5大主流设想本领和相关博客,行家解析微软Hyp
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虽然服务器虚拟化有很多种技巧,但是用VMware、Hyper-V和XenServer等模拟硬件来运行两个甚至更多操作系统的方法都是差不多的。使用这种方法的话,我们可以在一台物理服务器上的虚拟机中运行两个或者更多个环境。从服务器操作系统中看,这台虚拟机和物理服务器是是一样的。

虚拟化的技术进步已是一个老生常谈的话题了,在不远的将来会有何进展也是一个值得我们弄清楚的问题。微软发布的虚拟化产品Hyper-V——以前被称作Viridian和WSVWindows Server Virtualization),提供了一个全新的虚拟化架构,并将作为Windows Server 2008平台的组件发布。

一 5大主流虚拟技术
1)VMware:vSphere 4
  VMware的虚拟化产品包括vSphere等一系列数据中心虚拟化产品以及vCenter等一系列应用程序和基础架构管理工具,可以帮助企业以一种渐进的、非破坏性的方式实现云计算,获得高效、灵活、可靠的“IT即服务”。其中的vSphere 4是业界首款云操作系统,能够聚合和全面管理大型基础架构资源池,包括处理器、存储和网络等,使其成为一种无缝、灵活、动态的操作环境。无论是企业当前的应用还是下一代的应用,都能在vSphere 4之上更高效地运行并确保服务水平。而vCenter能够帮助客户大幅度提高数据中心的运行效率,获得更强的控制服务水平和更高的灵活性。
  除服务器虚拟化产品外,VMware还提供VMware View、VMware Workstation等一系列桌面虚拟化产品,VMware View产品组合可让IT人员在数据中心管理虚拟桌面,终端用户可以在任何位置的任何设备上使用他们熟悉的个性化环境,并通过一个单一的视图查看所有应用程序和数据,从数据中心更加灵活、可靠、高效和安全地管理桌面和应用程序。而VMware Workstation则面向开发、测试、部署及支持软件的专业人员,它提供快速配置及重新设置功能,能模拟出多种应用环境,从而允许用户在自己偏爱的操作系统上运行任何应用程序。最新版本的VMwareWorkstation 6.5具备诸多革命性的新功能,包括在不同虚拟机上的窗口之间无缝切换、支持Direct X三维图形以及利用虚拟机的录制与回放功能进行开创性调试工具。
  移动虚拟化是VMware正在不断扩展的新的虚拟化应用领域,2008年底推出的移动虚拟化平台(MVP),开拓性地将虚拟化技术及已获证明的诸多虚拟化技术应用好处引入到手机上。

以往在企业级虚拟化领域, VMware的ESX Server、Citrix的XenServer等平台受关注的程度几乎最高,然而,随着微软的Hyper-V专业级虚拟化工具的推出,相信这一格局很快有所改变。

如果只运行一台服务器的话,保持这个状态没有什么问题。可是,如果运行多台服务器的话,这会导致CPU资源的极大浪费。

尽管Hyper-V的终极版本还有一段时间才发布,但这项技术的预览版本已经可以获得。TechTarget中国的特约虚拟化专家Anil Desai将描述Hyper-V这种技术架构并解释它对IT组织来说意味着什么。文中将不会深入探讨最近发布的Microsoft Hyper-V Server这是唯一一款基于hypervisor的服务器虚拟产品),因为这款产品目前还无法获得。

2)思杰:Citrix Deslivery Center
  思杰交付中心(Citrix Delivery Center)通过集中化管理和交付各种应用和桌面,将IT转变成一种按需提供的服务。思杰交付中心通过网络优化与端到端的虚拟化技术(包括应用、桌面、服务器虚拟化技术)让用户不管身处何地都可获得最佳的应用性能,从而更高效地工作。思杰交付中心包含以下组件:
  1. Citrix XenApp:一种Windows应用交付系统,可在数据中心集中管理应用,并将应用作为按需服务交付给使用任何设备的各地用户。XenApp将应用管理成本降低了高达48%,改善了IT将应用交付给分布式用户时的响应度,并增强了应用和数据的安全性。
  2. Citrix XenDesktop:一种桌面虚拟化系统,可在数据中心集中管理桌面的生命周期,从而可集中管理桌面,并将桌面作为一种服务交付给各地用户,同时还可将桌面TCO降低高达40%,并增强数据安全性。
  3. Citrix XenServer:一种开放的、功能强大的服务器虚拟化系统,可将静态的、复杂的数据中心环境转变成更为动态的、更易于管理的服务器工作负载交付中心,从而大大降低数据中心的运营成本。基于开源Xen系统管理程序,XenServer提供了安全的、成熟的服务器虚拟化平台,实现了接近裸机的性能。
  除了思杰交付中心,思杰还提供云中心(Citrix Cloud Center ,C3),C3旨在为云提供商提供一整套业务交付基础架构构件,帮助其能托管、管理和交付基于云的计算服务。

Hyper-V是微软伴随Windows Server 2008最新推出的服务器虚拟化解决方案,跟微软自家的Virtual PC、 Virtual Server等产品相比,有着很显著的区别:Hyper-V在构架上绝对是一个突破性的进展。两者对比如下:

这就是服务器虚拟化引起人们关注的原因。虽然服务器虚拟化有很多种技巧,但是用VMware、Hyper-V和XenServer等模拟硬件来运行两个甚至更多操作系统的方法都是差不多的。使用这种方法的话,我们可以在一台物理服务器上的虚拟机中运行两个或者更多个环境。从服务器操作系统中看,这台虚拟机和物理服务器是是一样的。因为虚拟机可以装载包括Windows4.0到WindowsServer2008的不同版本操作系统,以及 Windows和Linux的混合环境,这都是服务器虚拟化吸引人们关注的亮点。

Hyper-V的hypervisor架构

3)微软:Hyper-V
  作为Windows Server 2008组成部分的Hyper-V是微软推出的新一代基于Hypervisor的服务器虚拟化技术,可将多个服务器整合成在单一物理服务器上运行的不同虚拟机,进而大大节省服务器等硬件投资的。即使在单一服务器上执行多个操作系统(例如 Windows、Linux 及其他操作系统),仍可拥有同样的效率。
  Hyper-V采用了全新且改善的64位微内核管理程序架构,让 Hyper-V 在性能和安全性上都能大的提高。Hyper-V还利用新的虚拟服务提供程序/虚拟服务用户端(VSP/VSC)架构,因而在核心资源(例如磁盘、网络和视频)的访问和利用方面均也有改善。Hyper-V 还可提供抓取执行中虚拟机器快照的能力,因此可轻易地回复至前一状态,以及改善整个备份和可修复性解决方案。Hyper-V支持不同类型的操作系统,包括各种不同服务器平台(例如 Windows、Linux 及其他操作系统)的 32 位和 64 位系统。
  除此之外,微软来提供应用虚拟化解决方案Microsoft Application Virtualization(旧称 SoftGrid Application Virtualization),它将应用程序虚拟化,而且可让任何应用程序与其他程序同时执行,即使是通常会发生冲突的应用程序、同一应用程序的多种版本,以及许多以往无法同时执行的应用程序。另外,通过Windows Server 2008 中的终端服务(TerminalServices)还能帮助企业实现桌面呈现虚拟化,让现有的企业在无需提供整个远程桌面的情况下,以集中化的方式访问应用程序。

图1

不管怎么说,不浪费大量空闲的物理服务器CPU资源应该是对系统管理者来说最大的优点。如果5台服务器被整合成为1台服务器的话,能耗也会大大削减。因此绿色IT也成为服务器虚拟化受到重视的原因之一。

在微软Hyper-V模型中,hypervisor层直接运行于物理服务器硬件之上。所有的虚拟分区都通过hypervisor与硬件通信,其中的hypervisor是一个很小、效率很高的代码集,负责协调这些调用。

4)红帽:红帽企业虚拟化平台
  红帽(Red Hat)从2007年3月推出的Red Hat Enterprise Linux 5开始加入Xen Hypervisor技术,从Red Hat Enterprise Linux 5.4开始,红帽增加了KVM Hypervisor,用户可以选择使用Xen或者KVM虚拟化,或者从Xen过渡到KVM。同时,红帽将继续为Red Hat Enterprise Linux 5的整个生命周期内支持Xen,至少持续到2014年更值得期待的红帽企业虚拟化Hypervisor预计将在今年推出。这个虚拟化平台将支持Windows和红帽Linux以及访客操作系统,基于可靠的红帽企业Linux内核将提供市场领先的主机扩展能力,其他的高级特性包括动态迁移、内存页共享等。
  另外,红帽还提供虚拟化服务器管理平台和虚拟化桌面管理平台。前者能跨服务器和桌面实现全面集成化的管理,支持很多的高级虚拟化管理功能,如镜像管理、动态迁移、高可用性等;而后者能为虚拟桌面提供远程交付技术和Hypervisor栈,包括连接代理、配置管理、镜像管理等。

就是这个一个"重量级"的角色,但在代码上绝对算得上是 "轻量级",因为代码仅有300多K,且不包含任何第三方驱动,驱动程序和全新的 IO 共享模型一起托管在父分区中。与Virtual Server要经过3层的转换相比,Hyper-V的基本架构简化了虚拟机和硬件之间的层数,这种构架使得虚拟机和硬件之间只通过很薄的一层进行连接,因而虚拟机执行效率非常高,可以更加充分的利用硬件资源,使虚拟机系统性能非常的接近真实的操作系统性能。

选择哪个服务器虚拟化软件?

图片 1
图1是Hyper-V的结构图

5)Novell:SUSE Linux Enterprise 11
  Novell在今年推出的SUSE Linux Enterprise 11中包括了最新版的Xen管理程序,具有支持跨平台虚拟和动态资源服务质量的特性。SUSE Linux Enterprise 11还进行了优化,以能够运行于各类主要系统管理程序并实现准本地(near-native)性能,这些管理程序包括VMware ESX、微软Hyper-V和Xen。另外,得到Novell ZENworks和PlateSpin自动管理补助的新的虚拟设备创建功能,将使客户能够快速创建虚拟机并对它们的完整生命周期在物理和虚拟基础设施结构上进行管理,比管理今天传统的服务器要更加容易。
  特别值得一提的是,Novell的PlateSpin工作负载管理解决方案可帮助企业跨多个数据中心合并和迁移服务器,在物理服务器和虚拟机之间平衡工作负载,并利用虚拟化技术采用更快速的恢复手段对大量服务器进行保护,其中包括VMware ESX和ESXi、Microsoft Hyper-V、Citrix Ex、、XenServer、Virtual Iron和集成了Xen的SUSE Linux Enterprise Server。

Hyper-V采用基于VMbus的高速内存总线架构,来自虚机的硬件请求显卡、鼠标、磁盘、网络),可以直接经过VSC,通过VMbus总线发送到根分区的VSP,VSP调用对应的设备驱动,直接访问硬件,中间不需要Hypervisor的帮助。

物理服务器和服务器虚拟化软件是服务器虚拟化的必要组成部分。

Microsoft Hyper-V架构概况

二 专家博客:
方建国:
岳雷:
大头蚕:
许可帝国:
寇柱的虚拟化BLOG:

Hyper-V系统架构

现在市场中有各种各样的服务器虚拟化软件,不过VMware可以说是占据了大多数份额。VMware的ESXi是一款提供了虚拟化和基本服务器程序的软件,而另一方面,Infrastructure3除了程序之外还捆绑了相关管理软件。

图中每一个分区都代表一台虚拟机。父分区必须运行Windows Server 2008,它包含了一个虚拟堆virtualization stack)。这个堆包含了管理工具和自动操作组件,如WMIWindows管理规范)界面。每个子分区可以有自己的子操作系统。请注意,所有的操作系统都在分区中运行,包括可能被认为是主操作系统的父分区操作系统。

 

Hyper-V采用微内核架构,底层的Hypervisor运行于最高特权级别下,微软称之为ring -1,虚拟机操作系统内核和驱动运行在ring 0,应用程序则运行在ring 3下,采用这种架构不需要采用复杂的BT二进制特权指令翻译)技术,从而可以进一步提高系统的安全性。

目前VMware的最大竞争对手恐怕就是Hyper-V了。WindowsServer2008除了提供Hyper-V之外,还提供了两个形式的Hyper-VServer,这些都是免费的。Hyper-V的最大好处是让WindowsServer2008可以使用多个硬件。

到目前为止,这很可能看起来非常简单。然而,它与现行的虚拟化方法也有一些很重要的架构差别。

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图1

作为VMware的竞争产品,Citrix的XenServer也引来了人们的关注。XenServer是一款基于Xenhypervisor 的开源虚拟化产品,其管理工具CUI是其最大的亮点。因为hypervisor最早是用于Linux服务器的,所以如果用户主要使用的是Linux服务器的话,尝试使用XenServer会更好一些。Citrix目前正在准备XenServerExpress版本,而且未来还计划推出更高级别的版本。

依靠VMBus

完美支持Linux系统

那么,究竟应该选择哪种虚拟化软件呢?因为具体用法不同,所以我们不能在这里一概而论。如果就实际情况来说的化,应该是选择VMware吧。而且VMware可以说是虚拟化市场内的老牌厂商了,企业采用VMware的产品会更放心一些。而另一方面,微软的优势则在于免费的Hyper-V.因为 Hyper-V是与WindowsServer集成的,所以如果以微软产品作为系统的主要构成部分,与微软管理工具的集成度很高的话,使用Hyper-V 更合适一些。而XenServer的最大特点是与Linux的高度集成性,因为XenServer最大价值的体现为围绕Linux服务器的。

Hypre-V包含一个极小的微核结构,这个微核结构可以让多个分区访问同一个物理硬盘资源。保持hypervisor微小有助于减少安全性攻击面积,也有助于保持效率。子分区需要与父分区进行通信以便管理。这可以通过使用逻辑点对点的VMBus完成。员工处理每个子分区的服务管理操作和请求,如启动或监控虚拟机。VMBus使用共享存储器在同一主机服务器上与虚拟机进行安全通信。

对于采用Linux系统的企业用户来说,使用Hyper-V又是一个福音,因为Hyper-V对Linux已经能够完美支持,可以安装支持Xen的Linux内核,这样Linux就可以知道自己运行在Hyper-V之上,还可以安装专门为Linux设计的Integrated Components,里面包含磁盘和网络适配器的VMbus驱动,这样Linux虚机也能获得高性能。

...

驱动差别

如此一来,我们就可以把包括Windows和Linux在内的所有服务器,集中统一到最新的Windows Server 2008平台下,充分利用其最新高级特性,更为重要的是,还可以保留原来的Linux关键应用不会受到影响。

处理虚拟机一个很烦人的部分是硬件驱动的问题。在大多数情况下,你都是受到虚拟硬盘层的限制,这是由你的虚拟化平台所暴露出来的问题。由于兼容性的缘故,大部分虚拟化解决方案都模拟硬件环境。如果是在二十世纪九十年代中期,模拟硬件环境一定会很流行,但是与现代服务器相比,它就跟TRS-80差不多了。这就意味着你有两个依赖:

Hyper-V主要功能

1)物理硬件必须支持虚拟模拟层;
2)子操作系统必须有模拟硬件驱动。通常,你会有支持物理硬件的必要驱动,却没有虚拟硬件的驱动。

完!

1、灵活的许可策略和出色的网络支持,其中包括 VLAN、Network Address Translation (NAT) 以及 Network Access Protection (NAP) 策略隔离)。

Hyper-V方法与其它基于hypervisor产品如VMware ESX Server平台)的最大差异在于驱动器的工作方式不同。在Hyper-V中,驱动器是安装在子操作系统中的,而不是在hypervisor层。这样,厂商和管理员就可以使用为服务器物理硬件设计的驱动,而不是虚拟硬件的驱动器。

2、合并 32 位和 64 位工作负荷、可靠的服务器核心角色、支持多达四个虚拟处理器、每个虚拟机支持高达 64 GB 的内存 以及全新的  I/O 架构。

启蒙:子操作系统类型

3、群集、Network Load Balancing以及最小化 Server Core 安装。

目前,大多数潜在的子操作系统都还没有意识到虚拟化。它们以为是直接在服务器硬件上运行,因此需要使用hypervisor提供的硬件模拟。每个支持“无hypervisor意识操作系统”的分区都使用Hyper-V的模拟层。这对遗留的操作系统同样适用。

4、微内核式管理程序架构、最小化Server Core安装以及通过 Active Directory集成实现基于角色的安全性。

为了充分利用Hyper-V架构,子操作系统可以使用“enlightenments启蒙)”微软目前是这样称呼的)。一个被启蒙过的子操作系统会记住虚拟化,从而可以和hypervisor进行有效的通信。被启蒙过的子机运行自己的驱动,其驱动可以与服务器的物理硬件进行通信。例如,一个与磁盘有关的调用可以直接连接到底层使用SCSI连接的直属存储阵列。IHVs和OEMs可以创建它们自己的操作系统驱动。

5、虚拟机快照、Volume Shadow Copy Service 集成。

那么,哪个操作系统可以考虑启蒙呢?尽管官方详细资料还没有发布,但Windows Server 2008绝对是可行的。Windows Server 2003和Windows Vista更新后可能也可以被启蒙。Microsoft公司也已经和Citrix XenServer以前叫XenSource)合作,让基于Linux的发布也可以获得新的Hyper-V驱动。随着时间推移,更多的操作系统将会支持这些enlightenment,让性能、安全性和兼容性都能得到提升。

6、快速迁移和群集服务。

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7、粒度级管理权限、通过 Active Directory 集成实现的基于角色的安全性以及授权管理器。

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10、支持种类繁多的来宾操作系统;支持所有 WHQL 认证的驱动程序。

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