虛擬化技術調研報告

當前各虛擬化技術的分析

n  VMWare

EXSi

免費，Bare-Metal的虛擬化的產品。

ESX Server是一個單內核的產品，其主要特色是硬件的驅動程序集中在Hypervisor一層，被Hypervisor上的全部的虛機所共同使用。當一個虛機的OS須要訪問硬件時，它經過Hypervisor中的driver model來訪問，這種單內核的Hypervisor可以提供很好的性能，可是它在安全性和兼容性上存在缺陷。因爲驅動程序和一些第三方代碼跑在一個很敏感的區域內，這種模式繼承式了擁有了一個很大的被攻擊面。

vSphere

簡單的說，把ESXI當作資源，vSphere實現管理資源。

VMware vSphere號稱是業界第一款雲操做系統，它利用虛擬化的強大能力將數據中心轉變爲極爲簡化的雲計算基礎架構，使 IT 組織可以利用內部和外部資源，安全和低風險地提供新一代靈活可靠的 IT 服務。

VMware vSphere的關鍵組件：

基礎架構服務組件，它們全面虛擬化服務器、存儲設備和網絡資源，聚合這些資源，並基於業務優先級將它們準確地按需分配給應用程序。

應用程序服務組件，不管應用程序類型或操做系統是什麼，都將爲運行於 VMware vSphere上的全部應用程序提供內置的服務級別控制。

VMware vCenter，提供基礎架構和應用程序服務管理，實現平常操做任務自動化，而且能夠深度監測大型和小型 VMware vSphere環境的每一個方面。

vCloud

基於vSphere（並可跨越多個vSphere進行管理），提供用戶、計費、客戶自服務等管理功能。

提供二次開發API。

提供接口、自動化與管理的功能集，從而讓企業和服務提供商以Web服務的形式來提供基於VMware平臺的基礎設施資源。

最終用戶能夠自助式的建立，使用和管理虛擬機和虛擬應用，而IT人員只須要管理用戶的賬單並適當控制用戶的使用。

n  Xen

Xen Hypervisor

免費、開源的服務器虛擬化產品。

目前版本3.4.2，對Intel nehalem架構全面的支持。

下一個版本是4.0

XCP

免費的Xen Cloud Platform，基於Xen 3.4.1，採用Linux 2.6.27 Kernel。

目前版本是Version 0.1，1.0尚未發佈，預計在2010年的Q1。

提供對虛擬化的基礎設置的管理，提供開放的API，提供租賃、SLA保障和按需的細粒度計費模式。

將提供經微軟認證的Windows PV Drivers。

XCI（Xen Client Initiative）

Xen Hpervisor for Client Devices

嵌入式的Xen Hypervisor。

主要是爲了支持使用Intel或AMD體系機構的Laptop和mobile devices。

Xen.org桌面虛擬化方面的路線。

n  Citrix

Xen Desktop

桌面虛擬化的解決方案，提供像windows體驗般的桌面系統。

Any device, anytime, anywhere

HDX user experience – high definition experience on any device

On-demand apps

FlexCast delivery

Open architecture

Xen Server

免費，服務器虛擬化產品，基於Xen。

Xen Server和VMware ESXi的特性對比見附錄1.

n  Microsoft

Hyper－V

微軟提出的一種系統管理程序虛擬化技術。它主要做用就是管理、調度虛擬機的建立和運行，並提供硬件資源的虛擬化。

Hyper-V的體系結構見附錄2。

虛擬化技術方面的發展重點

n  CPU和MEM的熱插拔技術：

雲計算的基礎設施服務無非是提供：計算能力、網絡帶寬能力、存儲能力。計算能力的動態擴展，也就是虛擬CPU和MEM的熱插拔技術是其中最難的部分，這不只涉及到硬件對熱插拔的支持，還涉及到虛擬化技術對熱插拔的支持，及Guest OS對熱插拔的支持。

目前，VMWare vSphere支持（1）Hot add CPU and memory （2）Hot plug virtual storage and network devices （3）Hot extend of virtual disks。

Xen開源團隊正在努力實如今PVM和HVM中的CPU和MEM熱插拔技術，多是Hot add。

一旦具有了該功能，相應能夠在咱們的服務中真正實現虛擬機的動態擴容，實現真正的彈性，能在不停客戶服務的狀況下變動計算能力。

n  軟交換技術：

VMWare有本身的軟交換技術，用來提供虛擬機之間的虛擬網絡數據通訊。目前Xen也在開發本身的軟交換程序，但他目前是二層交換。

這些運行於Domain0中的軟交換設備經過上聯到一個真實交換機上實現一個級聯的交換網絡，能夠提供VLan劃分，限速，流量控制等功能。

n  動態遷移與異地動態遷移技術：

動態遷移是提供HA的基礎，而目前實現動態遷移的基本條件是底層的共享存儲；正像VMware那樣共享存儲是標配的，在次基礎上才能支持VMotion等其它高級特性。

Xen Summit 2009上，Xen的主席Ian Pratt（Ian Pratt is the chief architect of the Xen project, and chairman of Xen.org）演示了一次跨數據中心的Live Migration。

該特性對異地容災頗有意義。

n  備份與容災技術：

數據安全性是雲計算須要解決的最關鍵的任務。

n  IaaS API：

目前，虛擬化技術的兩個主要發展方向是服務器虛擬化和桌面虛擬化，而桌面虛擬化是將整個IT帶入雲計算時代的關鍵，這意味這能夠經過各類便攜式設備訪問雲端的服務。

而這些服務必須具有統一的訪問協議、API。

IaaS須要爲上層服務、第三方開發者提供統一的訪問協議。

n  與分佈式計算的結合：

虛擬化技術是將計算能力進行「分」，使得每個虛擬計算單元的能力小於支撐它的物理硬件。而目前稍微具有規模的應用其對計算能力的需求每每大於一個單獨的物理硬件，這就須要分佈式計算的支持，也就是「合」。「分」能帶來不少好處，例如資源複用、方便的管理、HA等，但若是咱們一味的只是「分」而不對「分」之後的資源有效的「合」，那麼咱們就只能知足小客戶的應用，不能知足大客戶的應用。

現階段，分佈式計算比較主流的就是Apache Hadoop，國內阿里巴巴正在作這方面的努力，我想咱們的產品也應該關注這方面的趨勢。

 

附錄：

1、XenServer和VMware ESXi的一個對比

二、微軟Hyper－V架構