服务器虚拟化技术发展趋势如何?

        服务器虚拟化可以帮助防止服务器消耗过多的资源,更好地利用计算机功能,控制能源成本,并提供数据中心的敏捷性和灵活性。

 

        一方面,有些技术在概念上非常简单,但另一方面,对企业数据中心产生了深远的影响。服务器虚拟化就是这样一种技术。

 

        假设您可以添加一层软件 (hypermanager) 来在物理服务器上运行多个操作系统实例和相关工作负载,而不是在服务器上运行操作系统实例和应用程序,情况如何?

 

        这就是服务器虚拟化的概念。这个概念可以追溯到1960年代IBM的大型主机,后来由VMware开发。后者在21世纪早期引入了x86系列服务器的虚拟化软件的概念。此后,其他供应商开发了自己的服务器虚拟化平台,整个行业还创建了先进的管理、自动化和编排工具来实现部署,移动和管理虚拟机 (VM) 工作负载更容易。

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        在服务器虚拟化之前,企业需要处理服务器在其数据中心环境中消耗太多资源的问题,计算能力没有得到充分利用的问题,以及能源成本飙升、处理手动流程、整体效率低和系统不灵活的问题。
 

        服务器虚拟化改变了这一切,并被广泛采用。实际上,很难找到在VM环境中不运行大多数工作负载的企业。
 

        然而,正如我们所知,任何技术都将被下一个大事件所取代。在服务器虚拟化的例子中,下一个大事件是变得更小。
 

        服务器虚拟化分离物理设备,允许多个操作系统和成熟的应用程序利用底层计算功能。


        在下一波云计算浪潮中,开发人员将应用程序拆分为在轻量级容器中运行的较小的微服务,还使用了无服务器计算 (也称为函数即服务 (FaaS))。


        这两种情况都绕过了虚拟机,代码在裸机上运行。

 

服务器虚拟化的优势


        从基本的服务器集成开始,服务器虚拟化有许多好处。您可以在单个硬件上组合多个应用程序,以减少数据中心需求。服务器总数。服务器越少,帧和网络设备就越少。从物理空间到空调的维护成本,所有这些都有助于节省开支。
 

        服务器虚拟化减少了新硬件的资本支出需求,从而消除了更新这些硬件的需要。您可以重新部署突然释放的服务器。
 

        您还记得数据中心管理员必须手动提供服务器的日子吗?自从服务器虚拟化出现以来,自动化已经取得了很大的进步,因此用户可以在几秒钟内运行虚拟机,您还可以只需点击几下鼠标就可以迁移多个工作负载,以满足业务变化。
 

        服务器虚拟化还可以提供当前基于web和高连接性业务所需的高可用性、故障备份、可扩展性、敏捷性、高性能和灵活性。服务器虚拟化是支持云计算提供商提供服务的基础技术。当客户从云服务提供商处购买基础设施即服务 (IaaS) 时,他们会购买虚拟机,然后添加完成任务所需的存储、管理和安全功能。

 

不同类型的服务器虚拟化


        在服务器虚拟化的世界中,物理服务器被称为主机,它运行主机操作系统。每个VM都是一个客户,并运行一个客户操作系统。客户将相互隔离。


        通过基于虚拟机管理程序的虚拟化,可以在主机操作系统和底层硬件层之间放置超级主管或虚拟机监视器 (VMM),为客户的操作系统提供必要的资源。


        半虚拟化和完全虚拟化可以在客户操作系统安装到虚拟机之前对其进行修改。这提高了性能,因为修改后的客户端操作系统可以直接与超级管理程序通信,从而减少了模拟开销。


        硬件虚拟化也试图减少管理程序的开销,但它是通过硬件扩展而不是软件修改来实现的。


        通过使用内核级虚拟化而不是超级管理程序,您可以运行单独的linux内核版本。这使得在单个主机上运行多个虚拟机变得容易,因为设备驱动程序可用于主linux内核和虚拟机之间的通信。


        最后,通过系统级或操作系统虚拟化,您可以在操作系统内核的单个实例上运行多个逻辑不同的环境。在系统级虚拟化中,所有虚拟机必须共享相同的操作系统副本,而服务器虚拟化允许不同的虚拟机具有不同的操作系统。



虚拟机与容器


        容器化运动的两个主要推动者是Docker (一种流行的容器启动工具) 和Google的Kubernetes (可帮助管理多个容器)。容器是共享主机操作系统内核的独立代码执行环境。


        容器比虚拟机更高效、更轻,因为它们绕过冗余客户操作系统并减少相关启动开销。与虚拟机相比,开发人员可以在同一硬件上运行多达6到8倍的容器。


        集装箱确实有它们自己的缺点。作为一种相对较新的方法,他们没有大量成熟技术拥有的管理工具,因此他们需要做大量的设置和维护工作。此外,人们还担心安全问题。


        使用VM,您可以使用来宾映像轻松地在主机之间移动工作负载,但是裸机更难升级或移动。使用裸机服务器,回滚机器状态成为一项具有挑战性的任务。



虚拟机与无服务器计算


        在传统的IaaS云环境中,客户首先提供虚拟机、存储、数据库以及相关的安全和管理工具,然后将应用程序上传到虚拟机。


        借助无服务器计算,开发人员可以先编写代码,然后让云服务提供商处理所有其他事情。开发人员无需考虑服务器、操作系统、配置或管理。当然,运行代码需要物理服务器,但这是云服务提供商的责任。
 

        系统将代码拆分为特定函数,而不是单个应用程序。当触发此功能的事件发生时,无服务器服务 (如亚马逊的Lambda) 将运行此功能。无服务器供应商按功能向客户收费。


        与微服务/容器场景一样,无服务器计算绕过虚拟机层和运行在裸机上的函数。在这一点上,无服务器计算相对不成熟,并且用例有限。

 

服务器虚拟化的未来
 

        尽管目前容器很热,人们对无服务器计算越来越感兴趣,但现实是服务器虚拟化是一项坚如磐石的技术,因为它为大多数企业应用程序提供了电源-根据一些估计,虚拟机的饱和率高达90%。


        将在VM很难想象上的关键应用程序会移动到容器或无服务器平台。异构环境中的用户可能仍在使用虚拟机,因为容器需要在同一操作系统上运行,并且不能在Linux和Windows之间混合使用。


        但是,对于使用最新的DevOps和敏捷方法构建的新应用程序,开发人员现在有不同的选择。展望未来,开发人员将根据是否在传统虚拟机、容器或无服务器环境中运行新工作负载做出具体决策。


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