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服务器虚拟化介绍

胡经国

本文作者的话

本文是根据有关文献和资料编写的《漫话云计算》系列文稿之一。现作为云计算学习笔录，奉献给云计算业外读者，作为进一步学习和研究的参考。希望能够得到大家的指教和喜欢！

下面是正文

一、什么是服务器虚拟化，为什么要虚拟化？

服务器虚拟化，是在单个物理服务器上，运行多个独立的虚拟操作系统的一种方法。它是通过最大化物理资源来达到投资最大化的一种途径。

既然摩尔定律已经准确地预测出计算能力的指数增长；而对于同样的计算任务而言，硬件需求大部分没有改变。那么，现在，把一台极其廉价的双槽双核1U机架式服务器，拆分为8个乃至16个虚拟服务器，就已经变得可行了。

虚拟化技术，是获得更高服务器密度的一种方式。不过，实际上它并没有提升总体的计算能力；其实由于额外开销，计算能力还略有下降。但是，由于一台现代的3000美元2插槽4核服务器，比4年前30000美元的8插槽8核服务器还要强大。我们就可以通过在这种新硬件上增加逻辑操作系统的数量，来开发它的能力。这可以削减主要的硬件购置和维护费用，从而最终显著地节省公司或组织的成本。

二、什么时候该虚拟化？

虚拟化是中小规模应用的完美解决方案。虚拟化不应该用在那些需要1到多台服务器形成集群方能满足需求的高性能应用上。因为，增加的开销和复杂性只会降低性能。基本上，我们是在拿一个12GHz（3GHz的四核CPU）的服务器来把它拆解为16个750MHz的服务器。不过，一旦有8个那样的服务器处于非忙时或空闲时，其余的8个服务器将能得到约1.5GHz的主频。

尽管在虚拟化行业里面，有人喜欢宣扬高CPU利用率，作为硬件优化使用的指标。这种建议不应该走极端，在应用的响应性超限了还使用。一个简单的经验法则是，永远也不要让服务器的CPU利用率在峰值负荷的情况下超过50%；更为重要的是，永远不要让应用的响应时间超过合理的SLA（服务水平协议）。?大部分内部使用的先进服务器的任务，是把CPU利用率控制在1～5%之间。在单台物理服务器上，运行8个操作系统，会把峰值CPU利用率提高到将近50%；但平均水平要低得多。因为，虚拟操作系统的波峰波谷，或多或少地会趋于相互抵消。

尽管在今天现有大部分的虚拟化解决方案里，出现CPU过载的很少；但存储及网络吞吐量的I/O（输入／输出）过载，则是另一回事。对于有着高到极端的存储或硬件I/O需求的服务器来说，运行于裸机之上会更为明智一些，即便其CPU需求可在虚拟环境中得到满足。

三、如何避免“所有鸡蛋都放在一个篮子中”综合症

虚拟化最大的忧虑，是出现“所有鸡蛋放进同一篮子”综合症。把所有关键服务器都放进一台物理服务器里，是不是明智之举？当然不是！避免这种倾向的最简易的办法，是确保单个服务没有驻留在单台服务器上。现以下列服务器类型为例说明：

HTTP（HyperTextTransferProtocol，超文本传输协议）

FTP（FileTransferProtocol，文件传输协议）

DNS（DomainNameSystem，域名系统）

DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol，动态主机配置协议）

RADIUS（RemoteAuthenticationDialInUserService，远程用户拨号认证系统，或远程用户拨号认证服务）

LDAP（LightweightDirectoryAccessProtocol，轻量目录访问协议）

使用光纤通（信）道（FC）或iSCSI存储的文件服务storage（存储）

ActiveDirectory（活动目录）服务

链接：iSCSI

iSCSI（Internet?Small?Computer?System?Interface，Internet小型计算机系统接口）技术，是一种由IBM公司研究开发的，是一个供硬件设备使用的可以在IP协议的上层运行的SCSI指令集。这种指令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。iSCSI技术是一种新储存技术。该技术是将现有SCSI接口与以太网络（Ethernet）技术结合，使服务器可与使用IP网络的储存装置互相交换资料。

链接：ActiveDirectory

ActiveDirectory（活动目录）是面向WindowsStandardServer（Windows标准服务器）、WindowsEnterpriseServer（Windows企业服务器）以及WindowsDatacenterServer（Windows数据中心服务器）的目录服务。活动目录服务是WindowsServer2000操作系统平台的中心组件之一。理解活动目录对于理解WindowsServer