UNIX平臺(tái)與X86平臺(tái)虛擬化技術(shù)比較分析

2011-02-20 11:21:26

云計(jì)算

虛擬化 當(dāng)我們選用一種虛擬化技術(shù)的時(shí)候，首先應(yīng)該選擇平臺(tái)，選定平臺(tái)后，我們?cè)偃?duì)比同平臺(tái)下不同虛擬化實(shí)現(xiàn)的優(yōu)劣。本文就UNIX平臺(tái)下的IBM PowerVM與X86平臺(tái)下的VMware vSphere做以簡(jiǎn)單對(duì)比分析，使用戶從平臺(tái)開始明確自己選擇虛擬化技術(shù)依據(jù)，從而選擇符合自身需求的虛擬化技術(shù)。

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虛擬化技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)生發(fā)展而出現(xiàn)的，從20世紀(jì)50年代虛擬化概念的提出，到虛擬內(nèi)存、Java虛擬機(jī)，直到20世紀(jì)60年IBM在其著名的System 360系統(tǒng)里，第一次將虛擬化平臺(tái)（Hypervisor）作為一個(gè)商業(yè)套件出售。從此標(biāo)志著虛擬化技術(shù)發(fā)展拉開大幕，然而由于大型機(jī)價(jià)格過于昂貴，相對(duì)廉價(jià)的X86平臺(tái)技術(shù)迅猛發(fā)展，在帶給我們高性價(jià)比的強(qiáng)大計(jì)算資源的同時(shí)，計(jì)算資源過剩問題足見凸顯，因此基于X86平臺(tái)虛擬化技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生，就像我們所熟悉的VMware vSphere、Microsoft Hyper-v等，

當(dāng)我們選用一種虛擬化技術(shù)的時(shí)候，首先應(yīng)該選擇平臺(tái)，比如是基于UNIX平臺(tái)的IBM PowerVM、HP的Virtual Server Environment (VSE)、Sun 的 xVM等，還是X86平臺(tái)的VMware Microsoft、Citrix、IBM System x。選定平臺(tái)后，我們?cè)偃?duì)比同平臺(tái)下不同虛擬化實(shí)現(xiàn)的優(yōu)劣。由于普通用戶缺乏對(duì)大型機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域如電信、金融和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的了解，導(dǎo)致在選擇虛擬化技術(shù)的時(shí)候，常常忽略這些UNIX平臺(tái)下虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，本文就UNIX平臺(tái)下的IBM PowerVM與X86平臺(tái)下的VMware vSphere做以簡(jiǎn)單對(duì)比分析，使用戶從平臺(tái)開始明確自己選擇虛擬化技術(shù)依據(jù)，從而選擇符合自身需求的虛擬化技術(shù)。

一、兩種平臺(tái)的虛擬化技術(shù)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

PowerVM 基于IBM POWER 處理器的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)AIX?、IBM i 和linux? 環(huán)境工業(yè)級(jí)虛擬化。Power Hypervisor? 基于單一系統(tǒng)支持多種操作環(huán)境，并集成為系統(tǒng)固件的一部分。相對(duì)應(yīng)的X86平臺(tái)的虛擬化技術(shù)，則是在標(biāo)準(zhǔn)X86硬件架構(gòu)下開發(fā)的虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與UNIX平臺(tái)下虛擬化類似的功能。

兩種平臺(tái)虛擬化技術(shù)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)不同，VMware vSphere 是只能安裝在x86硬件上的第三方軟件，利用硬件輔助虛擬化優(yōu)化。對(duì)比之下，Power Systems 服務(wù)器采用硬件內(nèi)置組件、固件和操作系統(tǒng)軟件來(lái)部署虛擬化架構(gòu)。這種集成式虛擬化架構(gòu)具有顯著不同的能力，并且在許多方面更加先進(jìn)。

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二、IBM PowerVM與VMware vSphere功能與特性比較

不同廠商所提供的虛擬化功能大同小異，對(duì)于初級(jí)虛擬化用戶而言，不必在意這些功能的技術(shù)細(xì)節(jié)，而是應(yīng)該關(guān)注評(píng)估虛擬化方案的投資回報(bào)率（ROI）、整體擁有成本（TCO）、業(yè)務(wù)的平滑過渡、可持續(xù)發(fā)展的綠色I(xiàn)T等方面。但對(duì)于較為深入的高級(jí)虛擬化用戶而言，則需要深入了解不同平臺(tái)下的虛擬化實(shí)現(xiàn)技術(shù)，充分發(fā)揮不同的平臺(tái)特點(diǎn)。因此本文通過對(duì)IBM公司基于UNIX平臺(tái)的虛擬化技術(shù)PowerVm和WMware公司X86平臺(tái)的vSphere4的特性和性能比較，能給這些用戶一定的參考價(jià)值。

1、單機(jī)資源虛擬化能力

我們發(fā)現(xiàn)，由于PowerVm獨(dú)有的邏輯分區(qū)（LPAR）使得允許每個(gè)邏輯分區(qū)可以擁有專用或共享的處理器資源。通過共享資源，PowerVM 可自動(dòng)在多個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)之間調(diào)整處理器池資源，實(shí)現(xiàn)了“基于固件”分區(qū)，分區(qū)隔離度高于基于軟件的虛擬化技術(shù)?；诠碳倪壿嫹謪^(qū)(或VM)減少了基于軟件虛擬化可能存在的性能瓶頸，便于提高可用性和安全性，而且有助于提高線性擴(kuò)展能力。而X86平臺(tái)下的vSphere4為了保持對(duì)標(biāo)準(zhǔn)X86平臺(tái)的兼容性，沒有對(duì)CPU進(jìn)行“基于固件”的邏輯劃分，采取對(duì)CPU資源動(dòng)態(tài)調(diào)配的方式進(jìn)行虛擬化。另外PowerVm通過虛擬I/O服務(wù)為客戶分區(qū)提供共享的I/O資源，具有較強(qiáng)的靈活性和訪問效率。

2、虛擬化平臺(tái)管理工具

單一的虛擬化工具并不能給企業(yè)的帶來(lái)很高收益，還需要一個(gè)實(shí)現(xiàn)虛擬化資源統(tǒng)的一管理、虛擬化服務(wù)的快速交付、實(shí)現(xiàn)IT環(huán)境的靈活性可拓展性的統(tǒng)一的虛擬化管理平臺(tái)。目前主流的管理平臺(tái)有VMware vCenter、Microsoft的SCVMM、IBM的Systems Director VMControl。

首先我們介紹一下IBM的Systems Director VMControl，VMControl 是一個(gè)與 IBM Systems Director 和 VMControl Image Manager 結(jié)合使用的跨平臺(tái)解決方案，現(xiàn)在可以在 POWER7 服務(wù)器上用它管理虛擬化?？梢栽诠蚕淼拇鎯?chǔ)庫(kù)中創(chuàng)建隨時(shí)可以運(yùn)行的虛擬映像；可以按照管理 LPAR 的方式創(chuàng)建和管理系統(tǒng)池（在標(biāo)準(zhǔn)版中），系統(tǒng)池實(shí)際上是虛擬映像的集合，可以在多臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行這些映像。可以使用一個(gè)指示板作為整體管理數(shù)據(jù)中心資源。 VMControl 可以自動(dòng)執(zhí)行虛擬基礎(chǔ)設(shè)施管理、提高工作負(fù)載彈性（高可用性）和減少虛擬服務(wù)器的部署時(shí)間。VMControl 提供全企業(yè)范圍的服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和軟件管理平臺(tái)。對(duì)應(yīng)的VMware vCenter同樣是一款跨平臺(tái)的虛擬化管理平臺(tái)，支持虛擬資源管理、鏡像制作分發(fā)、虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移等等。我們現(xiàn)在重點(diǎn)介紹一下兩者的不同.

2.1、跨平臺(tái)性

雖然兩者都是跨平臺(tái)型產(chǎn)品，但是VMControl不但支持自家的PowerVM、z/VM還支持VMware ESX Server、XEN Server、Hyper-V，然而VMware vCenter卻不支持IBM的虛擬化產(chǎn)品PowerVM。

2.2、能源優(yōu)化功能

Active Energy Manager 是 IBM Systems Director 的擴(kuò)展，可以通過 IBM 或非 IBM（Raritan、Eaton、APC、Rittal 和 Avocent）電源分配單元（Power Distribution Unit，PDU）支持來(lái)監(jiān)控 IBM 存儲(chǔ)系統(tǒng)和非 IBM 平臺(tái)。Active Energy Manager 可以從選定設(shè)備供應(yīng)商處收集信息，包括來(lái)自 Emerson Network Power 的 Liebert SiteScan、Schneider Electric、Easton Corporation 和 Emerson Network Power。通過測(cè)量、監(jiān)控和管理 IBM Systems 中內(nèi)置的能源組件，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)管理解決方案。Active Energy Manager 擴(kuò)展了能源管理的范圍，將非 IBM 服務(wù)器和設(shè)備提供商包含在內(nèi)，從而提供數(shù)據(jù)中心內(nèi)能耗情況的更完整視圖。

總結(jié)，從管理平臺(tái)角度分析，Systems Director VMControl有著更好的兼容性，和更加豐富的功能。

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三、Unix平臺(tái)的PowerVM 與x86平臺(tái)虛擬化性能比較

在性能比較方面我們引用IBM官方的測(cè)試數(shù)據(jù)圖標(biāo)，具體比較方法和結(jié)論請(qǐng)參見官方文檔：

《A Comparison of PowerVM and VMware Virtualization Performance》2010版

綜合文章的對(duì)比分析，我們可以得出POWER7和PowerVM在系統(tǒng)的性能和執(zhí)行效率上更勝一籌，同時(shí)運(yùn)行在Intel xeon 5570上，不論是單個(gè)虛擬系統(tǒng)還是多虛擬機(jī)環(huán)境，PowerVM性能都具有較好的線性增長(zhǎng)能力，PowerVM 在擴(kuò)展性和性能基準(zhǔn)方面也表現(xiàn)極為出色。無(wú)論運(yùn)行OLTP、SAP、存儲(chǔ)，還是應(yīng)用工作負(fù)載，PowerVM 虛擬化技術(shù)都創(chuàng)造了最高記錄。

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四、總結(jié)

通過以上的功能與性能的分析對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)IBM憑借其獨(dú)到的POWER架構(gòu)和UNIX平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，延續(xù)了其在大型機(jī)的虛擬化方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，同時(shí)我們也看到，各廠商的X86平臺(tái)虛擬化技術(shù)實(shí)力也不容小覷，這種百家爭(zhēng)鳴的局面必然會(huì)促進(jìn)虛擬化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)也為廣大用戶提供了更多更好的選擇。

另一方面，IBM逐漸開始向X86平臺(tái)滲透，推出了第五代eX5架構(gòu)服務(wù)器，該服務(wù)器為廣大用戶提供了一個(gè)既經(jīng)濟(jì)節(jié)能又具有卓越性能和一貫的可靠品質(zhì)的虛擬化平臺(tái)，為X86平臺(tái)虛擬化技術(shù)增添了一抹亮彩。

同時(shí)x86通過增強(qiáng)性能與RAS特性亦向高端進(jìn)軍。我們相信隨著這種平臺(tái)差異的逐漸縮小，會(huì)使我們更加關(guān)注虛擬化的應(yīng)用而非虛擬化技術(shù)本質(zhì)，真正實(shí)現(xiàn)從管理虛擬化到應(yīng)用虛擬化的跨越。

新聞標(biāo)題：UNIX平臺(tái)與X86平臺(tái)虛擬化技術(shù)比較分析
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