虚拟化将成数据中心新霸主

来源:用户上传      作者: 本刊编辑部

　　在数据中心中，虚拟化的技术势力正在壮大，大有踢掉通用操作系统的劲头。它能走多远，能否弥补现在的缺点，形成一个庞大的生态圈？
　　
　　虚拟化崭露头角
　　
　　操作系统中，人们经常见到以强欺弱的一幕，但是VMware正在改变这种现状。VMware的首席科学家Mendel Rosenblum在今年8月举行的LinuxWorld大会上演讲时，畅谈了独立软件开发商（ISV）提供的针对特定应用的操作系统，可运行在虚拟机管理程序（hypervisor）上，因而不需要通用操作系统。
　　微软肯定注意到了这番言论。
　　Rosenblum有理由口出豪言。VMware首发上市的当天就大获成功，筹到了近十亿美元的资金，在虚拟机管理程序市场所占的份额也似乎无人可及。与此同时，微软还没有派上场的Windows Server 2008，要在这款服务器操作系统发布6个月之后才包含虚拟机管理程序。
　　但是比尔•盖茨可不是靠忍气吞声成为世界首富的。这只要问问Steve Jobs和Mark Andreessen，就略知一二。虽然这两位在其他领域都重树声誉，但Mac OS和Netscape的浏览器却是一蹶不振。
　　
　　盖茨的团队玩过这样的把戏：一个敏捷的竞争对手虽然拥有创新技术，最终却还是遭到了霸占市场的微软缓慢而无情的重创。不过这一回，结果可能会不同，因为虚拟化技术从根本上改变了游戏规则。微软屡试不爽的这一招可能要失灵，这一方面是由于微软的强项――操作系统正在失去影响力。
　　这是因为通用操作系统正在受到来自各方面的挤压。应用程序开发商如今可以自行开发可在虚拟环境下运行的微内核，从而把传统操作系统完全赶出服务器。
　　也许更重要的原因是，虚拟机管理程序正在成为数据中心生态系统各部分的主要调解者。大大小小的厂商们同样在开发或者完善各自的产品线，以便利用虚拟机管理程序这个控制点，跟踪资源使用、配置及迁移虚拟机以及连接到存储系统。
　　这些情况并没有扼杀操作系统，但确实大大减小了操作系统的影响，尤其是更多企业接受虚拟化技术有望带来的承诺：通用资源池可以根据需要分配资源，以满足各种业务需要。
　　在这种环境下，操作系统被锁定在虚拟机里面，像集装箱船上的货物那样从一个资源池运送到另一个资源池，由虚拟机管理程序负责调配。
　　虚拟化技术是如何改变游戏规则的？VMware主导的服务器环境，挤掉操作系统的可能性又有多大？
　　
　　丢掉操作系统
　　应用程序总是需要一个操作系统才能运行，是这样吗？BEA公司的WebLogic Server 虚拟版（WLS-VE）却不是这样。它用基于微内核的Java虚拟机LiquidVM取代了传统操作系统。Java 虚拟机直接在VMware虚拟机管理程序上运行，不需要Windows或者Linux。BEA公司的副总裁兼WebLogic产品部产品经理Guy Churchward说：“我们认识到，虚拟机管理程序已经提供了应用程序需要操作系统提供的许多功能。”
　　基于Java的应用程序非常适合不需要通用操作系统就能运行，因为它们已经在Java虚拟机里面运行，Java虚拟机能够把Windows、Linux和Unix变种等操作系统的功能抽象出来。除了网络功能外，Java虚拟机还提供了一部分操作系统的功能，包括内存和CPU分配。BEA为LiquidVM添加了通常由操作系统处理的其他功能，比如I/O管理功能。
　　同时，虚拟机管理程序还能处理其他功能，比如加载设备驱动程序，而这项功能通常也由操作系统来管理。Churchward说，结果就是Java 虚拟机和虚拟机管理程序与操作系统的功能完全一模一样。
　　他认为，如果完全丢弃操作系统，WLS-VE可少用25%～50%的资源，如内存和CPU，同时又能提高整个系统的性能。其他好处包括减少了管理工作，因为IT人员不必维护不同的操作系统。
　　First American是一家名列《财富》500强的商业信息服务公司，它的两个应用程序就在WLS-VE平台上运行。First American抵押信息服务集团的Web主机托管服务经理Mark Vaughn打算扩大WLS-VE在公司的使用范围。他说：“将来，我预计我们部署的几乎所有BEA应用程序都会在虚拟平台上运行，WLS-VE的应用范围会越来越广。”
　　Vaughn说，这种架构首先是能节省操作系统的管理成本，可以增加每台物理服务器的虚拟机数量，因为与完整的操作系统相比，微内核可以降低管理成本。此外，WLS-VE还支持VMware几项最受欢迎的特性，包括VMotion（可以帮助经理们在不干扰业务的情况下，把应用程序从一台物理机迁移到另一台）。
　　
　　谁为用户服务
　　
　　其他IT专业人士被有望丢弃通用操作系统所吸引。T-Systems南美公司的动态服务主管Gregory Smith说：“就我个人而言，我认为这是条很好的出路。”隶属德意志电信公司的T-Systems是一家IT服务提供商，客户包括德意志电信公司、大众汽车及其他跨国企业。Smith说：“不是每个应用程序都需要功能齐全、一应俱全的操作系统。”
　　但不是谁都热情高涨，尤其是销售操作系统的那些人。微软公司集成虚拟化技术主管David Greschler说：“这是糟糕的想法。这种模式意味着应用程序开发商不得不拥有这种操作系统，所以如果你有100个应用程序运行在这种准操作系统的略有不同的版本上，就得逐个为每个版本打上补丁。”他说，如果更多开发商走BEA的这种路线，这种方法就缺乏扩展性。但这种观点似乎有悖于目前IT人员的体验: 不同设备的操作系统经常由独立软件开发商来管理。
　　Greschler还提出了疑问：ISV们是否真想承担开发这种准操作系统的责任？T-Systems公司的Smith同样表示了担忧。他说：“这里面有许多不确定因素。你得假设ISV能够提供这种完美、干净的容器。这听起来很吸引人，但做起来并不容易。”
　　虽然VMware抨击通用操作系统的言论似乎针对微软，但是虚拟化技术也在改变Linux的游戏规则。IBM和Sun两家公司给Linux的定位是：为运行基于Java的应用程序充当平台，但是像LiquidVM这些产品却不需要操作系统。Vaughn强调，要不是使用BEA的LiquidVM，First American恐怕会在Linux上运行应用程序。
　　想要为其他应用程序开发微操作系统的ISV们很可能会从Linux入手，正如设备厂商们眼下做的那样。那它还是Linux吗？只能说有点像Linux。用户会运行Linux核心，但不是从IBM、RedHat或者Novell获得，而是从用户的ISV获得定制版本。
　　
　　各有利弊
　　不用操作系统运行应用程序存在一些弊端。
　　First American公司无法在其平台上安装第三方客户程序。Vaughn说：“要么需要找到Java驱动程序，要么仍在传统操作系统上运行。”他指出，由于这个问题，该公司部署的一小部分应用程序仍将在传统操作系统上运行。
　　用户可能觉得有帮助的其他特性也已被删除。没有了图形用户界面（GUI），也不支持包括打印机在内的本地设备，WLS-VE必须使用网络附加存储，而不是使用本地硬驱。
　　管理也是个问题。许多系统管理和应用程序管理产品要与操作系统进行联系。要是没有操作系统充当调解者，现有的IT管理方法（如自动生成故障单的功能）可能需要全面改动。

　　这甚至需要额外的管理软件。一个例子就是BEA正在推广的Liquid 操作中心（Liquid Operations Center），这种基于代理的系统可部署及管理虚拟和非虚拟的Java应用程序。要是其他应用程序开发商采用BEA的方法，他们也会引入自己的管理系统和代理，从而增加了IT环境下独立控制台的数量。
　　当然，BEA并不是提议所有通用操作系统都应当加以丢弃。WLS-VE针对的是面向服务的架构：在这种架构中，许多服务集中起来、常常是动态集中，从而形成超级服务。里面的这些部分越灵活、越简化，这种架构带来的效率就越高。
　　目前，Liquid VM只能在VMware的ESX Server上运行，但BEA声称年底前会支持XenSource的虚拟机管理程序。该公司还打算支持微软即将推出的虚拟机管理程序。
　　虚拟机管理程序兴起
　　IDC预测: 随着客户改变而选择预装有虚拟机管理程序的服务器硬件，出厂前在服务器上安装预先配置的操作系统会越来越少见。
　　VMware最近发布的产品旨在让这一预测成为现实。前不久它推出了ESX Server 3i，这个32MB大小的虚拟机管理软件与戴尔、惠普、IBM和富士通等服务器厂商交付的硬件集成在一起。这些服务器可直接启动到虚拟机管理程序。XenSource也宣布推出XenExpress OEM版本，它让服务器厂商可以安装Xen虚拟机管理程序。已被思杰公司收购的Xen声称，会在今年晚些时候宣布OEM合作伙伴。
　　这表示操作系统作为软件基础设施核心的旧秩序将发生重大变化。借助ESX 3i和XenExpress OEM厂商，虚拟机管理程序削弱了操作系统的力量，并且取代了操作系统在服务器环境下作为默认软件层的地位。
　　这个虚拟层越是成为调解者，就越会出现围绕它的生态系统（包括软件和硬件）。虚拟机管理程序如今成了企业其他基本层面（包括管理和存储）的联系点。VMware现有150多个技术合作伙伴在围绕其虚拟化平台开发产品或者集成现有系统，既有小规模的新兴公司，也有BMC、惠普、IBM和赛门铁克这样的业界巨头。
　　在许多企业，新的用户程序会部署到虚拟环境下成了默认的假定。BMC Performance Manager的首席产品经理Rich Fomin说：“用户表示，他们必须举出不对新应用程序进行虚拟化处理的理由，才会死心。”
　　随着许多公司合并服务器基础设施，以减少成本、创建面向服务的资源池，虚拟化对数据中心的影响只会与日俱增。正常运行时间和可用性等问题将直接受到如何使用资源的影响，这使得虚拟机管理程序成为一个关键的管理联系点。
　　高通公司赞同这种观点。这家公司的数据中心完全使用虚拟化技术，根据需要为其各业务部门提供应用程序。该公司如今同时运行着2000台虚拟机，而四年前大约还有3500台。它弃用了1500台虚拟机，从而避免了许可费和资源耗用等不必要的成本。
　　高通发现虚拟机配置过多的一个原因就是，各业务部门还没有适应虚拟化改变资源分配的方式以及IT人员满足业务需求的能力。高通高级工程师Poppleton说：“某台机器归某个业务部门所有这种概念已发生了变化。在过去，一旦某部门拥有了硬件，就会拼命抓住不放。”虚拟化意味着，资源可以根据需要进行上下扩展。为此，高通使用近期刚被VMware收购的Dunes公司提供的软件，实现虚拟机的自动启用及停用。
　　越来越多的厂商加入
　　作为市场领头羊，VMware完全有条件利用虚拟化市场不断发展壮大的良机。尽管打击微软从来没有把握，思杰旗下的XenSource也会成为更强大的竞争对手，不过在2008年第一或者第二季度之前，到时微软会发布Windows Server 2008版的虚拟机管理程序，VMware实际上会保持市场龙头的地位。
　　IDC估计，到2010年，全球服务器市场只有17%的部分采用虚拟化技术，2005年这一数字为5%。
　　但到目前为止，时间对VMware有利。BMC公司的Fomin说，人们采用虚拟化技术的速度之快着实惊人。他说：“我从来没有见过客户以如此快的速度在采纳这项技术。”
　　又因为VMware是市场领头羊，其他厂商不得不与其达成合作关系，围绕它的平台来开发产品。如果第三方厂商的客户采用了虚拟化技术，他们就会要求厂商去开发支持虚拟化技术的高级特性。比如说，BMC的Performance Manager for Virtual Servers现在只支持VMware的ESX平台，但它会添加围绕虚拟机迁移功能的特性，包括跟踪虚拟机迁移次数的功能――这可能表明某些虚拟机需要更庞大的资源池。
　　小规模的厂商和新兴公司也把开发重点放在VMware上。VKernel就是这样，这家公司的同名虚拟设备只为ESX环境提供资源监控和费用分摊功能。
　　当然，第三方厂商总是会奔着有利润的地方而去。如果微软和XenSource获得更大的市场份额，许多厂商也会开发基于这些平台的产品。但是就在这些公司在法律和技术方面奠定支持其他虚拟机管理程序所需的基础时，失去了更多时间。与此同时，VMware 可以向潜在客户证明：它已经拥有一个可靠成熟的基础设施。
　　
　　改朝换代的时代来临？
　　现在宣布VMware和微软谁赢谁输还为时过早。但这个新秀在准备对自己有利的基础工作方面所做的工作却值得敬佩。微软晚一天发布虚拟机管理程序，VMware的虚拟机管理程序也就多一天轻松占有庞大的市场份额。VMware已建立起由大小厂商组成的越来越庞大的生态系统，这些厂商日益使得VMware成为虚拟化数据中心的关键角色。
　　最重要的是，人们在向虚拟化环境迁移――这种环境下，操作系统不再是服务器基础设施的软件基础；有些情况下，甚至不是运行应用程序所必要的，这就夺走了微软的主要权力基础。
　　虚拟化技术不会终结操作系统，但是它确实改变了力量对比。它的底子还没有稳定到宣布能够称王称霸的地步，但有一点可以肯定：王冠将戴在虚拟机管理程序头上。
　　虽然虚拟机管理程序仍是一项新兴技术，但它已摆出了这样的架势：取代传统操作系统，成为最接近硬件和管理基础设施的软件层。VMware认为，为应用程序专门开发的操作系统会进一步削弱通用操作系统的价值。BEA和虚拟设备厂商们正在提供首批这种微操作系统的实际产品。结果就是，资源利用率提高了、软件堆栈的集成更紧密了，还对微软构成了重大威胁。

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