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  • ·: 山东盛世博威公司:虚拟化的发展历史
  • 编号: 虚拟化的发展历史
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1.虚拟化技术的萌芽

   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。1959年克里斯托弗(ChristopherStrachey)发表了一篇学术报告,名为《大型高速计算机中的时间共享》(TimeSharinginLargeFastComputers),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。L.W. Comeau R.J. Creasy 创造性地设计了一种名为CP-40 的新型操作系统,该操作系统实现了虚拟内存和虚拟机。

2.20世纪60-70年代:虚拟化技术在大型机上的实现

    虚拟化技术在20 世纪60 年代首次出现,由IBM 率先实施:对大型机进行逻辑分区以形成若干独立虚拟机的一种方式。这些分区允许大型机进行“多任务处理”:同时运行多个应用程序和进程。原因是当时大型机是十分昂贵的资源,因此设计了虚拟化技术来进行分区,作为一种充分利用投资的方式,解决了大型机的僵化和使用率不足的情况。

 

1965 月,IBM 推出System/360 Model 67 TSS 分时共享系统(Time Sharing System),通过虚拟机监视器(VirtualMachineMonitor)虚拟所有的硬件接口,允许很多远程用户共享同一高性能计算设备的使用时间。在IBM 内部,Model 67 与另一个被称为CP - 67 的系统配合使用,以保证使用一台360/67 模仿多台不同型号的计算机。同年还发布了M44/44X计算机项目,定义了虚拟内存管理机制,用户程序可以运行在虚拟的内存中,对于用户来说,这些虚拟内存就好像一个个虚拟机,为多个用户的程序提供了独立的计算环境。

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。

 3.20世纪80-90年代:虚拟化技术在小型机上的实现

    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。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。

 

 

    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。这些难题包括:

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 Data Corporation, 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% 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

 

4.今天:百花齐放的虚拟化技术

   在20世纪,虚拟化技术基本上都是服务器虚拟化,进入了21世纪,随着IT的发展,虚拟化的思路被借用到服务器以外的领域(包括存储,网络,桌面应用等),形成了各种各样的虚拟化技术。

存储虚拟化技术:

所谓虚拟存储技术,就是把各种不同的存储设备有机的结合起来使用,从而得到一个容量很大的“存储池”,可以给各种服务器进行灵活的使用,并且数据可以在各存储设备间灵活转移,这就称之为虚拟存储。

  存储虚拟化的基本概念是将实际的物理存储实体与存储的逻辑表示分离开来,应用服务器只与分配给它们的逻辑卷(或称虚卷)打交道,而不用关心其数据是在哪个物理存储实体上。逻辑卷与物理实体之间的映射关系,是由安装在应用服务器上的卷管理软件(称为主机级的虚拟化),或存储子系统的控制器(称为存储子系统级的虚拟化),或加入存储网络SAN的专用装置(称为网络级的虚拟化)来照管的。

主流的虚拟存储技术厂商和产品有EMCInvista, IBMSVC, HDSUPS等。

 

服务器虚拟化技术的进一步发展:

就算是在历史悠久的服务器硬件虚拟化方面,在RISC领域,IBM还更进一步,其2002年发布的AIX5L v5.2还首次包括了IBM实现的动态逻辑分区(DLPAR)。DLPAR允许在无需重启系统的情况下,将包括处理器、内存和其它组件在内的系统资源分配给独立的分区。这种在不中断运行的情况下进行资源分配的能力不仅令系统管理变得更加轻松,而且因为能够更好地使用资源而帮助降低总拥有成本。

应用虚拟化技术:

在桌面应用来看,开始出现了应用虚拟化(也称为桌面虚拟化)的技术,该技术把应用程序的人机交互逻辑(应用程序界面、键盘及鼠标的操作、音频输入输出、读卡器、打印输出等)与计算逻辑隔离开来,客户端无需安装软件,通过网络连接到应用服务器上,计算逻辑从本地迁移到后台的服务器完成,实现应用的快速交付和统一管理。

山东盛世博威通信技术有限公司

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关键词: 虚拟化