虚拟化:动态IT的新境界
2009-07-03 中国信息产业网
在电信运营商的数据中心,当成百上千台服务器需要整合时,网管人员常常会发现,网络流量的负载、CPU的负载、内存的负载常常不足百分之十,物理层面上的分割,让服务器资源利用明显出现“忙闲不均”的状态。每一台机器都要消耗同样的空间、同样的电量、同样的制冷、同样人力的维护成本。一方面,我们为了承载新的应用不断购置IT资产,另一方面,很多服务器处于孤岛状态无法发挥其潜能。虚拟化技术的出现,为许多资源统一调度使用提供了平台,运营商可以更加从容地按需实现数据中心的动态扩展。
虚拟化是一个广义的术语,在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。 虚拟化可以显著降低企业的成本,提高IT系统部署的灵活性并缩短配置时间。
今年以来,虚拟化已经成为中国IT业炙手可热的话题。首先,虚拟化通过这几年发展,其技术成熟度得到市场的认可,越来越多的用户在价值认同的基础上着手在实践中引入虚拟化。微软在早期的Windows sever2003、2005中就已具备虚拟化功能,去年发布Windows sever2008时,虚拟化已经非常成熟。只有成熟的技术,才可以应用,电信行业尤其如此。
其次,市场的空间已经形成,虚拟化的大量需求开始浮出水面。电信行业的IT系统经过多年的发展,已经越来越庞大,在部署中遇到的问题也越来越多。例如不少运营商在构建IT系统时,只是考虑到需要多少台服务器、采用何种软件、引入哪些应用,结果一旦部署下去,IDC机房的空调、空间的规划和长远的制冷系统都成为难以解决的矛盾。现在,引入虚拟化技术后,运营商根本不需要担心这些问题,可以按需、动态地扩展IT系统。
因此,传统IT系统的特点是被动、由应急事件驱动、高成本,而动态IT系统则是主动、由策略驱动、敏捷、低成本的,这样一来,企业IT架构的评估和完善就成为一种自动的、持续的过程。一般说来,企业IT系统建设可以分为四个阶段:一是基本化的阶段;二是标准化的阶段;三是合理化的阶段;四是动态化的阶段。虚拟化在不同的阶段能够达到不同的目标,例如第一个阶段能够减少总体的运营成本,这也是最基本的一个衡量准则,进一步则是提高可用性,最高的境界就是其灵活度能提升到支持动态的响应能力。
对于电信运营商来说,其IT系统可以分为两种,一种面向内部,实现业务支撑;一种面向用户,实现增值服务。随着宽带和3G业务的发展,数据业务的比重越来越高,为企业客户提供增值服务的数据中心扩展非常迅速。因此,电信运营商在建设IDC时,不仅开始关注带宽资源的销售,也开始关心IT服务的整合销售。市场本身就具有不确定性,运营商很难从一开始就能够获知未来IT系统的规模、体系。因此,电信运营商的IDC应该有虚拟化能力和非常强的扩展能力,把这个虚拟的IT资源和物理的IT资源完全隔离开来,从而提高硬件、软件的应用率,节省一些人力资源成本。
现在电信运营商的IT系统面临的主要挑战是系统架构无法快速扩展、难以满足服务承诺、成本太高。这具体体现在诸多方面:数据中心的系统结构无法应对业务变化的需求,过多的电力和能源消耗,高昂的空间成本,应用程序不兼容;冗长的服务器测试,服务器的利用率不足,应用专有服务器的独占性导致“服务器孤岛”大量出现,等等。所以,业界现在已经形成共识,未来的数据中心的特征将是虚拟化、具有高可扩展性、支持IT服务租赁使用、资源利用高度优化。
在系统架构成本方面,新服务器硬件成本、电力和制冷成本、数据中心不动产成本居高不下,服务器虚拟化解决方案可将多台物理服务器整合至较少数量的物理服务器,并使之转变为动态数据中心,支持资源的灵活分配、调用,实时的应用程序部署等,从而可带来更高的灵活性和资源的高效利用。微软在 Windows Server 2008中提供了实现服务器虚拟化的组件Hyper-V和表示层虚拟化的组件Terminal Services,同时微软还提供了完善的针对物理环境和虚拟环境的管理平台 Microsoft System Center 。这些内容在实现虚拟化架构的同时还可以保证客户IT环境得到持续的优化并获得最大程度的投资回报率(ROI)。
从实践中看,虚拟化对于企业IT系统带来的好处也是显而易见的。微软公司自身已经在其IT系统中全面采用这项技术。该公司利用北京和上海的实验室进行了虚拟化评测,发现应用之后,电能和服务器的数量大概节省了90%。戴尔、惠普等主流IT公司也在积极推进这项技术的应用。
最新统计数据中心表明,企业的IT负责人已经普遍接纳虚拟化技术。全球2000家大型企业每年花费超过66亿美元用于管理、维护数据中心,实现虚拟化后,这一成本会迅速下降。目前这2000家企业有90%正在讨论、研究服务器虚拟化;50%正在使用这项技术。从中国市场看,到2011年,服务器出货量的年均增长为11%,预计到2010年,虚拟化产品年均增长为15%。近三成大企业计划在一年内尝试虚拟化技术和产品。
国家大力推进的节能减排战略,也将推动虚拟化在中国的发展。当前,绿色IT的概念已经深入人心,工业与信息化部、国资委对通信行业节能降耗提出了明确的要求。虚拟化技术的应用将大大降低运营商电力浪费;另一方面,通过系统资源的优化整合,淘汰、替换旧有能耗低效的系统平台,将极大地节省能源,真正实现运营商极其关注的绿色节能指标。
从技术的发展历程看,其实尽管虚拟化的概念已经存在了40多年,软件行业才刚刚开始理解这一重要技术的全部意义。服务器虚拟技术把多台机器整合成一台服务器,这是今天是最常见的一种虚拟化技术的应用,但是它仍处于接受周期的早期阶段。我们相信,在未来几年里服务器虚拟技术将会无处不在。而其他虚拟化技术也才刚刚起步,其潜在价值在很大程度上仍未得到充分开发。毫无疑问,虚拟化技术的引入,将推动电信运营商IT系统“动态扩展”,为他们降低成本和拓展新的业务空间带来极大帮助。