虚拟化技术: 制度下的安全性

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虚拟化战国时代

现在，几乎任何一个称职的IT部门都会采用虚拟化技术来降低能耗，使服务器和操作系统的配置更具灵活性，存储和系统资源被更好地利用。在虚拟化市场，各种解决方案层出不穷，虚拟化专业技术厂商、传统IT企业纷纷粉墨登场，不同的虚拟化技术已经渗透到了各种IT应用环境中。然而，在应用持续流行的同时，如何确保安全性，如何促成标准的出台以推动整个产业的持续发展，再度成为业界关注的话题。

■ 本报特约撰稿 陈杰

虚拟化战国时代

在虚拟化领域有众多分支，包括虚拟机、存储虚拟化、内存虚拟化、操作系统虚拟化、网络虚拟化、数据中心虚拟化等。每种虚拟化都有其所对应的方案和技术，在企业应用的不同层面也存在着对不同虚拟化技术的需求。在众多虚拟化技术的快速发展下，涌现出了一批技术领先的虚拟化厂商，他们之间相互合作、相互竞争，引领虚拟化技术不断向前发展。

作为PC服务器虚拟化的始作俑者和领导者，VMware积极推动着虚拟化技术的发展。1999年，VMware开发了世界上第一个IA-32 虚拟机（主机体系结构），如今，VMware已经拥有一系列的虚拟化产品线，包括服务器、台式机、工作站以及播放器等。VMware CEO Paul Maritz曾表示: “我们有完整的虚拟化产品线，目前最重要的任务是提高虚拟化的性能。为此，我们进行了CPU层面的虚拟化，未来希望把内存也进行虚拟化。除此之外，我们还可以实现分布化的虚拟化，以便更好地提高集群管理性、移动性和安全性。”

在虚拟化领域，开源的角色非常重要。在开源界，有两个著名的开源虚拟化项目，那就是Xen和KVM。Xen是一个基于开源软件的混合模型虚拟机，最早由英国剑桥大学计算机实验室的Ian Pratt和 Keir Fraser等人领导的Xen开发小组完成。最初的Xen基于32位x86体系结构而设计开发，支持多个运行Xen操作系统虚拟机的服务器应用。今天的Xen已经可以支持32位x86架构（包括32位PAE）、64位x86架构、安腾和Power PC架构; 同时还支持SMP、虚拟机保存恢复、虚拟机动态迁移、设备驱动域等功能。

其实，早在2006年，Gartner就发布了一份服务器技术发展研究报告，其中有一个不同寻常的预测: 到2010年，共享的操作系统虚拟化将成为主流虚拟化技术。而在此之前，虚拟化和虚拟机是同义词，操作系统虚拟化并不被认为是虚拟化。可以说，是Gartner的这份研究报告首次击破了这一论断，同时也给了SWsoft更大的市场机会，SWsoft正是操作系统虚拟化的积极倡导者。对于这个纷繁的虚拟化市场，SWsoft CEO张自力认为: “不同领域的虚拟化厂商有着不同的产品推广和技术路线，不同的技术路线可能互相配合，也可能各自为营，所以不同的虚拟化厂商都有其各自的优势，对用户而言，这些虚拟化产品是很可能同时应用的，是可以并存的，而并不是相互排斥的关系。”

除了上述主流虚拟化厂商与项目外，作为传统IT厂商的微软、IBM、HP也纷纷涉足虚拟化市场。早在2003年，微软就通过收购虚拟服务器软件公司Connectix进军虚拟化领域; 2004年，微软宣布将Connectix Virtual PC系统免费下载，这进一步推动了虚拟机的普及，并更好地传递了虚拟化的概念。现在，微软的精力主要集中在了Virtual PC的“孪生兄弟”Virtual Server上，由于数据中心服务器的平均使用率低于30%，有效整合现有服务器成为降低成本、提高效率的关键，Virtual Server的推出就是为了解决这一问题。

IBM一直都是虚拟化技术的倡导者，早在1970年，IBM在大型主机方面就已经开始应用虚拟化技术; 2001年，IBM将虚拟化技术引入到了小型机产品上; 2002年，增加了动态逻辑分区的功能，使得用户不必停机就可以动态调整分区中的资源; 2003年，又增加了按需应变的功能; 2004年，实现了微分区功能，IBM在当年推出的Power 5服务器就做到了0.1个CPU一个分区; 2005年，IBM又推出了虚拟化管理平台，这就简化了对分区划分功能的操作; 2008年10月，IBM将原有的System p和System i两个系列的主机整合为一个新的产品系列—IBM Power System，这意味着IBM在对小型机产品进行一次更全面的整合和升级的同时，PowerVM也成为了最新代替原有AVP（Advanced POWER Virtualisation）技术的全新虚拟化平台，其除了能够提供原有 System p和System i所支持的虚拟化技术以外，还带来很多新的虚拟化技术，如PowerVM Lx86、Live Partition Mobility和System Planning Tool等。

Sun对于虚拟化的理解是强调计算资源可以通过一种逻辑的方式来实现，用户并不需要知道逻辑和物理的计算能力究竟是怎样对应的，但却能安全、有效地使用计算资源。Sun之前就已经推出了全套的虚拟化解决方案，企业用户可以在正确的时间和地点应用正确的技术，总体来看，可以归结为三种实现方式: 同操作系统不同应用、不同操作系统不同应用、大型机和小型机的虚拟化技术。同时，Sun的开源虚拟机VirtualBox已经成为广大开源爱好者手中的首选虚拟机软件。不过，随着Oracle收购Sun尘埃落定，Sun的虚拟化技术何去何从就有待观察了。

HP将其虚拟化历程分为了三个阶段，目前HP正在进入第三个阶段，即IT环境的虚拟化，HP提出的下一代数据中心，就是强调数据中心整体的虚拟化解决方案，包含的内容不仅仅是服务器，还有存储、网络，甚至整个数据中心。

此外，在虚拟化领域竞争最激烈的就是虚拟机，VMware是这个市场的先行者，占据着较大的市场份额，虽然微软与Xen等竞争者也分别推出了与VMware Server和VMware Workstation相似功能的产品，但短时间仍无法达到Virtual Center这种成熟管理工具的水平。2006年，微软将Virtual Server变成免费产品，同时在Windows Vista Enterprise的授权政策中允许一个使用者在一台计算机上安装多达四台的虚拟服务器，这些举措也为微软赢得了不少用户。Xen在某些方面像是个新进者，但其实这个软件也已经演进了快四年，其开放源代码的特性得到了业界的支持。Intel与AMD纷纷投身到Xen的研发计划中，Intel在中国专门建立了开源研究中心进行Xen项目的研发; Red Hat和Sun的OpenSolaris操作系统也表示支持Xen项目，并将其整合到了操作系统中。

Xen的开放式特性是其亮点，微软拥有雄厚的资金支持和技术领先的研发队伍，而VMware更想凭借其领先的技术和品牌巩固自己的市场地位。虚拟化市场激烈竞争的同时，也为用户提供了更优的技术、更多的选择空间。