在过去的几年中，基于X86平台的服务器虚拟化从早期的少数应用走向了第一波主流化应用。特别是在2006年，由于市场上出现了众多的虚拟化产品和方案，加上相关软硬件的支持也越来成熟，这一市场取得了较大的发展。而且，我相信，随着虚拟化软硬件技术的演进和发展，虚拟化的应用大潮会更加汹涌。

　　节能：第一次浪潮的驱动力

    在上世纪八十年代、九十年代，“一种应用占用一台服务器”的模式很盛行，这也导致了服务器设备的大量蔓延，进而使得数据中心变得越来越复杂，需要的管理人员越来越多，能耗和散热费用也成为数据中心里继人工成本之后的第二大支出。由于X86服务器的平均利用率很低，少于10%，因而虚拟化成为了企业用户提升IT效率的可行方案。

    X86虚拟化技术的起源可以追溯到上世纪九十年代VMware和Connectix公司推出的虚拟化产品。那时候的虚拟化完全基于软件并且非常复杂。如今，主要的操作系统厂商和独立软件开发商都提供了虚拟化解决方案，而硬件上的改进也极大降低了虚拟化软件的复杂性并提高了使用效率。所有这些推动了第一波主流化应用的到来。

    Intel虚拟化技术（Intel VT）就是硬件改进方面的典型代表。Intel VT相继推出了几代产品，不断增强Intel处理器、芯片组和I/O设备的性能。2006年，第一个支持VT技术的服务器处理器诞生，它不仅增强了现有虚拟化解决方案，而且还为新解决方案的推出奠定了良好的基础。这种硬件改进极大的提高了虚拟化软件的运行效率。它通过允许客操作系统（Guest OS）直接运行在硬件上来实现更加强大的功能。软件复杂性的降低和效率的提高使更多完善的虚拟化解决方案涌入市场。

    在第一波浪潮中，虚拟化技术集中应用于服务器的整合，使得企业IT部门可以在不扩充数据中心规模的前提下，满足不断增长的容量需求。一些电耗较大的公司已经尝到了数据中心服务器整合所带来的甜头。有些公司甚至推出了财务激励机制来鼓励虚拟化部署。如加利福尼亚的Pacific Gas & Electric公司就于2006年推出了相关的财务激励制度。通过整合服务器，减少数据中心的电力耗费，客户们每个项目最多可以节约400万美元的成本。

    在过去一年里，从高端服务器平台到虚拟化软件再到系统厂商的支持方面，整个虚拟化的生态圈越来越完善，这使得整合应用取得了丰硕的成果。

　　第二次浪潮：虚拟机动态迁移

    相信每一位IT经理的首要目标都是要实现更高的运行效率，提高客户满意度，以及使他们的基础架构更具扩展性，以对不断变化的业务需求做出快速响应。为了实现这些目标，他们不得不依赖于IT技术和方案的发展。这不仅意味着需要获得更大的处理能力，还意味要通过更加智能、更加有效的方式来把这些计算能力投入运行，而且是在不增加总TCO成本的前提下。IT经理们发现，通过虚拟化应用模式，就可以重新架构数据中心，降低总成本，并且增加数据中心的灵活性。

    当然，在未来的几年内，服务器整合所带来的好处仍然会继续成为IT部门部署虚拟化的强大驱动因素。特别是在多核技术的推动下，服务器的性能越来越强，人们需要通过虚拟化来充分发挥多核服务器的资源优势，同时降低能耗。但是，值得注意的是，随着虚拟化环境部署得越来越多，IT经理们需要寻找其他的应用模式及其背后的价值——虚拟机的实时动态迁移。

    从根本上来说，虚拟化软件就做两个事情：在底层硬件上抽象虚拟出操作系统（OS）和应用程序，同时将这些运行在各虚拟机（VM）中的操作系统相互隔离。过去，虚拟和隔离两个步骤实现了基本的服务器整合，今天，再跟虚拟机动态迁移工具相结合之后，就能够对各种业务需求做出更迅速的响应，而且能更有效地利用系统资源。一些新兴的使用模式如动态负载均衡（Dynamic Load Balancing）和流线型灾难恢复（Streamlined Disaster Recovery）已经充分体现出了应用动态迁移的重要性，它们可以在功耗/散热、高可用、管理成本得到控制的前提下，灵活地满足业务需求。比如，当一个应用程序负载较大时，我们可以在不中断运行的情况下，将其他虚拟机（VM）迁移到另一台物理服务器上去，以释放出硬件资源供它使用。

    目前，VMware以及诸如Virtual Iron和XenSource等市场新生力量都已经对客户的这类需求做出响应，推出了支持虚拟机动态迁移功能的产品。

    在虚拟机迁移方面，我们期待业界在2008年能取得更大的进步。这种进步一方面取决于软件的发展，比如让动态迁移更易于管理，基于策略的迁移过程更加自动化，另一方面也不可避免地要依赖于硬件的改进。 

    动态迁移的复杂性有一点体现在：应用程序和操作系统（OS）期待在“源”平台和“目的地”平台之间能实现硬件和指令集的兼容。假设一种应用程序原来运行在Intel 新一代平台SSE4.1指令下，而现在要把它迁移到一个Intel上一代平台SSSE3指令下。尽管动态的迁移可能获得成功，但是却不能保证该应用程序能够继续正常运行，因为它原来执行的指令在“目的地”平台可能已经不存在了。显然，这对异构环境中的动态迁移模式提出了严峻的挑战——有些服务器可能是基于Intel处理器的，而另一些可能采用的是AMD甚至SPARC处理器。更糟糕的是，即使是在同一个平台上，不同版本指令集的不同也同样会带来兼容性问题。

    Intel公司对其处理器系列进行的一项重大改进有望缓解动态迁移过程中的这种限制。2007年中，Intel推出了Intel VT FlexMigration技术，这是处理器虚拟化功能的一大改进，它可以在现在和未来的Intel Core微架构平台之间创建一个通用的虚拟化兼容池。Intel 公司所做的这项改进将极大地帮助虚拟化软件和动态迁移软件在公司已经部署、正在部署及未来可能部署的Intel不同代处理器之间无障碍运行。它有效的扩大了虚拟机动态迁移可兼容平台的种类。对于数据中心未来的虚拟化应用而言，虚拟机的可迁移性将是一大关键因素。它将有助于获得平衡的架构，更短的业务响应时间以及更加简单的宕机计划。

　　第三次浪潮：I/O、异构、自动化、服务导向

    随着摩尔定律继续推动处理性能的不断提升，以及随着硬件体系架构改进导致虚拟化损耗的不断降低，在一个平台上的整合比率会相应提高。因此，我们不难预测，这对平台I/O设备的要求会越来越高，I/O带宽的负担会越来越重。如何克服这一瓶颈已经成为软硬件厂商的关注焦点。

    除了I/O带来的挑战之外，IT业的另一个主要目标就是要实现混合环境数据中心的有效自我管理。这意味要实现一个全自动的、基于策略的、服务导向的架构，不管是采用什么样的操作环境，这一架构都能够即时响应计划内或计划外的任何需求，并且可以实现自我监控和自我恢复。

    由于虚拟化技术及其应用还在发展当中，对于特定的部署应用来说，到底什么样的虚拟化方案是最好的，仍然需要用户和厂商们进行大量的实际测试。在性能测量方面，系统配置的复杂性（比如：VM的数量，OS混合度，资源配置，工作负载类型等等）带来了独特的挑战，这限制了现有业界基准测试在虚拟化环境中的应用。

    尽管能够准确、稳定地测量虚拟环境性能的商业化benchmark还没有，但是，一些有参考价值的测量工具已经出现。Intel通过广泛联合业界专家，已经开发出了一套测试平台vConsolidate，用于测量服务器整合模式下的性能。我们正在创建相应的性能规范，持续完善该平台每一层的细节，最终希望能够形成一个能够衡量和优化虚拟化性能的行业标准。

    另外，一个经常被问到的问题是：对现有的系统进行虚拟化，还是部署全新的经过虚拟化的硬件设备？全新的四核服务器自然能够提供更大的每瓦特性能，而且集成了更多有助于虚拟化的技术，但是成本也不菲。在不远的将来，硬件平台在体系架构和微架构方面的改进，会进一步增强虚拟化环境的性能，但是，性能不是IT经理采购过程中的唯一决定因素。那些希望通过采用新兴虚拟化应用模型来实现最大化价值的用户，需要一个清晰的、长期的规划方案，并最终实现真正服务导向的架构。

    阻碍虚拟化大规模部署的因素还有不少，应用软件厂商的支持就是其中之一。随着市场需求的增长，这些厂商也开始对其基于虚拟环境的软件产品进行验证和提供技术支持服务。许多软件厂商推出了一些技术白皮书和方案白皮书，来指导用户如何更好地在虚拟环境中部署他们的应用。一些虚拟化程序如VMware-Intel Virtualize ASAP ( www.virtualizasap.com)还可以帮助开发人员针对特定的环境调试他们的应用软件，进而帮助用户实现更快速的部署，并降低成本。

　　面向未来

    X86 虚拟化的第一波浪潮为主流市场带来了一种全新的架构，并将继续推动其进一步完善。越来越多的企业已经开始关注虚拟化的价值，并促使其应用从企业级市场向中小企业市场渗透。

    当前，主要的供应商和开发商都提供了各自的虚拟化方案，包括硬件辅助技术和其他新兴的改进。然而，虚拟化应该得到更加广泛的应用。这需要IT部门针对他们的特定工作负载对虚拟化产品进行研究和测试。值得庆幸的是，众多软硬件厂商及已经部署了虚拟化的用户，为我们提供了大量的信息、研究和支持服务。虚拟化不再是一种时尚，而是可以为各类规模IT环境带来真实的收益。(本文原作者系英特尔公司服务器产品集团高级产品市场工程师 Galo Bustamante)