虛擬機(jī):即在虛擬化平臺(tái)上建立出來的完整的虛擬的操作系統(tǒng)環(huán)境(OSE)。
父分區(qū):宿主機(jī)。
子分區(qū):虛擬機(jī)。
Hyper-V的架構(gòu)如下圖所示,這個(gè)全新的架構(gòu)和以前的虛擬化平臺(tái)架構(gòu)的最大區(qū)別就在于父分區(qū)的位置。
Hyper-V系列:Hyper-V的全新架構(gòu)和應(yīng)用場景
對于Virtual PC和Virtual Server來說,父分區(qū)是位于子分區(qū)和宿主機(jī)之間的一層,因此當(dāng)子分區(qū)中的虛擬機(jī)需要和宿主機(jī)的硬件進(jìn)行通信時(shí),必須要經(jīng)過父分區(qū)的中轉(zhuǎn),也就是必須要經(jīng)過宿主機(jī)的操作系統(tǒng)。對于最上面的虛擬機(jī)來說,根本看不到任何物理設(shè)備,所有的物理設(shè)備都是由宿主機(jī)模擬出來的。這也就是常說的全虛擬化。這樣一來,必定會(huì)使得虛擬機(jī)和宿主機(jī)物理設(shè)備之間的通信、數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣却蟠鬁p慢,虛擬機(jī)也就無法像真實(shí)的物理機(jī)一樣高效的對外提供服務(wù)。低負(fù)載時(shí)這種情況還不明顯,如果服務(wù)的負(fù)載增加,則虛擬機(jī)很難滿足業(yè)務(wù)需要。
Virtual PC和Virtual Server的架構(gòu)還有一個(gè)問題,就是宿主機(jī)操作系統(tǒng)的正常與否將直接影響到虛擬機(jī)的運(yùn)行。因?yàn)樗刑摂M機(jī)全部位于宿主機(jī)操作系統(tǒng)之上,宿主機(jī)的當(dāng)機(jī)將使得虛擬機(jī)也停止工作。
而在Hyper-V的架構(gòu)中,我們可以看到父分區(qū)的位置挪到了子分區(qū)的旁邊,換句話說,宿主機(jī)操作系統(tǒng)和虛擬機(jī)操作系統(tǒng)是平級的,沒有誰依附誰之上的關(guān)系。對比上面的內(nèi)容,這樣的架構(gòu)的優(yōu)勢是顯而易見的:父分區(qū)的挪走將使得虛擬機(jī)可以直接和物理設(shè)備進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換。現(xiàn)在CPU廠商–Intel和AMD–都已經(jīng)開放了相應(yīng)的設(shè)備控制權(quán),允許虛擬機(jī)直接訪問CPU和內(nèi)存的一部分資源。虛擬機(jī)看到的所有設(shè)備不再都是虛擬出來的,有部分的硬件資源是真實(shí)的物理設(shè)備,這就是所謂的半虛擬化概念。這樣,虛擬機(jī)訪問硬件設(shè)備的速度將大大提高。我們從而可以使用這樣一套架構(gòu)來構(gòu)建虛擬機(jī),并讓虛擬機(jī)代替物理服務(wù)器提供服務(wù),在負(fù)載增加時(shí),只要為虛擬機(jī)分配了足夠的物理資源,我們也不必?fù)?dān)心虛擬機(jī)的性能了。
而且,這種架構(gòu)也增加了整個(gè)虛擬化架構(gòu)的穩(wěn)定性。父分區(qū)(也就是宿主機(jī)操作系統(tǒng))的問題不會(huì)對虛擬機(jī)產(chǎn)生直接的影響,因?yàn)樗鼈儧]有上下關(guān)系,都是平級的。
由此我們看到Hyper-V全新的架構(gòu)確實(shí)能夠使得虛擬機(jī)的性能大增,甚至代替物理機(jī)。那么我們都可以在哪些場景下使用Hyper-V呢?一般說來,服務(wù)器整合是使用Hyper-V實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬化的典型應(yīng)用場景。換句話說,當(dāng)你希望實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合時(shí),就可以使用Hyper-V幫助你了。
可到底為什么要服務(wù)器整合?不整合成不成?這就要從企業(yè)中的數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀說起了。據(jù)多份資料統(tǒng)計(jì),越來越龐大的數(shù)據(jù)中心導(dǎo)致過多的能源消耗,耗費(fèi)企業(yè)大量的成本投入,而服務(wù)器的低利用率也使得資源浪費(fèi)更加明顯。據(jù)調(diào)查,企業(yè)中的絕大部分服務(wù)器的利用率僅在10%-15%,為什么會(huì)這樣?答案很簡單,企業(yè)中經(jīng)常因?yàn)榉?wù)或者應(yīng)用之間有沖突或者兼容性問題而選擇讓一臺(tái)服務(wù)器獨(dú)立運(yùn)行一個(gè)服務(wù)或者應(yīng)用,這樣雖然可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但造成的系統(tǒng)資源浪費(fèi)同樣不可忽視。
基于這樣的背景和需求,服務(wù)器虛擬化誕生了,借助服務(wù)器虛擬化我們可以很容易的實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的整合。因?yàn)樵贖yper-V這個(gè)虛擬化平臺(tái)之上,每個(gè)虛擬機(jī)之間是獨(dú)立運(yùn)行的,互不干擾,這就解決了沖突和兼容性問題。同時(shí),將多個(gè)物理機(jī)轉(zhuǎn)換成虛擬機(jī)后,完全可以放到一臺(tái)性能較好的服務(wù)器上面運(yùn)行,也就是實(shí)現(xiàn)整合的過程,這樣的結(jié)果又提高了服務(wù)器的運(yùn)行效率。企業(yè)規(guī)模越大,整合服務(wù)器越多,企業(yè)節(jié)省的能源也就越多,成本投入越少。
所以說,Hyper-V全新的架構(gòu)為企業(yè)中的服務(wù)器虛擬化提供了良好的平臺(tái),借助此平臺(tái),任何企業(yè)都可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合從而從中獲益。