服务器虚拟化行业深度报告:虚拟化是IT基础建设

2019-10-12 02:59 来源:未知

二、应该选RISC小型机还是x86架构服务器做虚拟化?
李某是一家成立不久的证券公司的信息主管,由于业务拓展迅速,对IT基础架构的需求越来越强烈,这让他很早就有通过虚拟化技术来整合IT基础设施的想法,不过在具体的选型中却遇到了难题。“证券交易是我们的核心的关键应用,它要求系统的绝对稳定可靠,否则对客户的交易和我们公司的信誉都将造成极大的隐患。我们也看到了虚拟化对我们业务系统的巨大好处,然而,就具体的设备选型方面,却一直犹豫不决,x86服务器的成本优势很明显,可我们都知道虚拟化技术最初就是从大型机、小型机上迁移到x86服务器上的,而且小型机的可靠性与可用性似乎更高,从这个角度来看,是不是选用小型机虚拟化解决方案会更合适?”

在早期,由于 x86 计算机性能的低下和推广程度有限,以上问题并未突出。随着技 术的发展,以上矛盾日益尖锐,基于 x86 体系结构的计算机开始出现了 20 世纪 60年代大型机经历过的同样问题:缺乏灵活性和未得到充分利用以及上述提到的一系列问题。

英特尔从2011年就开始针对微型服务器提供专供其使用的产品线,事实上英特尔公司也是业界第一个提供这些产品并和合作伙伴合力打造出微型服务器成熟产品的厂商。 英特尔架构微型服务器已经在淘宝等中国行业用户方面获得成功应用。

四、虚拟化之后的性能并不理想,怎么办?
某贸易公司的业务系统通过虚拟化进行了服务器的整合优化,但之后就发现虚拟化后的虚拟机性能表现并不是很理想,其IT经理表示,“观察每个虚拟机的资源占用情况,我们发现其实还有不少空闲的资源,但从业务响应速度上,我们看到的却是比传统物理服务器更慢的效果。”对于这一问题,最后通过具体的资源占用情况分析发现,虽然每个虚拟机处理器占用率很低,但经常会出现多台虚拟机并发网络访问的情况,此时的网络I/O吞吐量就成为了制约虚拟机性能的瓶颈。该经理表示,当初选购服务器时,特意要求CPU与内存都是顶配的,没想到在网络I/O方面却出了问题,看来虚拟化还有很大的软肋。

物联网、大数据、移动互联网等技术正加速发展,部分技术已具备国产替代能力。

【编辑推荐】

虚拟化的优势不容多说,大家都已耳熟能详,可在同时,不可否认的是,面对这项技术,仍有相当一部分企业用户是抱着敬而远之的态度的,或许在他们心底,总是觉得“真实的”、“硬的”、“物理”总是要比“虚拟的”、“软的”、“逻辑的”更为可靠,就好比物理的设备似乎更容易知根知底,但变成逻辑设备之后,就找不到边际了……这使得很多人第一次听到虚拟化一词后,即感兴奋、惊喜、好奇,同时也伴随着疑惑与担心。

物理基础架构成本日益攀升:为支持不断增长的物理基础架构而需要的运营成 本稳步攀升。大多数计算基础架构都必须时刻保持运行,因此耗电量、制冷和 设施成本不随利用率水平而变化。

-能最大化保护和发挥用户软件投资的价值,目前多数WEB层的应用都是基于x86,特别是英特尔架构而开发,并使用基于英特尔架构技术的服务器来承载,这意味着用户使用基于英特尔架构技术的微型服务器来运行它们,在软件开发、优化和维护方面投入的成本是最为理想的,而且无需进行迁移,并因此进行重新的开发和调优。

对于这家公司的结论,应是见仁见智,但事实上,实施虚拟化之后性能不理想的情况也屡见不鲜,因此也不免让更多客户犹豫是否应采用虚拟化技术。

采用虚拟化技术后,虚拟化系统能够方便的管理和升级资源。传统的 IT 服务器 资源是硬件相对独立的个体,对每一个资源都要进行相应的维护和升级,会耗 费企业大量的人力和物力,虚拟化系统将资源整合,在管理上十分方便,在升 级时只需添加动作,避开传统企业进行容量规划、定制服务器、安装硬件等工作,提高了工作效率。

英特尔在微型服务器上的优势

的确,全新处理器、全新的指令的出现和全新的系统设计给应用开发带来了新的机遇,但也对虚拟机相对于物理服务器承载平台的兼容性提出了疑问,尤其是对于那些很早就部署了虚拟化技术,现在希望更新采用最新服务器产品的客户来说,这一问题尤为明显。

故障切换和灾难保护不足:关键服务器应用程序停机和关键最终用户桌面不可 访问对组织造成的影响越来越大。安全攻击、自然灾害、流行疾病以及恐怖主 义的威胁使得对桌面和服务器进行业务连续性规划显得更为重要。

互联网在企业和人们生活中发挥着越来越重要的作用,其上的应用正在不断丰富,负载类型越来越多样化,这些应用负载就是引领IT产业创新的主要推动力,因此相对应的服务器及其他数据中心IT设备势必也要随之多样化,细分化,才能对应其需求。而且由于这些需求变化很快,因此用户一定要先从自己的角度出发,要以全面的视角去审视自己的需求,在选型时要基于应用层面的兼容需求、迁移和优化需求和难度,以及应用发展演化中对于计算、I/O和存储的需求(现在的和未来的),再将服务器层面的性能、能效、可靠性、可用的铺助软硬件节能技术以及机架、机柜甚至是整个数据中心层面的增效节能技术全面考虑进来,而不要仅仅考虑功耗是否够低这一个维度,以避免风险和可能出现的重复投资。

这位主管坦言,由于所在企业的IT基础较为庞大复杂,企业的部门及应用各类也较多,服务器也有上百台,所以当想去部署虚拟化时,却又不知如何下手了,就好像你知道了虚拟化的好处,也知道了虚拟化实施后的结果,可就是它们之间的那一步不知道该怎么走。相信需要在此阶段被指点的用户不在少数。

海外厂商依然占据高端市场份额

如何看待来自ARM的新竞争?

除了这些对虚拟化仍然存疑的用户外,还有一些用户虽经多年市场培育,已对服务器租用虚拟化的好处有了较为深入的了解,可当他们因这些优势与亮点而向准备向这项技术靠近时,或已踏上虚拟化之路后,又发现有更多的疑惑与困难在等着他们,综观这两类用户的遭遇,我们可以大体总结出用户在实施虚拟化之前和实施过程中的六大问题或者说是挑战,如下:

以互联网、金融、电信、政府等行业所占比例最高。

在这里我们想重申英特尔对于用户应用负载需求的重视,事实上早在2011年初,英特尔就从这个角度明确定义了微型服务器,认为它是一种新兴的共享基础设施服务器产品类别,适用于支持一些独特的、需要更多低功耗高密度服务器而非较少高性能服务器才能实现更高效率的工作负载。从当时来看,这些负载包括了低端托管、轻量级网络服务器和简单的内容交付服务器等,近两年来,相关的负载范围内,又增添了低端存储或冷数据存储等负载。英特尔当时指出,微型服务器在未来4-5年内将在整个服务器市场上占据10%的份额,原因主要是有越来越多的设备,包括移动设备和物联网设备等非传统计算设备开始连入网络,需要为它们提供支持所致。英特尔相关的预测是,2015年将有超过150亿台设备连入互联网。

三、在服务器虚拟化管理层,即虚拟化平台或虚拟机管理器上,应该选哪家的产品呢?
众所周知,在x86服务器市场上,目前主要的服务器虚拟化管理软件主要有三家厂商在推动,即微软、VMware和思杰,其他参与者还有RedHat等,与x86和RISC阵营的情况相似,这些厂商也都在共同教育企业用户转向虚拟化。服务器租用可客户最终的选择只能是一个。一家零售商的IT主管就曾诉苦,称各家的技术表面上给人的印象都差不多,实力相当,但真不知道选择哪家会更好,这种选择上的迷惑已经大大拖慢了他们实施虚拟化的进度。事实上,这个问题的影响同样很广泛,相信每个进入虚拟化世界的用户都经历过这样的选择。

图片 1

英特尔在微型服务器市场上的优势主要有:

相比第一个挑战中描述的案例,李某的需求明确得多,但因为待选的技术方案多而产生了新的烦恼,在RISC与x86阵营共同教育企业用户的大市场背景下,对于那些有关键业务虚拟化需求的用户来说,这类疑惑的确普遍存在。

这些难题包括:

 x86服务器已能承担RISC架构的职责?

一、什么样的系统与应用适合实施虚拟化?什么样的不需要使用虚拟化技术?
某大型制造企业的信息主管跟踪服务器虚拟化技术很多年了,但是他表示,“对于虚拟化能给我们带来的好处是很清楚了,但‘最后一公里’却难住了我。”而所谓的最后一公里问题,就是他不知道自己企业现有的服务器系统和应用中,哪些适于实施虚拟化,哪些用户和应用环境则无需使用这项技术。

在 20 世纪 80 年代和 90 年代,由于客户端-服务器应用程序以及价格低廉的 x86 服务器和台式机组成了分散的计算机架构,大型机上的虚拟化技术处于停滞不前的状态。

-成熟的软硬件生态系统的支持,围绕领先的硬件和既有的大量软件资产,很多软硬件厂商都对英特尔在微型服务器领域的投资予以充分支持。

六、服务器虚拟化技术将多个应用集中在一台物理服务器上,可靠么?
虚拟化的一个重要的优势在于可在一台物理服务器上部署多个客户操作系统,并在其上运行多个企业级应用而互不干扰,但这也往往让人产生忧虑——如果这台服务器宕机的话,那所有上面的虚拟机是不是就会荡然无存了,这显然与企业应用,尤其是关键应用要求的高可靠性息息相关,虚拟化这种类似把所有鸡蛋都放在一个蓝子的做法与传统的分担风险的意识似乎是相违背的——有这种顾虑的用户不在少数,它在很大程度上也成为了思想观念上对虚拟化普及的最大阻力。

VMware(纽约证交所代码:VMW)是虚拟化和云计算基础架构领域处于全球领先 地位的公司。VMware 使企业可以采用能够解决其独有业务难题的云计算模式。VMware 拥有 400,000 多家客户和 55,000 多家合作伙伴,它的解决方案可帮助各 种规模的组织降低成本、提高业务灵活性并确保选择自由。VMware 可说是虚拟化界 的微软,更是全世界第三大软件公司,Fortune 100 的企业中 100%都使用 VMware 产 品,而 Fortune 500 大企业有 98%都使用 VMware,可见其影响力。

从产品技术的层面,特别是在RAS相关特性和功能上,英特尔已经做好准备,事实上,自至强7500及E7处理器先后发布以来,它们集成的多项、强大的RAS特性就已经让基于它们的服务器拥有了可媲美小型机的RAS水平,同时,也拥有出色的性能和RISC架构系统所无法企及的开放性和高性价比。我们注意到,既使是最为昂贵、最高端的专有架构系统,也无法避免意外停机事故的发生,因此我们不仅仅将RAS做到了单个的处理器或系统中,更重要的是,基于我们产品的系统,可以凭借其高性价比让客户更为轻松地实现包括多机热备在内的多种应对方案,让其运行关键业务应用的IT基础设施变得更为稳固,而且,我们也在携手合作伙伴,从软件角度出发,将相关应用对于硬件平台的性能和功能的发掘做得更好,优化得更好,以确保从软件的一面,也能强化其长时期稳定运行的能力。

  五、虚拟机实时迁移的灵活性如何保证?
对互联网企业的IT技术人员来说,在IT投入增长有限的情况下,服务器租用也要保证业务的快速增长是非常重要的课题,因此互联公司是最早关注也是最早采用虚拟化的一个行业,但这也产生了一个隐忧——某一家快速成长的互联公司的CIO曾表示,“我们的数据中心的业务规模增长非常快,幸亏有了虚拟化让我们可以整合大部分的资源,现在我们正考虑大规模更新到新一代的高性能服务器,可这么多的虚拟机如何实现平稳迁移是个大问题,它对于保证我们的业务连续性是一个非常大的考验。”

图片 2

关于ARM在服务器市场上的发展动向,我们认为,这能够充分说明服务器市场仍处于需求提升、发展迅速的状态,也能验证服务器应用负载和相对应产品类型的多样化发展趋势。英特尔乐见这个关系着所有企业与机构业务运行及发展基础的IT细分市场领域呈现繁荣发展的态势,并且认为良性的市场发展和竞争态势有利于激发更多创新,进而惠及更多用户。

...

微软

在提升数据中心的能效表现,优化其对企业业务的支持并降低成本的道路上,IT业界的创新应该是多方向,多层面的,如果只拘泥于单个或一组服务器功耗的降低,是不全面的,因此英特尔着手从多个层面推进整个数据中心的绿色节能,以及节支增效工作。而且要让数据中心运营成本更低、产出更高,推进节能只是一方面。用户的数据中心在提升设备密度的同时,能够有更高的利用率,更好的灵活性及更容易维护,才是更重要的,因此在构建数据中心的道路上,不应该只看数据中心耗费了多少电,或节了多少电带来了多少电费支出,而是要看每一分能耗,到底创造了多少价值,是否消耗得物有所值。从这个角度出发,英特尔正与一些最早看到微型服务器发展趋势,以及领先于其他行业用户率先使用了这类产品的用户合作,推进更多旨在提升IT基础设施性能功耗比(即每瓦)的创新,机柜式架构就是其中一例。阿里巴巴、百度、腾讯和中国电信与英特尔公司合作推进天蝎项目(Project Scorpio,该项目致力于在机柜内部的六个区提供一个包含风扇和电源的物理聚合机架,来实现节约总体拥有成本的目标),英特尔机柜式架构已在中国开始了具体实施历程。

华三和华为分别以 13.8%和 11.0%的市场份额占据第二和第三位,成为国产虚拟化 软件两大领导品牌。

反击ARM:不能单纯强调低功耗

虚拟化技术在小型机上的实现

-拥有出色的性能和能效优势,并在进一步巩固和提升这一优势;

目前市场上主流的虚拟化技术主要分为以下三种:

-同时对于企业级计算的负载提供全方位的技术支持,例如64位、虚拟化和ECC内存校验等技术和功能。特别是64位和虚拟化,对于企业计算来说至关重要,而目前只有英特尔针对微型服务器的产品支持这些特性;

图片 3

实现虚拟化的技术路线虚拟化技术在不断地技术进化和用户反馈中,根据不同的需求走出了不同的路线。

虚拟化(Virtualization)是一个广义的术语,简单来说,是指计算机相关模块在虚拟的基础上而不是真实的独立的物理硬件基础上运行,这种把有限的固定的资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率的思路,从而实现简化管理,优化资源等目的的解决方案,就叫做虚拟化技术。

正面较量,市场份额在不断缩小。

VMware

电信行业也正在逐步利用服务器虚拟化技术将自身的数据中心进行资源池化,以对外提供公有云服务。例如中国电信在全国部署“6 2”资源池,为天翼云和其他数据 中心用户提供公有云或者混合云服务。随着云增值服务的深入,电信行业在虚拟化上的投入会继续保持增长。

虚拟化市场客户分布

虚拟化技术的萌芽

基础架构利用率低:根据市场调研公司美国国际数据集团 (International DataCorporation, IDC) 的报告,典型的 x86 服务器部署平均达到的利用率仅为总 容量的10% 到 15%。组织通常在每台服务器上运行一个应用程序,以避免出 现一个应用程序中的漏洞影响同一服务器上其他应用程序的可用性的风险。

虚拟化技术可以大大提高资源的利用率。为了达到资源的最大利用,虚拟化把 一个硬件虚拟成多个硬件,这里的一个硬件指的不是一个个体,而是有多个个体组成的一组资源,例如可以将多个硬盘组成阵列,将多个硬盘视为计算机的硬盘部分。用户将许多资源组成一个庞大的、计算能力十分巨大的“巨型计算 机”,再将这个巨型计算机虚拟成多个独立的系统,这些系统相互独立,但共享 资源,这就是虚拟化的精髓。传统的 IT 企业为每一项业务应用部署一台单独的 服务器,服务器的规模通常是针对峰值配置,服务器规模(处理能力)远远大于服务器的平均负载,服务器在大部分时间处于空闲状态,资源得不到最大利 用。虚拟化技术能够动态调用空闲资源,减小服务器规模,提高资源利用率。

微软在本世纪初就察觉到虚拟机的重要性,因此也收购了当时唯一能和 VMware 抗 衡的 Virtual PC。在工作站级虚拟机逐渐成熟,再加上竞争对手 VMware 在企业领域 屡有佳作,微软体会到虚拟机无可避免将走入企业,因此在 2005 年即开始计划原生 架构的产品。

2015 年,按照行业用户对服务器虚拟化的相关投资额计算,中国服务器虚拟化市场

目前在高端的服务器虚拟机市场,以 VMware 和微软为代表的两家公司产品依然占 据了绝大多数份额。这两家公司在虚拟化技术研发的技术实力和客户生态上都具有 较大的全球优势。

图片 4

计世资讯研究表明,2015 年,VMware 仍然是服务器虚拟化市场的领导者,占据近 一半的市场份额。但是近年来由于国产虚拟化厂商异军突起,VMware 的市场份额受到一定冲击。

虚拟化技术的商业化

云计算技术发展迅速,已逐步具备完全国产化的能力。华为、浪潮、国防科学 技术大学等都拥有自主知识产权的云操作系统,其中华为的云操作系统FusionSphere、国防科学技术大学的麒麟云都是完全自主知识产权的云操作系统,全面支持国产平台。

排在第四和第五位的是微软和 Citrix。微软借助 Windows Server 操作系统的布局,Hyper-V 在市场上的影响力在不断增强;而 Citrix 近年来将重心集中在桌面虚拟化 以及应用程序交付等业务层面上,不再与 VMware 等厂商在服务器虚拟化市场进行

金融机构的核心业务往往运行在价格高昂的小型机、大型机上,其稳定性是第一考量。然而随着金融业务的不断演变,尤其是互联网金融的普及,金融机构也在尝试 将不能层次的业务部署到虚拟机上,以节省 IT 开支,提高运行效率。金融机构对稳 定性要求较高,使得他们对成熟的商业闭源虚拟化产品及方案比较青睐。

1972 年,IBM 发布用于创建灵活大型主机的虚拟机(VM)技术,该技术可根据动态的需求快速而有效地使用各种资源。一批新的拥有虚拟化功能的产品涌现了出来,这些机器在当时都具有虚拟机功能,通过一种叫 VMM(虚拟机监控器)的技术在物理硬件之上生成了很多可以运行独立操作系统软件的虚拟机实例。

图片 5

虚拟化技术并非近期才出现的技术,其雏形随着计算机产业的技术变迁而不断成熟,主要经历了以下过程:

1959 年克里斯托弗发表了一篇学术报告,名为《大型高速计算机中的时间共享》,他在文中提出了虚拟化的基本概念,这篇文章也被认为是虚拟化技术的最早论述。

针对以上问题,VMware 公司在 1999 年推出了针对 x86 系统的虚拟化技术,旨在 解决上述很多难题,并将 x86 系统转变成通用的共享硬件基础架构,以便使应用程 序环境在完全隔离、移动性和操作系统方面有选择的空间。VMware 公司真正将虚 拟化技术商业化,其多款虚拟化套件成为企业用户有较强付费意愿的产品,且公司 于 2007 年 8 月在美国完成了 IPO,成为当时最热门的技术公司 IPO 之一。

互联网行业整体行业需求增速较快,且需要及时应变的响应能力,因而大多采用廉 价的 x86 集群解决方案,高效且易扩展。虽然他们在商业虚拟化产品上的采购开支 较少,但是其内部往往维持一个较强的团队进行虚拟化技术的研发和部署。从百度阿里这样的巨头到一些中型规模的互联网公司,其内部的业务均运行在虚拟化架构 之上,虚拟化技术已经成为支撑其 IT 架构的核心技术。

最终用户桌面的维护成本高昂:企业桌面的管理和保护带来了许多难题。在不 影响用户有效工作的能力的情况下控制分布式桌面环境并强制实施管理、访问 和安全策略,实现起来十分复杂且成本高昂。必须不断地对桌面环境应用数目 众多的修补程序和升级以消除安全漏洞。

图片 6

IT 管理成本不断攀升:随着计算环境日益复杂,基础架构管理人员所需的专业 教育水平和经验以及此类人员的相关成本也随之增加。组织在与服务器维护相 关的手动任务方面花费过多的时间和资源,因而也需要更多的人员来完成这些任务。

上世纪 60 年代开始,美国的计算机学术界就有了虚拟技术思想的萌芽。

随着虚拟化技术的日臻成熟,越来越多的企业 IT 用户开始接受并大范围使用细腻化 产品,并有了较高的付费意愿。和传统 IT 资源分配的应用方式相比,虚拟化有以下优势:

此前,基于国产核心器件的 网络设备主要以银河风云、仰联信通为代表,已形成了从低端路由交换设备到 高端路由交换设备的较为完整的网络产品系列,基本具备替代思科等国外网络 设备的能力。

由于虚拟化技术技术在商业应用 上的优势,RISC 服务器与小型机成为了虚拟化技术第二代受益者。IBM 公司在AS/400 上提出了上逻辑分区(LPAR)技术和新的高可用性集群解决方案。

在POWER 管理程序上运行的 AS/400LPAR 令单台服务器工作起来如同 12 个独立的 服务器。随后这项技术还应用在了 IBM RS/6000 服务器(后来的 pSeries 服务器)上。

而红帽和 Oracle 凭借在开源操作系统和数据库等领域的市场拓展,也占据着一定 的市场份额,但比例较小。

20 世纪 90 年代 Windows 的广泛使用以及 Linux 作为服务器操作系统的出现奠 定了 x86 服务器的行业标准地位。x86 服务器和桌面部署的增长带来了新的 IT 基 础架构和运作难题。

提供相互隔离、安全、高效的应用执行环境。用户可以在一台计算机上模拟多 个系统,多个不同的操作系统,虚拟系统下的各个子系统相互独立,即使一个 子系统遭受攻击而崩溃,也不会对其他系统造成影响,而且,在使用备份机制 后,子系统可以被快速的恢复。同时,应用执行环境简单易行,大大提高了工 作效率,降低总体投资成本。

虚拟化已成 IT 基础建设的必备选项

虚拟化技术在大型机上的实现

图片 7

图片 8

操作系统、数据库、中间件、办公套件等基础软件发展相对成熟。操作系统以 麒麟操作系统为代表,数据库以神通、达梦及人大金仓等为代表,中间件以中 创、金蝶和东方通等为代表,办公套件以 WPS Office、中标普华 Office、永中Office 等为代表。

虚拟化市场竞争格局

【编辑推荐】

版权声明:本文由彩民之家高手论坛发布于彩民之家论坛9066777,转载请注明出处:服务器虚拟化行业深度报告:虚拟化是IT基础建设