基于微軟Ｈｙｐｅｒ－Ｖ的虛擬化技術

摘要：在介紹虛擬化的概念和起源發展的基礎上，闡述了虛擬化的主要應用方向，詳細論述了各種虛擬化技術的概念、原理和方法，尤其著重介紹了基于微軟Hyper-V的服務器虛擬技術，應用程序虛擬技術，呈現虛擬技術，桌面虛擬技術等。

關鍵詞：虛擬化；Hyper-V；服務器虛擬技術；應用程序虛擬技術；呈現虛擬技術；桌面虛擬技術

中圖分類號：TP391文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)05-10ppp-0c

1 引言

信息技術驅動商業成功的潛力從未像現在這樣強大。軟件、設備和網絡的進步正在改變現代企業，包括企業溝通流程化，過程自動化，同時也使得員工能夠更快地獲取信息和提高自身能力，從而更快速地迎接新的機會。與此同時，信息技術也變得前所未有的復雜。商業上的成功越來越依賴于為流動工作的員工提供方便訪問企業計算資源的能力。那些在家里使用即時通訊、社交網站和其他新型通信技術的人也希望能在工作中使用類似的工具。這種發展趨勢帶來越來越多的彼此矛盾的需求。例如，訪問的方便性與安全和兼容性的矛盾，性能與成本的矛盾，創新和靈巧與可靠性和連續性的矛盾。對于IT專業人士來說，真正的挑戰是解決建立IT基礎架構所面臨的困難，這個基礎架構必須既能給員工提供取得商業成功所必要的靈活性，又能保護企業的資源，保證兼容性，同時還要保持連續性。

2 虛擬化技術簡介

虛擬化技術是一種調配計算資源的方法，它將不同層面的硬件、軟件、數據、網絡、存儲隔離開來。目前計算機的典型配置是操作系統被直接安裝在計算機的硬件上，應用程序被直接安裝在操作系統上，通過一個直接連接在本地計算機上的顯示器顯示程序界面。在這種情況下，對其中一層的改動往往會影響到其他層，這使得任何改動難以實施。而虛擬化技術利用軟件把不同的層面的應用分開，使改動更容易被實施，其帶來的結果是簡化了管理，更有效地利用IT資源，以及隨時隨地提供合適的計算資源的靈活性。

虛擬化技術有很多種類型，虛擬機器利用軟件創建一個虛擬機來模擬底層硬件的服務和功能，這使得它能在一臺機器上運行多個操作系統。當這項技術應用在服務器上時被稱為服務器虛擬技術；如果應用在用戶電腦上，它被稱為桌面虛擬技術。虛擬應用程序技術把應用程序與操作系統分隔開，減少了應用程序之間的沖突，進而簡化了部署和升級。呈現虛擬技術能讓一臺計算機控制另外一臺計算機上運行的應用程序。此外還有虛擬存儲技術，它能讓用戶使用應用程序和數據而不必關心它們儲存在哪里。網絡的虛擬化技術允許遠程用戶接入一家公司的網絡，就如同他們之間存在著物理連接一樣。

3 微軟的虛擬化技術

盡管任何層次的虛擬化技術都能帶來一系列重要的益處，但是企業只有為其整個IT基礎架構實施綜合性的虛擬化技術戰略，才能真正釋放出虛擬化技術的威力。現在，微軟提供從數據中心到桌面一整套全面的虛擬化技術產品、工具和服務。

服務器虛擬技術：微軟公司的Windows Server 2008操作系統的“Hyper-V”新功能把服務器虛擬技術融入操作系統。微軟公司的設計方法提高了虛擬化技術的效率，提供更好的性能。（此技術也通過微軟Hyper-V Server單獨提供）。Hyper-V技術以及現有的Microsoft Virtual Server 2005 R2都支持服務器整合，支持在新硬件上運行舊操作系統和應用程序，以及跨平臺可遷移應用程序的災難恢復。

應用程序虛擬技術：Microsoft公司的SoftGrid應用程序虛擬技術將應用程序轉變成集中管理的虛擬服務，然后在需要的時間和地點把服務提供給臺式機、服務器和筆記本電腦。SoftGrid通過簡化應用程序管理極大地加快了應用程序的部署、升級和打補丁。

呈現虛擬技術：使用微軟的視窗服務器終端服務(Windows Server Terminal Services)，桌面應用程序可以運行在一臺共享服務器上，用戶界面呈現在遠程用戶的終端上，如臺式計算機或瘦客戶機。

桌面虛擬技術：微軟公司的Virtual PC通過在一臺機器上支持多種操作系統，實現了在個人電腦上運行互不兼容的應用程序。這加速了新軟件和新系統的開發與測試。此外，隨著專為宿主桌面架構（也被稱為“桌面虛擬架構”）開發的Windows Vista Enterprise Centralized Desktop的推出，整個桌面可以運行在一臺服務器上，然后被傳送到另外一臺遠程計算機的桌面上。

4 Hyper-V與虛擬化

微軟Hyper-V管理程序是整合了允許用戶動態添加物理和虛擬化資源的操作系統的新一代管理程序虛擬化平臺。要想了解Hyper-V，首先有考慮它的三個主要組件：管理程序，虛擬化堆棧和新的虛擬化I/0模塊。Windows管理程序的作用基本上是創建不同的分區來供代碼的每個虛擬化實例來運行。虛擬化堆棧和I/0組件則和Windows操作系統和創建的不同分區相互作用，三部分組件順序運行。使用英特爾VT處理器或者AMD-V激活技術處理器的服務器，Hyper-V會與直接在處理器上形成一個小型軟件層的管理程序相結合。這個軟件層會使用處理器中的線程，這樣主操作系統只需要運行一個物理處理器就能有效的對多重虛擬機和多重操作系統進行管理。

因為無須安裝第三方軟件產品或者驅動程序，兼容性得到了保證。結合有效的進程管理，用戶可以隨意使用虛擬化服務向服務器熱添加資源。無論是處理器，存儲器，網卡還是額外的存儲媒體，用戶都可以將這些設備添加到服務器上而無需中斷服務。用戶也可以使用64位客戶機資源，這對于傾向于64位軟件的用戶來說是個巨大的實惠。用戶可以對遷移過程進行虛擬化，節省配置成本，完成遷移后再對所需的物理機數量進行評估。

虛擬化的想法不僅能避免服務器的重復配置和節約成本，而且還能確保在非虛擬化服務器上所提供的服務。Hyper-V管理程序還能通過多重客戶機對集群進行管理。另外，用戶可以集群運行Hyper-V組件的多重物理機，將虛擬化客戶機從物理主機上遷移到另一臺虛擬機上而無需停機和重新配置。用戶也可以利用Windows Server 2008操作系統中的disk quorum特性在美國或者世界上的任何地方使用集群，無需必備單獨的共享硬盤，使用Windows Server 2008中的集群就可以實現。除此之外，用戶可以在Windows Server 2008操作系統服務器核心安裝程序上運行Hyper-V管理程序，并利用其穩定性特點，同時也能減少配置的種類，從而從其高實用性中受益。

5 結束語

虛擬化是資源的邏輯表示，它不會受物理限制的約束。虛擬化的主要目的是簡化對資源的訪問和對這些資源的管理。消費者通過受虛擬資源支持的標準接口來對資源進行訪問，這消除了從這些資源的物理實現對它們進行的訪問。這些交互是通過一些虛擬化的基本模式來闡述的。虛擬化允許IT基礎設施管理員動態管理資源的配置，同時還可以減少任何變化對最終用戶和應用程序的影響。虛擬化可帶來全方位的優勢：實時維護與管理、硬件采購成本的降低、可用性、安全性及性能更出色的架構。這正是虛擬化成為未來IT資源設計標準的原因。虛擬化的全新之處在于，它可融入WAN和LAN中所有方面。與接入技術（如SSL VPN）完美集成的虛擬化能夠施展其強大威力。對將用戶路由至最佳站點（托管您的SSL VPN接入控制）的分布式接入設備進行虛擬化處理，可在無需中斷服務的情況下實現應用和網絡資源的訪問。虛擬化使用戶路由至最適用站點的過程完全透明，無需更新客戶端軟件或重新配置受問題困擾的客戶端。此外，虛擬化是一個更有效的模式。從整體架構方案到完全發揮優勢的整個過程中，虛擬化立下了赫赫戰功。

參考文獻：

[1]楊桂珍.品嘗虛擬化[J]. 中國計算機用戶，2007(10):62.

[2]芥末.選擇服務器虛擬化技術要點[J].中國傳媒科技，2007(01):23-24.

[3]Erik Giesa.虛擬化的優勢[J].世界電信，2007(1):73.

[4]顧綺芳.論虛擬化的存儲技術及智能化的發展趨勢[J].文教資料，2007(3):213-215.

[5]孫耀吾，韋海英，賀石中.虛擬集群:經濟全球化中集群的創新與發展[J].科技管理研究，2007(2):180-183.

[6]吳松，金海.存儲虛擬化[J].小型微型計算機系統，2003(04):106-110.

收稿日期：2007-12-24

作者簡介：陸英南（1977-），男，大連理工大學管理學碩士，工程師，大連供電公司科技信息部信息中心系統網絡部系統維護工程師，研究方向：網絡管理、網絡安全以及視頻應用技術。