IDC預測虛擬化應用上的花費2009年在世界范圍內將達到150億美元。其中大部分的花費是在運行虛擬化軟件的硬件設備。IDC同時預測所有員工超過500人的公司中有75%將會部署虛擬服務器-運行虛擬化軟件的服務器。S/390, OS/400 和UNIX系統(tǒng)占了大部分到用戶在虛擬化方面的花費,但是基于X86/X64的Linux和Windows系統(tǒng)的虛擬化費用將會顯著增長。
  
       虛擬機架構
  
       軟件虛擬化是由一層虛擬化軟件實現的,也就是VM監(jiān)視器它實現了對很多VM的實現。一個VM包括客戶操作系統(tǒng),一個或多個安裝的應用程序,管理工具,防病毒軟件和其它的工具.每個VM 擁有主機的部分或全部功能,客戶操作系統(tǒng)主機操作系統(tǒng)的驅動程序和其它功能。
  
       主機系統(tǒng)分區(qū)來支持并發(fā)執(zhí)行多個操作系統(tǒng)的功能帶來很多挑戰(zhàn):
  
      VM必須彼此隔離;
   
      支持不同操作系統(tǒng)來容納流行應用程序的異構性是十分重要的;
  
      花費在虛擬化方面的花銷盡可能小。



圖1



     



圖2


      當今處于主導地位的VM架構已經顯示在圖1中,虛擬化軟件層管理主機和客戶操作系統(tǒng)間的資源。 開源的Xen2.0和微軟的Virtualization Server 2005 是虛擬化軟件層的兩個例子。
  
      圖2展示了一個基于hypervisor的VM架構,Xeon3。0是應用Hypervisor技術的例子。
  
      hypervisor是一個集成在主機操作系統(tǒng)(Windows/Linux)中的虛擬化軟件。 在基于hypervisor的環(huán)境中, hypervisor將在主機系統(tǒng)中首先引導。hypervisor可以被看做是在硬件和虛擬資源例如CPU和內存的上層結構。
  
      虛擬化實現
  
      在傳統(tǒng)上虛擬化實現中一個VM擁有主機的全部功能。這被稱作完全虛擬化。 它有一個優(yōu)勢就是不用修改客戶操作系統(tǒng)。VMware ESX 是完全虛擬化的例子。但是這樣有很多問題: 一些操作系統(tǒng)超級用戶的指令必須被VMM正確的虛擬化,這可能導致一些操作如創(chuàng)建一個新的進程的性能開銷嚴格的很大。
  
       另外一個實現虛擬化的方法是部分虛擬化。部分虛擬化通過充分利用底層硬件相似而不完全相同的VM抽象層來避免性能的缺陷。一般來說實現部分虛擬化需要客戶操作系統(tǒng)在運行前被修改。這種方法禁止獨立客戶操作系統(tǒng)和虛擬化軟件層的獨立性,這樣就不需要修改應用程序。Xen的hypervisor是基于部分虛擬化。
  
      AMD和Intel對虛擬化的支持
  
      AMD和Intel提供了一套的系統(tǒng)硬件提升:虛擬化技術和Pacifica 它們能在正確配置的系統(tǒng)中幫助提升虛擬化解決方案。目前的處理器架構中所有的軟件運行在一個帶有4個特權環(huán)上(環(huán)0到環(huán)3)。傳統(tǒng)上操作系統(tǒng)運行在環(huán)0,應用程序運行在處理器環(huán)。
  
      因為虛擬化軟件層必須擁有系統(tǒng)平臺資源的優(yōu)先級控制,在VT技術之前的一般解決方式是運行虛擬化軟件層在環(huán)0,客戶操作系統(tǒng)運行在低優(yōu)先級的環(huán)1和環(huán)3上。不用詳細說明VT的醒目特征是它使得客戶操作系統(tǒng)運行在處理器環(huán)0同時虛擬化軟件層運行在它的下層環(huán)-1。
  
      結論
  
      隨著銷售商為了試圖保持競爭優(yōu)勢而加速它們改變虛擬化許可的進程虛擬化軟件市場競爭已經白熱化。Noell有更簡單的虛擬化策略和比微軟和RedHat更低的價格。它的虛擬化許可證策略從2004年八月SUSE Linux Enterprise Server 9的發(fā)行已經生效,在一個物理處理器或服務器上的系統(tǒng)鏡像不會改變SUSE Linux Enterprise Server 9的授權測率。
  
      例如:如果Vmware的虛擬化的軟件安裝在擁有兩個處理器的Windows Server 2003上的時候,就可以利用一個SUSE Linux Enterprise Server 9兩服務器的授權同時運行一個或多個SUSE Linux Enterprise Server 9客戶操作系統(tǒng)。如果有一個安裝有Xen的SUSE Linux Enterprise Server 9服務器,就可以運行任何數量的SUSE Linux Enterprise Server 9而僅用一個SUSE Linux Enterprise Server 9的授權。也就是說一個授權可以覆蓋一個主機SUSE Linux Enterprise Serve和多個客戶SUSE Linux Enterprise Serve。
  
      Novell不但在微軟和RedHat發(fā)布它們的管理程序技術之前運用了它的簡單和低價的虛擬化策略,Novell在2006年初在它選定的企業(yè)用戶中應用他所支持的Xen3.0 hypervisor技術預覽版。RedHat會在RHEL5中集成Xen3.0中集成hypervisor技術這將會比Novell晚大約6個月,同時微軟將會在2008年底或2009年Windows Longhorn第二版中加入hypervisor技術。(by Bill Claybrook)

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