淺議虛擬化技術及其在商業銀行的應用

摘要:該文介紹了虛擬化技術的概念、特征、目標以及系統組成。并結合我國商業銀行的特點，分析了虛擬化技術在我國商業銀行中的應用。

關鍵詞:虛擬化;商業銀行

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)27-7810-02

虛擬化技術是指計算元件在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上運行。虛擬化技術可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程。CPU的虛擬化技術可以單CPU模擬多CPU并行，允許一個平臺同時運行多個操作系統，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。

虛擬化技術與多任務以及超線程技術完全不同。多任務是指在一個操作系統中多個程序同時并行運行，而在虛擬化技術中，則可以同時運行多個操作系統，而且每一個操作系統中都有多個程序運行，每一個操作系統都運行在一個虛擬的CPU或者是虛擬主機上;而超線程技術只是單CPU模擬雙CPU來平衡程序運行性能，這兩個模擬出來的CPU是不能分離的，只能協同工作。

虛擬化概念并不是新概念。早在20世紀70年代，大型計算機就一直在同時運行多個操作系統實例，每個實例也彼此獨立。不過直到最近，軟硬件方面的進步才使得虛擬化技術有可能出現在基于行業標準的大眾化x86平臺上。

虛擬化因其對IT 的關鍵、變革性的技術理念，已日益深入人心，也必將影響深進。IT 虛擬化這一激勵人心的架構可以創建容量無限的動態資源池從而有益于用戶對資源隨時隨地的訪問。正因它如此重要，各方面都致力于積極研發、采用和推廣虛擬化技術。與傳統的理解不同，我們不能將虛擬化技術看作是孤立的、戰術性的工具，相反，虛擬化技術將對我們的整個業界產生深遠的影響，從數據中心到桌面，都確信其應該作為企業級基礎架構戰略的一部分。

1 主流的虛擬化技術

1.1 虛擬硬件模式

虛擬硬件模型將計算機、存儲和網絡硬件間建立了一個抽象的虛擬化平臺，使得所有的硬件被統一到一個虛擬化層中。目前，此類虛擬機的典型產品有Vmware 的Workstation、GSX Server、ESX Server和Microsoft的Virtual PC、Virtual Server以及Parallels Workstation等。

虛擬硬件模式特點:虛擬了Intel x86平臺，可以同時運行多個操作系統和應用程序。通過使用虛擬化層，提供了硬件級的虛擬，即虛擬機為運行于虛擬機的操作系統映像提供了一整套虛擬的Intel x86兼容硬件。這套虛擬硬件虛擬了真正服務器所擁有的全部設備:主板芯片、CPU、內存、SCSI和IDE磁盤設備、各種接口、顯示和其他輸入輸出設備。并且，每個虛擬機都可以被獨立的封裝到一個文件中，可以實現虛擬機的靈活遷移。

1.2 虛擬操作系統模式

虛擬操作系統模型是基于虛擬機運行的主機操作系統創建了一個虛擬層，用來虛擬機主機的操作系統。在這個虛擬層之上，可以創建多個相互隔離的虛擬專用服務器(Virtual Private Server， VPS)。這些VPS可以最大化的效率共享硬件、軟件許可證以及管理資源。對其用戶和應用程序來講，每一個VPS平臺的運行和管理都與一臺獨立主機完全相同，因為每一個VPS均可獨立進行重啟并擁有自己的root訪問權限、用戶、IP地址、內存、過程、文件、應用程序、系統函數庫以及配置文件。對于運行著多個應用程序和擁有實際數據的產品服務器來說，虛擬操作系統的虛擬機可以降低成本消耗和提高系統效率。目前，swsoft的virtuozzo是這一領域的成熟產品。

1.3 半虛擬化技術

在不斷增加的虛擬化技術列表中，Xen是近來最引人注目的技術之一。Xen是在劍橋大學作為一個研究項目被開發出來的，它已經在開源社區中得到了極大的推動。Xen 是一款半虛擬化(paravirtualizing)VMM(虛擬機監視器，Virtual Machine Monitor)，這表示，為了調用系統管理程序，要有選擇地修改操作系統，然而卻不需要修改操作系統上運行的應用程序。Xen是一種特殊的虛擬硬件虛擬機，具有虛擬硬件虛擬機的大部分特性，其最大的不同點在于，Xen需要修改操作系統內核。目前，Xen只支持在Linux系統之上實現的Linux虛擬機。不過，其新的版本將支持Intel公司的硬件虛擬技術Intel-VT，這一個關鍵技術將可以用以解決Xen在虛擬化Windows系統方面的困難。

VMware仍然是虛擬技術領域的領袖，在產品的成熟度方面它比XenSource公司還是有著很明顯的優勢。但是很多的業內人士認為，由于開源的原因，Xen的實力將會越來越強。目前，開源領域的巨頭Red Hat公司以及Novell公司都已經開始將該技術整合進入它們于Red Hat Enterprise Linux 5系統以及Novell、SuSE Linux Enterprise Server 10系統實際上，如今企業級的中心管理人員面臨的虛擬化解決方案種類繁多，有些是專有方案，而有些是開源方案。總的來說，各自都基于以上三種基本技術當中的一種，但哪種技術效果最好，這取決于要進行虛擬化處理的具體工作負荷以及優先業務目標。

2 虛擬化技術在商業銀行中的應用

2.1 應用的背景以及必要性

現在，虛擬化技術已經在眾多的領域得到廣泛的應用，而不同的虛擬技術已經滲透到了各種IT應用環境中。各個IT部門都會采用虛擬技術來降低能耗，使服務器和操作系統的配置更加靈活，存儲和系統資源被更好的利用。隨著我國金融行業的快速發展，越來越多的銀行特別是大型商業銀行數據都成立了數據中心，在各個數據中心里有著各種不同的資源環境，不僅有不同類型不同級別的硬件設備，還有不同的操作系統，如Solaris、Linux、Windows等等，如何在這些環境中進行很好的管理和遷移，建設良好的互操作和管理是做好業務服務的前提，因此，虛擬化技術的應用是數據中心當前以及未來的一個重點。虛擬化技術的應用不僅僅是要能夠提供計算、存儲能力的動態分配，更強調的是虛擬化的遷移和轉換的能力，能夠讓系統在各種硬件或軟件平臺無縫地平移，同時可以利用虛擬化實現備份的能力。

2.2 虛擬化在銀行中的應用

數據中心中運行著銀行的各種業務應用，虛擬化技術讓這些應用與具體的物理服務器之間不再是完全的映射關系，將應用層跨越不同的硬件，實現對不同資源的整合，并且實現虛擬化的資源分離通道，提供給不同級別、不同應用的用戶接入。

目前給各個商業銀行提供技術支持的大多數主流廠商都紛紛涉足虛擬化市場，推出了各自的解決方案。

作為銀行大型主機供應商的IBM一直是虛擬化技術的倡導者，很早就在大型主機方面應用虛擬化技術，近年來，又將虛擬化技術引入到小型機產品上，相繼推出了PowerVM全新的虛擬化管理平臺，其中一項存儲解決方案，利用虛擬化技術使得系統管理趨于透明化、極大的簡化了管理員的工作，而且用戶不需要增加特殊的磁盤陣列設備，即可實現異構存儲系統的虛擬化，給用戶帶來很大的靈活性。SUN 公司利用微軟的Hyper-V提供的虛擬化解決方案，將多個應用程序整合到更少的服務器上，降低了成本，并且減少了用電及制冷的消耗，在SUN x86服務器上運行Hyper-V技術，這個基于系統管理程序的虛擬化技術可以在操作系統內自動創建并管理分區，可以在較少的物理服務器上快速創建并運行多個虛擬服務器。Hyper-V是微軟提出的一種系統管理程序虛擬化技術，在x64處理器，運行x64版本的Windows Server 2008操作系統下，可以為用戶提供更為熟悉以及成本效益更高的虛擬化基礎設施軟件，這樣可以降低運作成本、提高硬件利用率、優化基礎設施并提高服務器的可用性。

除了已經廣泛應用的服務器虛擬化之外，桌面虛擬化也開始蓬勃發展，各個服務器虛擬化技術的提供商紛紛推出桌面虛擬化的解決方案，除了老牌的思杰、VMware之外，還有Sun、微軟，以及新近從Xen陣營轉到KVM陣營的Red Hat等Linux發布商。不過，與被用戶認可、已成為主流技術的服務器虛擬化相比，桌面虛擬化還處于培育階段，真正的用戶還不是很多，但是桌面虛擬化也有著非常明顯的優勢，尤其體現在成本、管理、安全三方面。目前，由于業務的發展需求，各個銀行柜臺終端普遍采用PC機作為接入設備，而設備的開放性必然帶來安全、維護等諸多的問題，而采用桌面虛擬化技術，管理員只需要在后臺集中維護，簡化了管理，節約了管理成本。另外桌面虛擬化降低了對客戶端設備的要求，可以延長PC的壽命，而且，由于集中管控，還帶來了更好的安全性和故障恢復能力。

3 總結

近年來，虛擬化技術在眾多的企業，特別是在許多金融機構，比如銀行得到了大量應用、為金融業務的拓展和系統安全性的提高提供了有力的保障，今后隨著虛擬化技術和應用的進一步發展，必將為銀行系統建立更加安全可靠的應用平臺，提供更先進的技術和解決方案。

參考文獻:

[1] 陳杰. 虛擬化制度下的安全[J].計算機世界·產品與市場， 2009(18).