
虛擬化技術突破了傳統IT基礎設施構架和管理構架,虛擬化的出現對IT領域的管理方式產生了巨大的影響,已成為IT領域的應用熱點。經過不斷的發展,虛擬化技術愈發成熟,同時,虛擬化技術的應用也越來越普及,它簡化了IT基礎設施的管理,使用戶最大限度利用現有流程和資源,提高了資源利用率并確保業務連續性。未來,虛擬化將是大勢所趨。
近幾年來,從AMD到英特爾、從微軟到Novell再到紅帽公司,多個主流操作系統和硬件平臺廠商都紛紛加入到這場虛擬化游戲中來。在過去幾年內,虛擬化技術取得了重要的應用突破,從最初專注于大型數據中心以及服務器整合的應用,到后期虛擬化技術由概念階段真正步入到實施階段,不得不說是一個完美的加速過程。然而,實際情況是,在一臺物理工作站或服務器上運行多個虛擬系統只是虛擬化技術的開始而已。
在虛擬化概念提出的早期,由于虛擬化基礎設施的入門成本較高,而且應用相對有限,鮮有企業問津。隨著x86平臺這一廉價、強勁的虛擬化技術的出現,使得虛擬化技術第一次走近大眾,而剛好在這個時間段,更多廉價、高性能、高可靠性的服務器硬件也出現在市場上。同時,隨著越來越多的客戶將虛擬化技術運用到生產過程中去,市場上對性價比高、質量過硬的虛擬化工具需求迫切,虛擬化技術領域的競爭開始逐步升溫。虛擬化技術逐漸成為幫助IT經理解決多種挑戰的革命性工具。
更為重要的是企業對虛擬化的興趣愈加濃厚,對此,業內人士表示,自從幾年前Windows 系統升級后,很多中小企業到了服務器更換周期。之前只需一次購買一、兩臺服務器的企業在更換周期可能一次要購買六、七臺服務器,這在無形中給部署虛擬化技術提供了一個很好的機會。很多中小企業意識到以相當于或低于更換一臺常規服務器的費用,就可以獲得兩臺高冗余服務器上的虛擬化技術,更低的費用使虛擬化技術快速吸引中小型企業注意力。
對于大型企業來說,虛擬化更加具有吸引力。大型企業數據中心內部往往擁有幾十臺甚至數百臺服務器,數目龐大的服務器支撐著企業數據中心的運轉,看似有條不紊、運行正常的服務器中,有大量服務器的CPU閑在那里無所事事。擁有業界領先虛擬化技術的Sun公司估計大多數生產服務器的利用率只有15%,此外還消耗了保持硬件正常運行所需要的電能和HVAC(采暖通風與空調)資源。
為了對服務器進行有效的管理和監控,基于虛擬化的分布式服務為數據中心提供了前所未有的響應能力、可維護性、效率和可靠性級別。虛擬化可以實現用戶物理資源和資源池的動態共享,提高資源利用率,特別是針對那些平均需求遠低于需要為其提供專用資源的不同負載。此外,利用虛擬化技術還可以減少必須進行管理的物理資源的數量,進而隱藏物理資源的部分復雜性,并通過實現自動化,獲取更多詳細信息從而實現中央管理,簡化IT管理任務,最終實現負載自動化,有效降低管理成本。
通過虛擬化技術還可以實現動態的資源部署和重配置,滿足不斷變化的業務需求,提高用戶的使用靈活性。同時,虛擬化技術可以實現較簡單的共享機制無法實現的隔離和劃分,實現對數據和服務進行可控和安全的訪問,提高系統的安全性。根據不同的產品,資源分區和匯聚可支持實現比個體物理資源小得多或大得多的虛擬資源,這意味著用戶可以在不改變物理資源配置的情況下進行規模調整,擁有更高的可擴展性。
與個體物理資源單位相比,虛擬化能夠以更小的單位進行資源分配;與物理資源相比,虛擬化資源因其不存在操作系統和硬件方面的問題而能夠在出現崩潰后更快地恢復,虛擬化資源也可提供底層物理資源無法提供的與各種接口和協議的兼容性,具有更高的可用性。另一方面,虛擬化技術可以在不影響用戶的情況下對物理資源進行刪除、升級或改變,具有較強的可用性,

虛擬化技術使IT投資能夠實現收益最大化,IT部門也能夠以更加靈活的方式滿足不同業務的要求。然而,作為一項突破性技術,虛擬化技術至今還未形成統一的虛擬化標準平臺和開放協議,這也使虛擬化技術帶來了傳統IT中從未出現的問題。
對于企事業單位的信息部門來說,業務系統的可靠性和連續性是至關重要的。使用虛擬化技術必須在可靠性保證的前提下來進行,但是目前的虛擬主機軟件并不能很好的解決這個問題。在實際運行過程中,一些用戶多次遇到Windows系統的虛擬系統藍屏,使得主機的Windows系統進而崩潰,從而影響到在主機里運行的其他虛擬主機。
此外,當一個服務器的負載較輕、利用率較低的時候,可以使用虛擬化技術來提高系統的整體利用率。但如果虛擬出來的系統運行效率過低,將造成虛擬出來的主機效率之和遠遠低于原本服務器獨立運行的效率,形成1+l<2的狀況,失去了虛擬化的價值。大多數情況下,我們的“寄宿”系統是通過VMM(VirtualMaehineMonitor,虛擬機監視器)等虛擬管理器來與硬件系統進行通信,并使用宿主系統的硬件資源。所以虛擬管理器的運行效率和資源調度算法對于虛擬機的運行效率來說十分重要。
隨著虛擬化程度的提高,數量眾多的應用系統會在用戶的服務器上運行,如此一來,管理工作就變得越發重要。盡管虛擬化技術本身并不容易受到攻擊,但虛擬化安全并不如物理安全那樣簡單,這為虛擬化技術帶來了新的挑戰。不同于傳統的服務器管理模式,虛擬化技術對于系統狀態的監測、網絡流量的控制、存儲數據的備份等,都需要更為細致的管理。虛擬化技術同時也改變了IT管理理念,傳統的IT管理是以設備為度量,企業的各職能部門掌握本部門擁有并掌控多少臺服務器等設備。采用虛擬化技術后,這樣的管理理念發生了重大變化,企業的各職能部門由掌控服務器的多少轉變成對響應時間和服務級別的全面掌控。對于這一種變革,有些部門并不想共享服務器資源,如果虛擬化不能在管理層面改變管理觀念,使各部門充分認識到虛擬化技術在共享彼此資源的同時并不會損害各部門的利益,必然加大各部門間工作的協調難度。

由于虛擬化技術改變了網絡架構,引發了新的安全問題。一些溢出漏洞讓黑客從客戶操作系統人侵主操作系統成為了可能,而同在一個宿主主機的系統也常處在同一個網絡環境,更復雜的網絡安全問題也就隨之而來。例如在部署虛擬化技術之前,IT 技術人員可以在防火墻設備上建立多個隔離區,對各物理服務器采取不同的規則進行管理,即使服務器遭到攻擊,危害也僅僅局限在一個隔離區內。而部署虛擬化技術后,所有虛擬機集中連接到同一臺虛擬交換機與外部網絡通訊,使得原來可以通過防火墻采取的防護措施失效,如果有一臺虛擬機發生問題,安全問題就會通過網絡擴散到其它的虛擬機。
虛擬化技術成功減少了需要管理的物理資源,但卻增加了一層虛擬軟件,這可能會帶來虛擬機數量過多,導致虛擬服務器不受限制地蔓延,從而加大管理環境的復雜性。一旦應用出現故障,故障點定位將變得更加復雜,甚至在極端情況下,由于應用系統與硬件之間聯系的鏈條過長,技術人員無法全面理解虛擬化的架構和架構中各實體之間的關系,架構的調優將成為一項艱難的任務。
虛擬化技術是全球軟件產業中發展最快的領域之一,各大廠商紛紛推出虛擬化解決方案,然而每種產品都有各自的技術路線。目前的虛擬化產品和管理產品都是相對獨立的,導致相互之間不能兼容,難于擴展升級,削弱了系統的靈活性。缺少跨服務器、網絡、操作系統、存儲的一體化虛擬化管理產品,各種虛擬化產品很難在同一環境下整合,不能和服務器進行一體化管理。如果用戶要對數據中心開展全面的虛擬化,則會面臨每個虛擬化領域都有一套虛擬化管理工具的尷尬,導致額外的管理開銷,甚至導致用戶被鎖定在某種產品上,增加用戶投資風險的同時也增加了用戶的管理難度。

虛擬化技術猶如一把“雙刃劍”,在為用戶帶來全新技術改革的同時也帶來了傳統IT技術從未出現過的新風險。虛擬化產品廠商和IT管理者需要充分認識這些潛在的風險并采取相應的對策,從而消除風險或將風險最小化、達到虛擬化技術應用效益最大化的目標。
當前,虛擬化軟件的發展方向更像是一個全面的操作系統。虛擬化技術的出現,是信息時代的重大變革,它為企業增強生產力,提高資產利用率,并有效地管理企業運營環境提供了很好的支撐,而不同的虛擬化技術能給用戶提供不同方面的支持。
早在2009年,IDC咨詢公司就表示虛擬服務器管理軟件市場將有望在2013年實現超過21%的增長率,銷售額達到23億美元。眼下,各大IT廠商紛紛推出各種解決方案的虛擬化產品,包括VMware、Xensource、Parallesl、OPenVZ、QEMU等,這些虛擬機的大規模配置將極大的推動虛擬服務器管理軟件的增長,特別是Windows,Unix和Linux平臺環境。從整體上來看,這些新技術飛速發展,虛擬化技術的形勢甚是樂觀。
目前,國內數據中心的虛擬化技術應用水平不斷提高,幾乎所有新建和改造的大型數據中心都開始使用或研究虛擬化技術。采用虛擬化技術的用戶也在從金融、電信等IT基礎較好的行業發展到制造業、政府乃至中小企業,所運行的虛擬化技術也逐漸向企業核心應用發展。
同時,IDC發現虛擬化技術和高端x86服務器捆綁的趨勢正在變得更為明顯。很多服務器廠商將虛擬化軟件預裝在刀片服務器或4路以上的x86服務器中,提供給改造數據中心的用戶。許多企業也都開始將虛擬資源管理流程與物理資源管理流程結合起來,或者將虛擬服務器管理實踐與TTIL(IT基礎架構庫)管理標準結合起來。
未來的虛擬化應該是通過幾種技術來實現,并由某一種主要的虛擬層結合起來的。而未來的虛擬化操作系統也應該是一個高度分布式、企業級的操作系統。技術的進步推動虛擬化朝著標準化的方向發展,制定統一的虛擬化標準平臺,打破軟、硬件設備間的壁壘,保障虛擬化平臺安全地互連互通、兼容共享。