基于微軟Ｈｙｐｅｒ－Ｖ的虛擬化技術(shù)

摘要：在介紹虛擬化的概念和起源發(fā)展的基礎(chǔ)上，闡述了虛擬化的主要應(yīng)用方向，詳細(xì)論述了各種虛擬化技術(shù)的概念、原理和方法，尤其著重介紹了基于微軟Hyper-V的服務(wù)器虛擬技術(shù)，應(yīng)用程序虛擬技術(shù)，呈現(xiàn)虛擬技術(shù)，桌面虛擬技術(shù)等。

關(guān)鍵詞：虛擬化；Hyper-V；服務(wù)器虛擬技術(shù)；應(yīng)用程序虛擬技術(shù)；呈現(xiàn)虛擬技術(shù)；桌面虛擬技術(shù)

中圖分類號：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)05-10ppp-0c

1 引言

信息技術(shù)驅(qū)動商業(yè)成功的潛力從未像現(xiàn)在這樣強(qiáng)大。軟件、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步正在改變現(xiàn)代企業(yè)，包括企業(yè)溝通流程化，過程自動化，同時也使得員工能夠更快地獲取信息和提高自身能力，從而更快速地迎接新的機(jī)會。與此同時，信息技術(shù)也變得前所未有的復(fù)雜。商業(yè)上的成功越來越依賴于為流動工作的員工提供方便訪問企業(yè)計(jì)算資源的能力。那些在家里使用即時通訊、社交網(wǎng)站和其他新型通信技術(shù)的人也希望能在工作中使用類似的工具。這種發(fā)展趨勢帶來越來越多的彼此矛盾的需求。例如，訪問的方便性與安全和兼容性的矛盾，性能與成本的矛盾，創(chuàng)新和靈巧與可靠性和連續(xù)性的矛盾。對于IT專業(yè)人士來說，真正的挑戰(zhàn)是解決建立IT基礎(chǔ)架構(gòu)所面臨的困難，這個基礎(chǔ)架構(gòu)必須既能給員工提供取得商業(yè)成功所必要的靈活性，又能保護(hù)企業(yè)的資源，保證兼容性，同時還要保持連續(xù)性。

2 虛擬化技術(shù)簡介

虛擬化技術(shù)是一種調(diào)配計(jì)算資源的方法，它將不同層面的硬件、軟件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、存儲隔離開來。目前計(jì)算機(jī)的典型配置是操作系統(tǒng)被直接安裝在計(jì)算機(jī)的硬件上，應(yīng)用程序被直接安裝在操作系統(tǒng)上，通過一個直接連接在本地計(jì)算機(jī)上的顯示器顯示程序界面。在這種情況下，對其中一層的改動往往會影響到其他層，這使得任何改動難以實(shí)施。而虛擬化技術(shù)利用軟件把不同的層面的應(yīng)用分開，使改動更容易被實(shí)施，其帶來的結(jié)果是簡化了管理，更有效地利用IT資源，以及隨時隨地提供合適的計(jì)算資源的靈活性。

虛擬化技術(shù)有很多種類型，虛擬機(jī)器利用軟件創(chuàng)建一個虛擬機(jī)來模擬底層硬件的服務(wù)和功能，這使得它能在一臺機(jī)器上運(yùn)行多個操作系統(tǒng)。當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在服務(wù)器上時被稱為服務(wù)器虛擬技術(shù)；如果應(yīng)用在用戶電腦上，它被稱為桌面虛擬技術(shù)。虛擬應(yīng)用程序技術(shù)把應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)分隔開，減少了應(yīng)用程序之間的沖突，進(jìn)而簡化了部署和升級。呈現(xiàn)虛擬技術(shù)能讓一臺計(jì)算機(jī)控制另外一臺計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用程序。此外還有虛擬存儲技術(shù)，它能讓用戶使用應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)而不必關(guān)心它們儲存在哪里。網(wǎng)絡(luò)的虛擬化技術(shù)允許遠(yuǎn)程用戶接入一家公司的網(wǎng)絡(luò)，就如同他們之間存在著物理連接一樣。

3 微軟的虛擬化技術(shù)

盡管任何層次的虛擬化技術(shù)都能帶來一系列重要的益處，但是企業(yè)只有為其整個IT基礎(chǔ)架構(gòu)實(shí)施綜合性的虛擬化技術(shù)戰(zhàn)略，才能真正釋放出虛擬化技術(shù)的威力?，F(xiàn)在，微軟提供從數(shù)據(jù)中心到桌面一整套全面的虛擬化技術(shù)產(chǎn)品、工具和服務(wù)。

服務(wù)器虛擬技術(shù)：微軟公司的Windows Server 2008操作系統(tǒng)的“Hyper-V”新功能把服務(wù)器虛擬技術(shù)融入操作系統(tǒng)。微軟公司的設(shè)計(jì)方法提高了虛擬化技術(shù)的效率，提供更好的性能。（此技術(shù)也通過微軟Hyper-V Server單獨(dú)提供）。Hyper-V技術(shù)以及現(xiàn)有的Microsoft Virtual Server 2005 R2都支持服務(wù)器整合，支持在新硬件上運(yùn)行舊操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，以及跨平臺可遷移應(yīng)用程序的災(zāi)難恢復(fù)。

應(yīng)用程序虛擬技術(shù)：Microsoft公司的SoftGrid應(yīng)用程序虛擬技術(shù)將應(yīng)用程序轉(zhuǎn)變成集中管理的虛擬服務(wù)，然后在需要的時間和地點(diǎn)把服務(wù)提供給臺式機(jī)、服務(wù)器和筆記本電腦。SoftGrid通過簡化應(yīng)用程序管理極大地加快了應(yīng)用程序的部署、升級和打補(bǔ)丁。

呈現(xiàn)虛擬技術(shù)：使用微軟的視窗服務(wù)器終端服務(wù)(Windows Server Terminal Services)，桌面應(yīng)用程序可以運(yùn)行在一臺共享服務(wù)器上，用戶界面呈現(xiàn)在遠(yuǎn)程用戶的終端上，如臺式計(jì)算機(jī)或瘦客戶機(jī)。

桌面虛擬技術(shù)：微軟公司的Virtual PC通過在一臺機(jī)器上支持多種操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在個人電腦上運(yùn)行互不兼容的應(yīng)用程序。這加速了新軟件和新系統(tǒng)的開發(fā)與測試。此外，隨著專為宿主桌面架構(gòu)（也被稱為“桌面虛擬架構(gòu)”）開發(fā)的Windows Vista Enterprise Centralized Desktop的推出，整個桌面可以運(yùn)行在一臺服務(wù)器上，然后被傳送到另外一臺遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的桌面上。

4 Hyper-V與虛擬化

微軟Hyper-V管理程序是整合了允許用戶動態(tài)添加物理和虛擬化資源的操作系統(tǒng)的新一代管理程序虛擬化平臺。要想了解Hyper-V，首先有考慮它的三個主要組件：管理程序，虛擬化堆棧和新的虛擬化I/0模塊。Windows管理程序的作用基本上是創(chuàng)建不同的分區(qū)來供代碼的每個虛擬化實(shí)例來運(yùn)行。虛擬化堆棧和I/0組件則和Windows操作系統(tǒng)和創(chuàng)建的不同分區(qū)相互作用，三部分組件順序運(yùn)行。使用英特爾VT處理器或者AMD-V激活技術(shù)處理器的服務(wù)器，Hyper-V會與直接在處理器上形成一個小型軟件層的管理程序相結(jié)合。這個軟件層會使用處理器中的線程，這樣主操作系統(tǒng)只需要運(yùn)行一個物理處理器就能有效的對多重虛擬機(jī)和多重操作系統(tǒng)進(jìn)行管理。

因?yàn)闊o須安裝第三方軟件產(chǎn)品或者驅(qū)動程序，兼容性得到了保證。結(jié)合有效的進(jìn)程管理，用戶可以隨意使用虛擬化服務(wù)向服務(wù)器熱添加資源。無論是處理器，存儲器，網(wǎng)卡還是額外的存儲媒體，用戶都可以將這些設(shè)備添加到服務(wù)器上而無需中斷服務(wù)。用戶也可以使用64位客戶機(jī)資源，這對于傾向于64位軟件的用戶來說是個巨大的實(shí)惠。用戶可以對遷移過程進(jìn)行虛擬化，節(jié)省配置成本，完成遷移后再對所需的物理機(jī)數(shù)量進(jìn)行評估。

虛擬化的想法不僅能避免服務(wù)器的重復(fù)配置和節(jié)約成本，而且還能確保在非虛擬化服務(wù)器上所提供的服務(wù)。Hyper-V管理程序還能通過多重客戶機(jī)對集群進(jìn)行管理。另外，用戶可以集群運(yùn)行Hyper-V組件的多重物理機(jī)，將虛擬化客戶機(jī)從物理主機(jī)上遷移到另一臺虛擬機(jī)上而無需停機(jī)和重新配置。用戶也可以利用Windows Server 2008操作系統(tǒng)中的disk quorum特性在美國或者世界上的任何地方使用集群，無需必備單獨(dú)的共享硬盤，使用Windows Server 2008中的集群就可以實(shí)現(xiàn)。除此之外，用戶可以在Windows Server 2008操作系統(tǒng)服務(wù)器核心安裝程序上運(yùn)行Hyper-V管理程序，并利用其穩(wěn)定性特點(diǎn)，同時也能減少配置的種類，從而從其高實(shí)用性中受益。

5 結(jié)束語

虛擬化是資源的邏輯表示，它不會受物理限制的約束。虛擬化的主要目的是簡化對資源的訪問和對這些資源的管理。消費(fèi)者通過受虛擬資源支持的標(biāo)準(zhǔn)接口來對資源進(jìn)行訪問，這消除了從這些資源的物理實(shí)現(xiàn)對它們進(jìn)行的訪問。這些交互是通過一些虛擬化的基本模式來闡述的。虛擬化允許IT基礎(chǔ)設(shè)施管理員動態(tài)管理資源的配置，同時還可以減少任何變化對最終用戶和應(yīng)用程序的影響。虛擬化可帶來全方位的優(yōu)勢：實(shí)時維護(hù)與管理、硬件采購成本的降低、可用性、安全性及性能更出色的架構(gòu)。這正是虛擬化成為未來IT資源設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的原因。虛擬化的全新之處在于，它可融入WAN和LAN中所有方面。與接入技術(shù)（如SSL VPN）完美集成的虛擬化能夠施展其強(qiáng)大威力。對將用戶路由至最佳站點(diǎn)（托管您的SSL VPN接入控制）的分布式接入設(shè)備進(jìn)行虛擬化處理，可在無需中斷服務(wù)的情況下實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。虛擬化使用戶路由至最適用站點(diǎn)的過程完全透明，無需更新客戶端軟件或重新配置受問題困擾的客戶端。此外，虛擬化是一個更有效的模式。從整體架構(gòu)方案到完全發(fā)揮優(yōu)勢的整個過程中，虛擬化立下了赫赫戰(zhàn)功。

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收稿日期：2007-12-24

作者簡介：陸英南（1977-），男，大連理工大學(xué)管理學(xué)碩士，工程師，大連供電公司科技信息部信息中心系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部系統(tǒng)維護(hù)工程師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全以及視頻應(yīng)用技術(shù)。