从“虚拟化”到“空计算”

日期: 2009-12-13 作者:梁绍博 来源:TechTarget中国 英文

  当今IT界最大的热门无疑就是“虚拟化”,众多IT企业都想把自己的产品跟虚拟化挂上钩,以期赚足用户的眼球。于是,网络虚拟化、存储虚拟化、硬件虚拟化(也称服务器虚拟化)、软件虚拟化(包括桌面虚拟化、应用虚拟化)扑面而来,而目前大部分有关虚拟化的讨论都是指硬件虚拟化,并直指概念红得发紫的“云计算”。不幸的是,“云计算”却被各个厂家诠释的五花八门,包括Google、IBM、Microsoft、Amazon、Salesforce.com等都加入到这场混战,使得这个概念就像它的名字一样,让人一头雾水。而实际上,这些大牌厂家都是站在自己的立场上并结合自己的产品线,企图阐述和领导未来的计算模式。

  这些大厂商的愿望是美好的,但是要实现这个目标的前提就是先实现应用虚拟化。递推而来,当前的重点仍然是应用虚拟化,这也是云计算的基础。

  1.“雾里看花”——虚拟化的主导力量

  目前,虽然虚拟化的概念很多,但对企业用户来说,具有立竿见影的效果且性价比较高的虚拟化技术主要是硬件虚拟化和软件虚拟化。

  1.1.硬件虚拟化

  硬件虚拟化完美诠释了HAAS(硬件即是服务)的理念。其基本原理是在一台物理计算机(主要是指服务器)上安装一个虚拟机管理软件系统,由此系统按用户要求的参数生成若干个软件模拟出来的计算机,其使用特性就像一台真正的物理计算机,称之为虚拟机。这带来的好处主要有3点:提高资源利用率、降低管理成本和绿色环保。

  提高资源利用率

  目前,全球有10亿台计算机,年平均计算负荷在90%以上的计算机不足千分之一,而对于个人计算机而言,99%的计算机年平均计算负荷低于1%,这种IT业特有的极度奢侈和浪费足以让传统行业瞠目结舌。

  这样现象的原因,一是随着IT技术的蓬勃发展,各个企业为提高竞争力,不断加强IT的投入;二是IT的服务特性必须满足最大需求。例如:某网站每天5点至6点的平均访问用户数为100人次,仅需1台服务器就可以满足要求;而到了19点至20点,平均访问用户数上升到10万人次,则需要10台服务器才能满足要求。为了不失去用户,该网站不得不购买10台服务器,即使每天5点至6点有9台服务器在空运行。

  使用虚拟机后,管理员可以将繁忙的服务器和空闲的服务器交叉部署在同一台物理服务器上,并能实时监控和动态迁移,充分提高物理服务器的资源利用率,减少企业IT投入成本。

  降低管理成本

  对于系统维护人员,由于使用虚拟机技术,减少了计算机的数量,势必减轻需要临机操作的维护工作量。使得更少的人可以维护更多的计算机,降低企业人力资源成本。同时,系统维护人员只需在一台计算机上操作,就可以维护数台甚至数十台在虚拟机上运行的服务器,大大提高了管理效率。

  绿色环保

  这应该是对全人类最大的贡献。由于减少了计算机的数量,由此减少了制造业、电力供应企业对环境的污染和破坏。在当今全球减排的大形势下,虚拟化无疑迎得了权力机构的青睐,这也是奥巴马政府拿出710亿美元支持虚拟化产业的政治原因。

  目前,硬件虚拟化的产品很多,其中最大、最全的是VMware的系列产品线,但也不乏后起之秀的出现,其中Sun的VirtualBox在运行性能上已超过VMware,尽管还不够完善。

  硬件虚拟化虽然好处众多,但却被厂家吹得玄乎其玄,摆出一副大一统的架势,媒体无法拒绝厂家的诱惑或者缺乏炒作的题材,也跟着推波助澜。

  其实,只要经过仔细推敲,就能发现硬件虚拟化降低成本的局限性。首先最大的赢家无疑是IDC(互联网数据中心)等提供机房租赁服务的企业。使用硬件虚拟化技术可以在有限的空间内提供更多的服务器租赁给用户,不仅仅节约了成本,还能直接创造经济效益。其次是计算机服务器超过10至20台范围的大型企业,节省的成本是很可观的。但是对于计算机服务器低于10至20台范围的中小型企业而言,硬件虚拟化带来的效益可能和部署硬件虚拟化带来的成本持平,甚至倒挂。所以,这种技术的受益者是少数主流,而不是大多数的非主流。根据长尾理论,大多数的非主流市场总和要远远大于少数主流市场总和。所以,硬件虚拟化的影响力仍显不足,在未来计算模式中,它只能是锦上添的花,而不能成为锦。

  1.2.软件虚拟化

  软件虚拟化完美诠释了SAAS(软件即是服务)的理念。其基本原理是在计算机上安装一个虚拟化软件客户端,虚拟化软件服务端和大量应用软件安装在服务器上,虚拟化软件客户端把用户的输入操作(如键盘操作、鼠标操作、插入U盘等)传送到服务器上的虚拟化软件服务端,由其在应用软件上模拟执行用户的操作,并将应用软件输出的操作结果(显示器的显示内容、打印机的打印内容、文件存储等)反馈到虚拟化软件客户端,再由其在用户计算机上模拟输出。整个过程稍显复杂,但这么折腾一定是有价值的,看看我们得到了什么:

  降低部署和维护成本

  随着科技的不断进步,企业的生产能力也不断扩大,导致企业必须提高对信息的处理和控制能力。于是,各个企业的职员在计算机上装满了各种各样的应用系统,以便满足企业对信息的处理和控制要求。他们除了在应用软件上处理业务问题外,还要花时间处理应用软件本身的问题,即使你不是专业的IT人员。部署和维护这些复杂的应用系统,消耗了企业职员大量的精力。

  使用软件虚拟化技术后,可以由少量的IT专业人员将所有的应用软件一次性集中部署在服务器或服务器集群上,所有的企业职员仅需在计算机上安装一个虚拟化软件客户端即可。IT专业人员会根据用户的属性(部门、级别等信息)分配合理的权限,使企业职员可以通过虚拟化软件客户端访问所有授权的应用软件。由于本地计算机上并没有安装那些复杂的应用系统,所以也不需要维护,而IT专业人员也只需维护服务器或服务器集群上的应用系统即可。其节省的成本,随着应用规模的增加而呈指数级别的放大。

  提高安全性

  企业的普通职员一般并不是IT专业人员,其计算机不免受困于病毒、木马的骚扰,企业关键数据的安全性是无法保证的。

  使用软件虚拟化技术后,由于集中部署和集中使用,企业关键数据的安全性得到了IT专业人员的加强。

  低成本扩展使用范围

  企业的应用系统一般分为C/S(客户端/服务器)模式和B/S(浏览器/服务器)模式。C/S模式是早期企业应用系统的标准模式,B/S模式是近年来的发展趋势。B/S模式中的浏览器技术的设计初衷只是为了能够以图文并茂的方式浏览互联网网站,并不是为了应用操作而产生的,所以B/S模式的应用软件在外设(打印机、读卡器等)操作、响应速度等用户体验上仍然比不上C/S模式的应用软件。其唯一的优势就是使用了3层架构模型,使其具备单点部署,全网访问的能力,这点对大型跨地域企业尤为重要。C/S模式的应用软件一般为2层架构模型,使其在互联网上访问先天不足,这就是B/S模式发展起来的原因。

  使用软件虚拟化技术后,企业原有的C/S模式应用软件无需修改任何代码,即可升级为A/S(应用/服务)模式应用软件,而后者是具备全网访问能力的,问题迎刃而解。看来,企业应用系统的C/S模式和B/S模式之争,又要重新洗牌了。

  其实,软件虚拟化的应用范围不仅仅针对企业,对于个人用户而言,其仍然具备强大的吸引力,只是软件虚拟化厂商和运营商现在还顾不上这块领域。

  简便易用

  无疑是最吸引个人用户的优势。这是由人性的弱点决定的,任何人都不愿意“要喝牛奶就要养头牛”。

  看看现在的人要完成上网聊天的步骤:

  了解什么是操作系统,对中国人来说还要学习输入法,并学习鼠标左键单击、双击和右键单击的作用;

  了解什么是浏览器,并学习如何从网站下载文件;

  了解硬盘、分区、目录、文件与房子、大立柜、大立柜里的上层抽屉、下层抽屉和里面的衣物的对照关系,以便你能找到下载的文件;

  了解下载的软件和安装的软件有什么区别,以便你不会出现下载后就可以使用的天真想法;

  安装软件后,还需了解可执行文件和数据文件的区别,还有它们与文件关联之间的钩稽关系,以便你能正确的启动程序;

  启动程序后系统崩溃,从朋友那里了解到网上病毒、木马肆虐,上网前必须先安装反病毒软件和防火墙软件,否则后果很严重;

  再来一遍,戴上口罩,抱着灭火器,双眼噙着泪水看着屏幕,“不就聊个天嘛,至于吗?”

  作为IT专业人员真是汗颜呀,我们做得实在是太少了!软件虚拟化就可以把那些处于水深火热之中的个人用户解脱出来。网络运营商可以把虚拟化软件客户端和联网软件集成在一起,当用户上网后,就可以引导用户连接到已经装好大量应用软件的服务器上,用户可以直接使用而不需要了解那么多计算机基础知识,也不必受病毒、木马的困扰。当然,用户既然可以认同喝牛奶需要付费,就可以认同使用信息技术服务也需要付费,这就是软件租赁服务的商业模式基础。

  目前,软件虚拟化的老大是Citrix,再加上2007年收购了硬件虚拟化厂商XenSource,使得Citrix的产品线全面覆盖,前途不可估量。就连Microsoft也与Citrix合作成立了合资公司,为Windows 7开发了新一代支持本地渲染的RDP协议。不过,Microsoft可能另有打算,收购Citrix,才可能在未来打败Google。

  综上所述,软件虚拟化不仅能够授益于企业,不论是大型企业还是中小型企业,甚至还能让个人用户受益。主流市场和非主流市场的全覆盖,必使软件虚拟化成为未来的主要影响力,这是一块真正的锦!

  2.“泪眼问花”——云计算的实质

  软件虚拟化的实质是集中式计算,强调的是数据中心的计算能力,而终端的计算能力基本可以忽略,这也是目前Thin Client(瘦客户端)概念的基础。此概念的灵感应该追朔至上个世纪90年代初,Sun公司为了推广他们的小型机,提出了NC(网络计算机)概念。如果Sun公司活到现在,可以正好成为弄潮儿,可惜Sun已经被Oracle收购,他们的理念已被历史尘封,灰飞烟灭。

  集中式计算导致数据中心必须使用NLB(网络负载均衡)技术系统来响应成百万、上千万的用户计算请求,NLB依据一定的策略为某个用户的计算请求分配一个服务器作为计算资源,但用户永远也不会知道他会被分配到哪个服务器上。事实上,他也不需要知道,因为他也不关心,只要能够使用就行,甚至他都不需要知道技术原理。

  这可能是云计算概念的一个灵感来源,对普通用户而言,反正有一堆服务器为我提供计算服务,而我也不想知道那堆服务器是怎么协同工作的,那堆服务器对我来说就像浮云,随风而来,又随风而去,关我什么事,我只要看见它存在就行。

  对IT专业人员而言,在画系统结构图时,经常使用一个云形图标代表Internet,而公共数据中心就是部署在Internet,所以云计算概念很快就被IT专业人员理解。就像鲁迅先生所说“世上本无路,走的人多了,便成了路。” 云计算概念在IT界应该是水到渠成的!

  所以,我认为正宗的云计算概念实质是集中式计算。这是将来的计算模式吗?让我们来剖析一下云计算的优缺点。

  云计算的技术基础是软件虚拟化,物质基础是数据中心,而数据中心的技术基础是硬件虚拟化,所以云计算将同时具备软件虚拟化和硬件虚拟化的优势。根据辩证唯物主义理论,事物一定具有两面性,其优势和劣势必定同时存在,而且其劣势往往是优势造成的。

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