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什麼是虛拟化技術

          虛拟化是一個廣義的術語,在計算機方面通常是指計算元件在虛拟的基礎上而不是真實的基礎上運作。虛拟化技術可以擴大硬體的容量,簡化軟體的重新配置過程。CPU的虛拟化技術可以單CPU模拟多CPU并行,允許一個平台同時運作多個作業系統,并且應用程式都可以在互相獨立的空間内運作而互不影響,進而顯著提高計算機的工作效率。

         虛拟化技術與多任務以及超線程技術是完全不同的。多任務是指在一個作業系統中多個程式同時并行運作,而在虛拟化技術中,則可以同時運作多個作業系統,而且每一個作業系統中都有多個程式運作,每一個作業系統都運作在一個虛拟的CPU或者是虛拟主機上;而超線程技術隻是單CPU模拟雙CPU來平衡程式運作性能,這兩個模拟出來的CPU是不能分離的,隻能協同工作。

  虛拟化技術也與目前VMware Workstation等同樣能達到虛拟效果的軟體不同,是一個巨大的技術進步,具體表現在減少軟體虛拟機相關開銷和支援更廣泛的作業系統方面。

  純軟體虛拟化解決方案存在很多限制。“客戶”作業系統很多情況下是通過VMM(Virtual Machine Monitor,虛拟機螢幕)來與硬體進行通信,由VMM來決定其對系統上所有虛拟機的通路。(注意,大多數處理器和記憶體通路獨立于VMM,隻在發生特定事件時才會涉及VMM,如頁面錯誤。)在純軟體虛拟化解決方案中,VMM在軟體套件中的位置是傳統意義上作業系統所處的位置,而作業系統的位置是傳統意義上應用程式所處的位置。這一額外的通信層需要進行二進制轉換,以通過提供到實體資源(如處理器、記憶體、存儲、顯示卡和網卡等)的接口,模拟硬體環境。這種轉換必然會增加系統的複雜性。此外,客戶作業系統的支援受到虛拟機環境的能力限制,這會阻礙特定技術的部署,如64位客戶作業系統。在純軟體解決方案中,軟體堆棧增加的複雜性意味着,這些環境難于管理,因而會加大確定系統可靠性和安全性的困難。

  而CPU的虛拟化技術是一種硬體方案,支援虛拟技術的CPU帶有特别優化過的指令集來控制虛拟過程,通過這些指令集,VMM會很容易提高性能,相比軟體的虛拟實作方式會很大程度上提高性能。虛拟化技術可提供基于晶片的功能,借助相容VMM軟體能夠改進純軟體解決方案。由于虛拟化硬體可提供全新的架構,支援作業系統直接在上面運作,進而無需進行二進制轉換,減少了相關的性能開銷,極大簡化了VMM設計,進而使VMM能夠按通用标準進行編寫,性能更加強大。另外,在純軟體VMM中,目前缺少對64位客戶作業系統的支援,而随着64位處理器的不斷普及,這一嚴重缺點也日益突出。而CPU的虛拟化技術除支援廣泛的傳統作業系統之外,還支援64位客戶作業系統。

  兩大CPU巨頭Intel和AMD都想方設法在虛拟化領域中占得先機,但是AMD的虛拟化技術在時間上要比Intel落後幾個月。Intel自2005年末開始便在其處理器産品線中推廣應用Intel Virtualization Technology(Intel VT)虛拟化技術。目前,Intel已經釋出了具有Intel VT虛拟化技術的一系列處理器産品,包括桌面平台的Pentium 4 6X2系列、Pentium D 9X0系列和Pentium EE 9XX系列,以及伺服器/工作站平台上的基于Paxville核心的Xeon系列;同時絕大多數的Intel下一代主流處理器,包括Merom核心移動處理器,Conroe核心桌面處理器,Woodcrest核心伺服器處理器,以及基于Montecito核心的Itanium 2高端伺服器處理器都将支援Intel VT虛拟化技術。而AMD的具有代号為“Pacific”虛拟化技術的CPU不久也會釋出。

通俗說來,虛拟化就是把實體資源轉變為邏輯上可以管理的資源,以打破實體結構之間的壁壘。未來,所有的資源都透明地運作在各種各樣的實體平台上

,資源的管理都将按邏輯方式進行,完全實作資源的自動化配置設定,而虛拟化技術就是實作它的理想工具。

采用虛拟化技術使各公司節省了高達70%的硬體成本。因為虛拟化技術可以幫助使用者合并多種應用工作負荷,在單個系統上運作多種作業系統環境;優化應用開發,在單一系統上進行測試和開發;提高系統可用性,在系統之間遷移虛拟環境。

一個具有商用優勢的虛拟化環境需要多種技術的協調配合:伺服器和作業系統的虛拟化、存儲虛拟化、以及系統管理、資源管理和軟體送出,與非虛拟化環境一緻的應用環境。

如今,虛拟化開始從早期的存儲虛拟化向伺服器和作業系統的虛拟化以及整體的虛拟化發展。根據2006年2月Forrester Research的調查,全球範圍的企業對伺服器虛拟化的認知率達到了75%。三分之一的企業已經在使用或者準備部署伺服器虛拟化。這個産生于20世紀60年代的技術日益顯示出其重要價值。

近兩年,由于大企業對于異地備份的意識和需求的增長,虛拟化的應用獲得了更大的推動力。

因為有了虛拟化,企業不再需要建立耗資巨大的資料中心就能夠實作異地備份。這對使用者來說極富吸引力。

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