（VM），而最底层的硬件资源。
比如处理器、内存、存储器等都是可以共享的，而应用的切换和移植也变得非常简单，因此可以大幅度提高硬件的利用率和降低管理的复杂度。
服务器虚拟化的另一个典型应用是隔离，也就是保证应用的安全性。从而增强了服务器的安全性，由于多个VM之间是彼此独立的，因此在运行过程中不会互相影响。
为了使这种机制能够有效地工作，虚拟机必须能够自动转移每条特权指令，并使得VMM接管进行相关的处理。这是因为，在同一个物理平台上有多个客户系统存在，这些客户系统发出特权指令希望CPU进行处理。这时把这些指令转移到VMM（Virtual Machine Manager）进行处理，以免系统发生异常或冲突。
此时，VMM模拟特权指令的执行，并返回处理结果给指定的客户虚拟系统，保证了各个客户虚拟系统的有效隔离。
用户需要考虑的因素
由于产品不同，虚拟化解决方案的处理损耗从1%到60%。虚拟化应用程序的运行效率差异很大，有的能够做到接近原始物理环境下运行的效率，有的应用效率更为低下，所以虚拟化的性能是用户首先要考虑的因素。
对于虚拟化基础设施的管理而言，管理工具就更加重要，只有很好地进行资源的管理和监控才能真正做到有效利用虚拟服务器的资源。
许多虚拟化解决方案拥有克隆或迁移能力，但他们在软件功能、限制和成本方面有相当大的差异。高端的零宕机解决方案迁移成本极高且需要SAN集中存储设备的支持。
在做服务器迁移时，用户需要评估迁移的重要性，明确怎样迁移才能更适应企业的应用环境。
对于隔离和安全问题，每种虚拟化技术的处理方式都不同。虚拟化解决方案最基本的组件就是分区。由于虚拟化技术改变了访问节点和不同的组件，所以不太可能对于虚拟服务器实施常规性攻击。
提升服务器的利用率可以显著降低数据中心的资源总拥有成本。在服务器合并项目中主要考虑的成本因素有数据中心的存储、电力和年复一年的硬件维护成本。
在评估不同虚拟化解决方案的资源利用率时，需要考虑在一台物理服务器上能够运行的虚拟服务器的数量限制。
具有更多的功能和管理工具的解决方案价格自然更高。这就使比较各种虚拟化技术的总拥有成本变得更加困难。考虑到基本产品所提供的性能和功能，再来进行总体拥有成本的比较。
服务器虚拟化的现状和趋势
2006年初，英特尔宣布了其初步完成的Vanderpool技术外部架构规范(EAS)，并称该技术可帮助改进未来虚拟化解决方案。
英特尔表示，将在今年把Vanderpool应用于安腾架构平台，同时还计划在台式机处理器和芯片组产品中采用该技术。
微软高调推出Virtual Server 2005计划，意味着这个x86架构服务器操作系统领域的巨人也意识到了虚拟化技术的重要性。
从处理器层面的AMD和Intel到操作系统层面的微软的加入，从一大批专注于服务器虚拟化管理技术和应用技术的厂商崛起，带来虚拟化市场在更加繁荣的同时，我们看到一个趋于完整的服务器虚拟化技术生态系统正在逐渐形成。
IDC公司声称，用户正在向基于x86的服务器虚拟化技术阔步迈进，预计会在今后几年得到大规模采用。
分析师们认为，如果公司在低端系统方面没有虚拟化技术策略，那么从长远来看，硬件成本及管理方面付出的代价会更大。
Gartner的研究表明：运行单一应用（这是这些低端设备的传统部署环境）、基于x86的服务器大多数其平均利用率只有10%。使用虚拟化技术把工作负荷合并到单一设备上后有望大幅提高利用率。
虚拟化能集中并共享资源，实现降低成本、优化利用率的目的，正逐渐流行。到2008年，那些没有采用虚拟技术的企业将在IA服务器上多支出25%的费用。而在RISC服务器上的额外支出也将高达15%。这其中包括硬件、软件、劳动力和占地空间等方面的各类成本。
目前，1/4的x86 MP服务器与虚拟化技术一起发运，而29%的企业正在使用虚拟化技术。到2009年，服务器虚拟化应用的年复合增长率将达到50%。
从主机到主流，服务器虚拟化已经是大势所趋。过去企业重在IT基础架构建设，现在和未来将侧重于建设领先的虚拟化IT环境。
三种实施方式
服务器虚拟技术通常可以通过下面这三种方式实施：
一是纯软件虚拟。在纯软件虚拟化解决方案中，VMM(Virtual Machine Monitor，虚拟机监视器)在软件套件中的位置是传统意义上操作系统所处的位置，而操作系统的位置是传统意义上应用程序所处的位置。
虚拟软件可以管理资源，充当主机操作系统与来宾操作系统之间的“转换器”。利用这种方式，不需要为虚拟技术改动主机操作系统（OS）。但是，这些环境难于管理，因而会加大确保系统可靠性和安全性的困难，应用性能往往会因为计算任务的增加而降低。
二是基于OS的虚拟。简单说，基于OS的虚拟是在操作系统之上添加一个很薄的虚拟化程序，在这个虚拟化程序之上再模拟操作系统。从用户的角度来说他使用的操作系统和真实的操作系统使用起来基本是一样的，可以做到各种各样的应用。
利用这种方式，主机OS和虚拟软件会被集成到一起，或者包含相同的软件。这种紧密的集成有助于提高软件性能。
三是基于处理器的虚拟。CPU的虚拟化技术是一种硬件方案，支持虚拟技术的CPU带有特别优化过的指令集来控制虚拟过程，通过这些指令集，VMM会很容易提高性能，相比软件的虚拟实现方式会很大程度上提高性能。虚拟化技术可提供基于芯片的功能，借助兼容VMM软件能够改进纯软件解决方案。
在这种情况下，处理器可以直接支持虚拟。主机会保留只供虚拟软件访问的内存地址，从而创建一个物理的资源分区。通过降低软件开销，可以大幅度提高性能和加强安全性。所以说服务器虚拟要想真正发挥作用，进入硬件的处理器层面是关键。
专家观点
IBM System p系列大中华区技术总监李永辉先生
虚拟技术实现服务器整合
随着各行业信息化的发展，用户在服务器等硬件基础设施上的投资不断加大，设备数量也急剧增多。但普遍的问题是，数量众多而且各自独立的硬件设备难以实现资源快速灵活的调整和共享。
比如：虽然几乎所有的应用对性能的需求都存在高峰和低谷，并且两者往往差异巨大，但是由于部署在不同的服务器上，不同系统的资源无法共享，这造成每个系统都要按照性能峰值来设计，造成大量的闲置和浪费。“虚拟化”技术正为了优化资源适用效率，提高系统快速反应能力而提出的。
目前国内用户采用虚拟化技术的的确不多。究其原因主要还是国内用户的采购和使用习惯。对于国内用户来说，买一台服务器回来划分成若干个不同分区来跑不同的操作系统、不同的数据库、不同应用，如果系统一旦出了问题，担心后果不堪设想。
这从一个侧面反映出厂商没有让用户真正了解虚拟化的实质。厂商们艰涩的概念，让用户们一头雾水，所以在今年相关厂商如何有效地向用户宣传虚拟化，更关键的是让用户了解虚拟化能给他们带来什么样的好处。
传统意义上，每个服务器都有自己的本地存储设备，即一个或多个硬盘，用来存储操作系统，应用程序以及数据。
为了保证安全，所有这些数据会被经常性的备份。如果服务器采用了错误冗余方案，那些执行临界任务的程序会被复制，因此，在硬件出现问题的时候，企业所受到的损失可以降到最低程度。
虚拟化技术有硬件和软件两个层面：硬件级虚拟化技术，例如，分区?其最大的优点是可以保持应用之间的独立性和应用的安全性，类似的技术在IBM的大型机和后来的i系列、p系列上都使用过。
软件层面的虚拟化主要是从管理角度着手，利用虚拟技术管理不同的资源，然后来协调资源进行分配，但这些是建立在硬件层虚拟化基础之上的。
市场调查显示，客户选择虚拟化的首要原因包括：提高系统利用率；整合并降低服务器蔓延现象；降低维护成本；降低前端成本；简化管理；降低部署和重新部署所需的时间；提升系统可用性；更加有效的文档/设备/生产环境；对于业务改变的迅速反应；更好的工作负载需求响应；节省IT员工人力；降低软件许可证成本；整合应用的数量。
对于很多公司来说，为更好地管理数据中心的成本和开支，服务器整合正变得越来越重要。服务器数量与其支持维护成本之间的关系并非是线性的，这种支出很可能随发展而成指数趋势爆增。如何利用虚拟功能实现服务器整合能够为客户带来更大利益。
对于IBM来说，虚拟已经不是一项新技术，在其大型机上就已经得到广泛应用。IBM经过多年的经验积累和不断的投入开发，正逐步把虚拟技术迁移到IBM p系列UNIX/Linux服务器等产品上。新一代IBM p5系统在硬件平台发布的同时也包括了与其相配套的最新虚拟技术，包括微分区、虚拟I/O和分区负载管理技术。
服务器整合已经变得更加容易，原因在于新一代服务器硬件和逻辑分区可以整合分散在多个小系统上的应用，并集中到一台大服务器上。
自POWER5技术出现以来，虚拟技术为服务器整合提供了非常好的选择。服务器不仅变得更大更快，拥有更多的可用内存，而且还包括了多种选项，如虚拟I/O（VIO）服务器、共享以太网、虚拟以太网、虚拟SCSI和微分区技术。
刀片服务器上的VMware虚拟化解决方案能够帮助提高70%或更高的硬件系统利用率，因此同样计算能力的解决方案需要更少的刀片服务器，移植到更高规格的刀片服务器，节省设备、功耗和散热需求，同时节省服务器支持和维护成本。
IBM在虚拟方面的创新旨在解决系统管理成本不断增加的问题，使客户能更加轻松地管理和控制自己的IT资源，既可以减少购买独立系统的必要性，支持系统的管理，又能保持很高的可靠性和可用性，帮助客户节省65%～69%左右的软件费用。
虚拟化提高服务器利用率
彭玉龙（中国惠普有限公司企业计算及专业服务集团技术咨询部总经理）
虚拟化是IT产业的一个主流发展趋势，通过服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化，最后实现构建一个具有适应性企业的梦想。现在，虚拟化正在从概念走向实用，按需计算不再是纸上谈兵。
按照HP的实践，使用虚拟化技术后，用户Unix服务器的利用率可以从现在的约30%提高到90%左右;而Windows服务器的使用率可以从现在的约15%提高到90%左右。
从大型机时代开始，虚拟化技术就被当成提高硬件利用率和管理效率的利器。但当时，这毕竟只是少数人的游戏。而随着高性价比的开放系统的普及，IT与业务的整合和服务器数量增多带来的灵活不足、适应性差、效率低下等成了大多数用户面临的共同难题。
在此背景下，虚拟化再次被重视，以往大型机才具备的虚拟化能力开始出现在开放系统上，它可以减少服务器数量的增加，简化服务器管理，同时明显提高服务器利用率、网络灵活性和可靠性。
通过虚拟化技术的使用，用户将可能将多种应用整合到少量企业级服务器上而仍然保持高可靠性和灵活性，从而以远低于大型机的成本实现以往大型机才具备的整合能力。
服务器虚拟化的目标是要将一台机器虚拟成多台机器使用，并且可以动态调整不同分区间的资源。要达到这一目标，可以有很多种方式，其中最主要的两种，可以比喻成三头六臂和分身术。
具体而言，三头六臂是指每个虚拟主机都共享一套核心部件，这样纵使有多个头颅和手臂可以干活，但如果心脏出现问题，所有的虚拟系统同样都会出现问题。而分身术则是虚拟主机尽可能少的共享组建，在实现虚拟化的同时，保证系统的可靠性不降低。服务器虚拟化既要给用户带来好处，同时不能让用户原来拥有的好处丧失掉，比如系统的可靠性。
在操作系统环境和硬件平台之间增加了虚拟化软件层，它负责“翻译”硬件ISA，使得操作系统可以看到不同的ISA，构成虚拟的机器。
此外，虚拟化软件还负责虚拟的资源、寄存器、内存等到物理资源的映射，以及如何利用物理机器指令来模拟虚拟系统的操作等。
服务器虚拟化使IT部门能将一个或多个服务器环境配置为可重复利用的资源池，从而优化使用方法和简化管理。HP提供纵向和横向可伸缩环境的解决方案。
HP的服务器虚拟化的主要手段是分区，它能在一台服务器上同时实现硬件分区、虚拟分区和资源分区。在硬件分区，HP提供了一个处理资源管理工具pSets;在虚拟分区领域，HP提供了nPars工具;在资源分区领域，HP提供了vPars工具。另外，为了满足用户应用扩展的需要，HP提供了按需计算(iCOD)功能。
HP在虚拟化技术方面将有重大进展，其中包括:CPU的每一个分区都可以分享I/O；一个应用可以运行在一个服务器或者一个硬件分区上；内嵌动态资源分配技术；可以实现操作系统故障和安全隔离。
CPU分区粒度从现在的10%，提高到5%，即一个CPU最大可分区数由10个提高到20个;实现操作系统故障和安全的隔离功能;支持所有现在已经发布和未来将要发布的HP Integrity服务器;在多操作系统上全面实施，从HP-UX 11i到Linux、Windows、OpenVMS;虚拟服务器环境(VSE)集成高可用行和适应性价格功能。
在前不久的亚洲企业用户IT经理高峰会议上，IT虚拟化高居用户最关心的IT命题之首，与会者几乎无一例外地表现出对虚拟化技术的高度关注和热切需求。
而在刚刚结束的中国HP企业用户和合作伙伴大会上，参会用户对10项IT需求的重要性进行了评分选择，结果虚拟化被列为用户认为最重要的3项需求之一，而以往用户关注的性能、可靠性等却没有受到太多关注。
这从一个方面表明，对多数企业而言，传统的性能、可靠性等基本需求已经解决，而进一步通过虚拟化技术优化其IT资源配置，快速应对业务需求变化成为新的投资热点。
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