【系统虚拟化在企业中的应用及前景】citrix桌面虚拟化

  摘 要: 系统虚拟化是指将一台物理计算机虚拟化为一台或多台虚拟计算机系统,每台虚拟机运行的任务不同。首先讲述系统虚拟化技术的发展,具体讲述虚拟化技术的发展和应用方法,然后讲述系统虚拟化当今在企业中的应用状况,最后讲述系统虚拟化在企业中的前景。
  关键词: 系统虚拟化;企业;应用;前景
  系统虚拟化是指将一台物理计算机虚拟化为一台或多台虚拟计算机系统,每台虚拟机运行的任务不同。而虚拟机指的是一种逻辑计算机系统,包括客户操作系统以及其中的相关应用程序,它主要采用的是系统虚拟化技术,在一个隔离的环境中运行,同时硬件功能非常完善。对于企业来说,采用系统虚拟化,能够满足它所要求的安全、稳定、可靠并且管理方面的IT环境。系统虚拟化在企业中应用广泛,前景十分看好。
  1 系统虚拟化的发展
  1959年,英格兰计算机科学家克里斯托弗·斯特雷奇在其发表的学术报告《大型高速计算机中的时间共享》中首次提出了虚拟化这个基本概念,这是虚拟化技术的第一次出现。
  随着时代的发展,在上个世纪的六、七十年代中,虚拟化有了初步的发展。IBM经过多年的研究,能够实现用户在一台主机上运行多个不同的操作系统,这样在当时的情况下允许多个用户共同享有一台昂贵的大型计算机资源,这就是操作系统虚拟机技术。在另一方面,加州大学圣地亚哥分校发明的仿真处理器P-code机,能够在任何具有P-code功能的虚拟机上有效运行,这使得P-code程序可移植性很高。这些技术和机器推动了虚拟化技术的发展。
  然而,在进入上个世纪七、八十年代,随着大规模集成电路的出现和PC的大量普及,计算机的价格变得越来越被普通人所接受,这使得虚拟化技术发展变得缓慢,人们对虚拟化技术的关注度变低,虚拟化技术只是在一些比较高档的server(如IBM小型机)中使用。
  进入九十年代末期后,虚级化技术又迎来了它的春天。首先表现在基于二进制转换的VMware的全虚拟化,然后Denali和Xen两人对客户端操作系统的修改实现半虚拟化,紧接着,Intel和AMD实现了硬件虚拟化技术(其中Intel实现的是VT-D技术,AMD实现的是SVM技术)。这些技术使得虚拟化技术得到了飞速发展,主要实现了服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化等三个方面的具体虚拟化技术。
  进入二十一世纪,由于企业成本、环境保护和业务拓展等多个方面的压力不断增长,这些都在时刻影响着与信息相关的企业的发展,这些企业迫切需要成熟的虚拟化技术。与此同时,计算机及其与其相关的技术的发展为虚拟技术提供了很大的发展空间。在摩尔定律中,当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。在硬件速度越来越快,成本越来越低,与之对应的软件技术和开发工具处理的能力也越来越强大,在x86技术的大规模使用的当下,特别是刀片式server在虚拟化技术中的应用后,这些server都为软件和开发工具提供了很好的应用平台。
  2 系统虚拟化技术的发展和应用方法
  系统虚拟化发展到现在,已经是一项非常成熟同时发展前景极为看好的新技术,它集云计算和高性能计算等技术与一身,在今后必将得到进一步的发展。对一个企业而言,是否要采用系统虚拟化技术,首先是了解自身的企业是否要进行系统虚拟化改造。同时,要清楚的认识系统虚拟化能解决解决什么问题。对具体企业决策人员而言,要清楚的了解自身是否需要进行大的改革,是否需要进行精简机构,去进行兼并或合并一些机构。一这些举措都要与信息系统进行协调一致。恰当的系统虚拟化能够给企业带来很大的利润和效益。如果企业的确需要将数个操作系统融合到一个服务器中工作,同时还需要对企业的工作给予全面监督,而企业不能投入大量资金,这样的情况下,采用系统虚拟化将很可能起到很好的作用。对正常的系统虚拟化工作,要针对不同企业的实际情况,进行相关的具体分析,并做好恰当的评估;同时,要做好调查研究,细致的分析投入和产出,对比多种方案,在经过认真的分析后,制定出正确的符合企业实际的方案。
  3 系统虚拟化在企业中的应用的典型案例
  3.1 戴尔公司的系统虚拟化应用
  DELL公司作为作为全球领先的系统与服务公司,在全球有着20000多台服务器,然而有80%的服务器的CPU的利用率都不超过百分之二十,主要原因是大部分的server都只运行了一两个应用软件。为了解决这一个问题,戴尔公司的人员通过虚拟化就绪性来对VRA进行有效评估,接着再在这两万多台服务器中选择了最具有代表性的五百台服务器来进行一些有效的监控,并进行一定的分析,最后建立了一个与全球DELL数据中心相适应的标准虚拟化模型。在将十台到二十台的物理Server联合在一起作为VMWare ESX的主机的基础上,将另一台Server来运行VMware VirtualCenter(即完成管理功能),来管理其他的服务器。在全球,戴尔现在已经部署了518台PowerEdge R900服务器以及5100台虚拟服务器。
  这一先进的做法,首先使得DELL公司的基础架构、软件、配置和流程在全球范围内实现了统一。IT部门可以根据公司需求,在任何地方方便而快捷增加主机,对所有主机采用同一标准映像,对虚拟服务器则采用另一标准映像。
  其次,大幅度提高了服务器的利用率。在Vmware ESX技术的支持下,系统可以自动调整服务器的负载,动态地将虚拟机分配到利用率最低的服务器组,从而可以将服务器的整体利用率提升至约50%,比原来约提高了30%。
  最后,系统虚拟化带来了采购、安装以及供应新服务器方面大量费用的节省,另外还降低了数据中心,基础网络架构和后期应用维护等多方面的费用支出。
  3.2 国家统计局的系统虚拟化应用
  国家统计局成立于1952年8月,主要从事的是国家管理和科学决策的工作。在统计局信息中心,总共管理着两百多台的x86服务器和三十多台的小型机,技术人员可以实现将原有六十多台的服务器,通过对部署服务器进行虚拟化后,应用整合到20台物理机上。国家统计局人员在6台物理机上进行一定程度上的部署虚拟化后,为业务部门提供了20多台符合需求的虚拟机。在使用P2V工具后,由多台物理机上的软件和工具转变为在虚拟机平台上运行,这为后期的数据中心的升级和迁移打好了良好的基础。通过Vmware ESX Server系统虚拟化技术,大大提升了国家统计局中服务器的有效利用率,使得以前的不到百分之一的利用率迅速提高到到百分之八十以上。通过部署虚拟化和应用于虚拟机之上,同时保留原有的物理服务器应用,实现并行运行,进一步提高了数据中心的可靠性和安全性。同时由于虚拟机本身具有复制和快速部署的特点,使得国家统计局能够先将应用经过充分测试后,再快速地推广至省市统计局,大幅度缩短推广所需的时间,降低省市部门的技术应用难度。   3.3 上海通用汽车公司的系统虚拟化应用
  上海通用汽车公司在全国拥有上海、烟台、沈阳3个主要生产基地,其中有4个整车生产厂和2个动力总成厂。在采用系统虚拟化后,企业有了很大的改进和提高,具体如下:
  1)上海通用汽车公司利用模板,来降低部署复杂新应用的时间,这使得原来长达几周甚至几个月迅速降低到几十分钟的时间内;
  2)上海通用汽车公司在采用用VMotion功能的基础上,实现了快速的系统升级和维护,这使得从原来长达数天的宕机时间转变到现在的不再宕机;
  3)上海通用汽车公司主要采用Virtual Center工具,来对资源进行统一管理,这对资源的利用率大大提高;
  4)通过采用系统虚拟化,大大提升了服务器的利用率,从原来的约5%左右一下子提高了七到八倍(40%左右)。
  4 系统虚拟化技术的前景
  随着微软和Novell等大型企业加入系统虚拟化技术的道路,特别是开放源码的服务器端虚拟化服务器技术Xen的出现,系统虚拟化技术将会走向一个快速发展的过程,未来的前景将极为广泛:
  1)逐步从专业化向标准化转变。当前,各个厂商的系统虚拟化技术互不兼容的,而在以后,这种现象将会逐步消失,进而走向标准化的道路。
  2)虚拟化技术的成本将逐步下降,最终将会免费。在开放源代码的Xen的出现以及微软Hyper-V加入竞争的背景下,VMware等主流厂商将被迫降低软件的价格,而采取如收取服务费的方式来获取利润。
  3)应用范围不断的扩大。随着计算机硬件性能的大幅度提升,互联网高速发展和云技术的引进,系统虚拟化瓶颈问题将逐渐得以解决,未来将会有更多的企业运用该技术。
  综上所述,虽然当前系统虚拟化技术的发展正在如火如荼,但在企业中的应用相对来说还不是很广泛。但从系统虚拟化的发展前景来看,在不久的将来,系统虚拟化在企业中的应用前景将会变得越来越好。在企业中,对系统虚拟化要进一步的了解和掌握,同时要对系统虚拟化提出一些更好的改进方案,并能够进行有效的实施。这将能够更好地整合企业的信息系统资源,提高信息系统的运行效率,从而进一步提升企业的竞争力。
  参考文献:
  [1]孔思淇、潘泽友,虚拟化主机技术在企业中的应用[J].兵工自动化,2011,08,30(8).
  [2]兰雨晴、宋潇豫、马立克、徐舫,系统虚拟化技术性能评测[J].电信科学,2010,8A.
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