51CTO独家调查:中国虚拟化应用才刚上路

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虚拟化正在IT界掀起一场巨大的风暴。这个IT新宠给大家带来了太多的惊喜:承诺减少宕机时间、降低功耗、降低冷却成本、提高硬件使用率,而且,还使管理的难度大大降低……所有这些,使得IT企业像发现了新大陆,比赛一样地冲向虚拟化的实施之路。

51CTO独家原创】虚拟化正在IT界掀起一场巨大的风暴。这个IT新宠给大家带来了太多的惊喜:承诺减少宕机时间、降低功耗、降低冷却成本、提高硬件使用率,而且,还使管理的难度大大降低……所有这些,使得IT企业像发现了新大陆,比赛一样地冲向虚拟化的实施之路。

冷静过后,我们需要理智的面对中国企业的实际应用情况,虚拟化在中国的应用状况到底如何?还有哪些问题困扰着他们?

在采访了数十家国内的大中小型企业后,我们发现,在虚拟化应用中,中国的企业,才刚刚上路。

虚拟化在中国应用现状

IDC行业——虚拟化应用已落地
虚拟化认知度:★★★★★
虚拟化应用级别:★★★★
虚拟化采购需求:★★★★★

在虚拟化的应用上,从我们目前已经采访的情况来看,IDC行业是虚拟化应用最多的行业,但实际问题在于管理的问题,比如大部分IDC行业表示,他们对服务器资源消耗只进行手动跟踪或者不跟踪,有近八成的受访者表示他们对基于可用资源的服务器负荷再分配只进行手工管理或不管理,这这种情况使得困难程度进一步加剧。

虚拟机的泛滥问题是他们面临的主要问题,也是最大的挑战,有多个IDC表示,虚拟机的泛滥引发的磁盘I/O读写速度是他们当前面临的最大挑战。

某IDC项目主管表示:“这里的最大问题之一是虚拟机的泛滥。我们一次又一次地看到这种现象:比如,虚拟化之前拥有500台服务器、每台服务器上运行一个系统的客户,在虚拟化之后突然发现他们将会管理700个虚拟机系统。”他说,避免这种虚拟机泛滥的最好办法是规划虚拟机生命期。

实际上,虚拟化技术为数据中心管理人员带来了其它技术尚不能提供的机会,我们已进行的众多受访者的反馈也表明了,虚拟化技术同时也引发了一系列管理难题。为了能够更加充分的享受虚拟化带来的好处,数据中心的管理人员们需要建立一套从虚拟化到自动管理工具的综合策略。

开源虚拟化技术是IDC行业近期所关心的另一个重要技术。长时期以来,国内市场上的VPS主机产品几乎都是使用SWSOFT的Virtuozzo软件。这些商业软件成本较高,也有部分IDC服务商使用VMware来实现,但是性能稍微略差些。而当低成本,高性能的Xen进入国内VPS市场,定会加剧VPS市场竞争,降低VPS价格,从而为用户带来最大利益。

中小企业——摸着石头过河
虚拟化认知度:★★
虚拟化应用级别:★★
虚拟化采购需求:★★★★

对于x86服务器厂商们的重要目标——中小企业来说,虚拟化在中国的应用可以说才刚起步,大部分企业表示出的是对虚拟化技术的关注,同时,在09年,相当多的企业表示出如果条件合适,将逐渐试水虚拟化技术。

来自航天信息的一名技术主管明确表示,目前正在对几个虚拟化方案进行测试,两个月之内就将确定下具体的虚拟化解决方案。

从采访中,我们了解到,对于已经建立起完善的数据中心的中小企业来说,虚拟化在这里的机会不大,但对于一些即将改造或升级数据中心的用户来说,虚拟化技术将是他们需要重点考察的技术。

实际上,对于一些较小的客户而言,是很难说明在这些环境中应用虚拟化的理由。比如对于一个200台服务器的的数据中心来说,把规模缩小20%是有意义的。但对于一个拥有10台或者20台服务器的小企业来说,从网格上撤下来3台服务器并不能节省多少成本。虚拟化技术更多的应该是在改善灾难恢复能力以及改善服务器管理能力和灵活性方面。对他们而言,虚拟化技术是作为创建和共享IT基础设施的一种更好的方法。

科研行业——需求大量浮现
虚拟化认知度:★★★
虚拟化应用级别:★★★
虚拟化采购需求:★★★★★

对于国内相当多的科研行业来说,他们不可能有充足的IT资源为每个科研项目和学生毕设项目提供独立的服务器资源,这就导致大部分项目要么采用PC机手工搭建项目环境,要么和其他人分享紧张的服务器资源。如果采用PC机搭建项目环境虽然可以保障项目进度,但是由于很多项目真实的应用环境是高性能的服务器环境,很可能造成有些项目提交后无法正常运行。如果和别人分享紧张的服务器资源,则可能需要经常重建项目环境或等待上机时间,很难避免对项目进度造成严重影响。

在采访中,我们了解到,相当多的科研行业已经明确提出了对虚拟化技术的渴求,而对平台的要求也是能够有高度集成化,能在虚拟化的环境里高效工作,并易于部署、易于使用和易于管理,毕竟手工搭建大量同样配置的服务器环境是非常耗时耗力的大工程。即便是由科研人员自己完成配置,也会由于能力水平不一而无法确保项目进度,从而对研发造成很大影响。

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虚拟化在中国应用层次

测试和研发、服务器合并和灾难恢复——此三大虚拟化应用,在51CTO目前已采访的用户中,占据了大部分的应用。

51CTO虚拟化在中国调查:虚拟化技术适用领域

对于测试和研发项目来说,因为研发人员需要使用许多不同的操作系统环境,这使得相关成本很难估计,较好的选择是硬件虚拟化。

实际上,虚拟化技术是将虚拟服务器从其下的硬件中抽象出来,但这并不意味着虚拟基础结构可以支持任何硬件。需要特别注意的是,硬件虚拟化和并行虚拟化必须支持从CPU芯片到显卡等计算机的所有硬件。而操作系统虚拟化技术建立在标准的操作系统之上,因此支持操作系统支持的所有硬件,所以操作系统虚拟化产品部署过程更容易。

服务器合并通常发生在支持在线应用和数据的生产型服务器中,需要考虑的两个因素是处理损耗和服务器利用率。这其中,最好的解决方案是操作系统虚拟化,因为操作系统虚拟化拥有更低的服务器损耗,因此能够显著提升服务器的利用率。

灾难恢复解决方案是一个非常常见的虚拟化服务器部署方案。许多组织发现允许实时访问和提供冗余系统的灾难恢复方案是极其昂贵的。由于虚拟化服务器可以被激活、重启且可在限定的时间内创建重要服务器,所以虚拟化服务器在短时间内快速成为经济高效且具有更高管理性能的灾难恢复解决方案之一。

虚拟化典型应用:老应用支持
典型案例:航天信息某下属企业

目前国内相当多的企业服务器硬件数量有限,无法完全替换原有老化服务器。同时由于部分业务系统的配置较为复杂,甚至必须运行在一些新的服务器硬件所无法支持的操作系统平台上(比方说WindowsNT、2000),于是造成了一个怪圈:持续使用了较长时间的系统(往往是数字化最彻底的系统)拖着大量宝贵的数据,运行在一个老旧不堪的服务器硬件平台之上。面临极大的数据风险。

此外,如果采用购买新机器的方式进行扩容,老的应用系统如何在新设备上运行,这也是一个棘手的问题。原有比较旧的应用系统,其依托的操作系统是较老的Windows NT和Windows 2000 SP4以前的版本,很多新设备已无法提供对老操作系统的支持。因此,即使新购买硬件设备,也无法满足老应用系统在操作平台方面的要求。

在对航天信息某下属企业的采访中,一位系统工程师表明确示,目前企业的很多桌面级的应用,还跑在486甚至386平台上,而他们现在对虚拟化技术很关心,正在考虑将系统升级,并将计划一些老应用移植到虚拟机上。

实际上,随着数字化建设的不断深入,系统势必将不断扩容,随着各种业务系统越来越多。而很多较小的业务系统往往不需要一个高性能的服务器平台(也不可能无限制的增加服务器数量)但是又不能将之简单的安装到现有的服务器平台上(考虑到数据安全等问题)如果采用购买新设备的方式扩容,必然带来“大马拉小车”的局面,造成极大的设备资源和资金的浪费。

虚拟化典型应用:容灾与备份
典型案例:金山软件信息系统

灾难备份并不是一个新的话题,但今年灾难备份却再次成为大家关注的热点。从金融、电信到政府、社保、税务等都在规划和讨论容灾项目,灾备市场进入了快速发展的阶段。

金山软件信息系统工程师王树圆表示,考虑实施虚拟化技术主要有三点原因,除了上面提到的节约硬件成本、管理成本,还有一个就是灾备的考虑,王树圆经理告诉51CTO记者,传统灾备采用的是镜像的方法,不仅不保险,而且十分浪费成本,但是如果使用虚拟化,那么任何一个虚拟机都可以互为镜像做备份,灾备的保险系数要高很多。

在虚拟化领域,我们听到最多的是,目前尚缺乏自动化的恢复工具。目前大部分的容灾恢复流程依然靠手动作业,而且现有的备份工具也并不适用于虚拟化环境,此外,有相当多制定了容灾恢复计划的公司也无法备份所有的虚拟服务器,这是他们当前面临的两大主要问题。

虚拟化典型应用:数据中心整合
典型案例:中国交通通信中心

由于数据中心负责人越来越多的通过虚拟化来管理成本和增长,因此能够更加一致全面的管理物理和虚拟环境的工具和技术成为了当前大家明确提出的需求。

中国交通通信中心的赵维祖先生告诉我们,尽管目前并没有使用虚拟化技术,但对此非常感兴趣,尤其是分布式数据仓库和虚拟化灾备技术。他告诉我们如果使用分布式数据仓库,可以实现各地数据中心的虚拟化联网,简单的说,就是使分布在各地的数据中心统一到一个地方管理,这样做不仅方便管理,更重要的是在用户使用时可以实现平滑的过渡,即一旦一个数据中心发生问题,那么用户可以平滑的转移到另一个数据中心,以保证服务的连续性和可靠性。

虚拟化典型应用:服务器整合

典型案例:中国普天

有许多公司已经开始启动了服务器整合项目。运行不同地区的独立服务器上的ERP实例被整合成为一个单一的实例。专门针对ERP系统的配置、测试和生产环境的服务器虚拟化也逐渐发展起来。然而,采用服务器虚拟化来运行多个应用的做法却没有得到发展,专注于安全领域的智华天成信息主管郭世权表示:“主要是因为购买虚拟化技术的投资成本尚不能与节省下来的资金相持平。此外,虚拟化技术仍然被人们认为是主要以IT为中心的项目,所以很难为此投入大笔资金。”

应用的整合则是另一个重点关注的问题。

中国普天的高级工程师杨木祥先生所在应用研究部门在未使用虚拟化技术的时候面临这样一个难题,即开发环境与应用环境的冲突。他所在的部门正在开发网络存储设备,需要Linux的开发环境,但在Linux平台下,很多办公软件无法使用,为了解决这个难题,杨木祥先生使用了VMware的Workstation,这款桌面虚拟化产品可以实现在单台PC上配置两种操作系统,每个虚拟机都呈现为一个完整的 PC,包括处理器、内存、网络连接和外设端口,在不添加额外硬件设备的前提下,实现了两种操作环境的切换,给工作带来了很大的便利。当然杨先生也提到,虚拟机并不是十全十美的,在使用中也遇到了一些问题,例如32位机器与64位操作系统不能兼容等。

虚拟化典型应用:关键业务

典型案例:通用集团

虚拟化业务是否应用到关键业务平台?这是一个敏感的话题。以中国目前的情况看,少有用户敢于在关键业务中使用虚拟化。

但是如果把前提设定为X86平台,首先X86服务器一般不用于关键业务,对此大家心中没底就很正常了,不说虚拟化,就是X86平台用于关键业务,也是一个心中没底的事情。

不同于其他用户,通用集团早在06年就开始使用虚拟化技术,因此不同于其他厂商的试探性使用,通用集团在关键业务上大量部署了虚拟机。李滨先生告诉我们,目前通用集团使用物理机和虚拟机的比例大概是3:10,即三台物理机承担10台左右的虚拟机,而在这个过程中,很少发生宕机丢失数据的情况,除了虚拟环境的合理配置,硬件稳定才是根本。李滨还告诉我们,除了在硬件上追求稳定,虚拟机备份,动态迁移等技术也被广泛的关注和使用。

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虚拟化在中国用户的误区

51CTO虚拟化在中国调查:虚拟化技术优势

 虚拟化误区一:虚拟化省钱

在我们的调查中,大部分企业对于服务器虚拟化的看法是,它能够为企业节约很多钱。

中国电子科技集团第四十五研究所网络工程师芦芳告诉我们,尽管目前研究所没有使用虚拟化产品,但对虚拟化技术本身十分关注,他们的问题主要集中在灾备处理上,目前芦小姐的实验室采用的磁带机的备份方式,但由于硬件限制,导致管理非常繁琐,另外垃圾数据的问题也让芦小姐头痛不已,她希望通过虚拟化技术解决这个问题以缓解硬件资源不足的问题,但是当记者问道具体的技术时,芦小姐表示自己并不很清楚哪款产品可以解决这样的问题,这样的回答不仅局限在芦小姐,记者在走访其他一些用户是,也得到了同样的回答,用户仅仅知道虚拟化可以节约硬件资源,但并不清楚涉及的技术有哪些,涉及的产品有哪些,因此虚拟化尽管为用户承诺了一个美好的未来,但是显然用户对这个未来并不清楚。

按实际情况真是如此吗?实际上,虚拟化也可能要花更多的钱。这是因为服务器虚拟化需要两样东西:共享存储与一些新的服务器,这些服务器要功能强、配置全,并预装AMD和英特尔等厂商提供的支持虚拟化技术的芯片;此外,就算你已经有了这些功能增强的服务器,也不一定能摆脱困境。因为服务器兼容问题制约了许多虚拟化项目。比如,在同一个VMware ESX集群中混合使用AMD和英特尔的平台时,就无法在不重新启动的情况下在两个平台之间转移虚拟机。

因此,从短期上来看,虚拟化技术实际上并未给企业的硬件成本下降很多,但从长远的角度出发,的确能够简化管理,从管理成本上来讲,的确将下降很多。

“虚拟化技术的好坏不是由我们判断的,而是要看使用的人是否接受,如果他们接受这个技术,那我们再考虑是否大量部署虚拟化来节约成本。”——金山软件信息系统经理王树圆。

对此,金山软件信息系统经理王树圆经理表示认同,他告诉记者:“实现虚拟化技术最大的障碍是自己的观念,我们是否接受没有实体主机,是否放心将数据放在虚拟机上?如果使用部门没有意见,能够接受,那我们就会考虑大量部署,我最希望的结果就是,除了最重要的部门使用物理服务器,其他部门例如行政、市场等都使用虚拟机,这样不仅可以节约硬件成本,管理成本也将随之减少,尽管初期部署虚拟化需要一笔不小的开销,但长久算来,还是值得投资的。”

虚拟化误区二:非开源一定更好?

有相当多的用户表示,在选择虚拟化产品时,第一考虑都是非开源产品,原因在于,技术成熟且有服务作为保障。比如在谈到虚拟化可靠性的问题时,中国交通通信中心的赵维祖告诉我们,鉴于数据的重要程度,即使部署虚拟化产品,也不会将其部署在核心业务上,而会先试探性的使用,赵先生告诉记者,曾经有朋友因为虚拟内存出问题而导致数据丢失的案例,另外他还告诉记者,如果选择产品,他更倾向于采购不开源的产品,主要还是担心稳定性的问题。

对于虚拟化什么以及如何虚拟化,大多数用户都制定了严格的政策。目前遇到的困难是——例如超过两核的处理能力,大于1G的内存——等都趋向于是硬件方面的问题。操作系统(OS)则保持一致,意味着物理服务器上要么都是Windows虚拟机,要么都是Linux虚拟机,而没有混合的工作负载,因此,开源虚拟化的重要性将在此发挥出来。

但是,从另一方面来说,尽管开源虚拟化技术可能有更好的前途,但我们却不得不承认在未来一段时间内开源虚拟化技术依旧无法和VMware相提并论,毕竟VMware所能提供的虚拟化产品线是非常全面的,无论是个人计算机的虚拟化,还是企业级的虚拟化,VMware都能提供相对完整地产品和解决方案,与之相比开源虚拟化大都还只是基于Xen的虚拟化管理软件而已。

也许,在谈到开源与非开源的时候,我们用Xen CTO——Simon Crosby的比喻来表现二者的关系比较恰当:“开源Xen销售的是引擎,而Vmware销售的是整车。”

虚拟化误区三:虚拟机蔓延

虚拟机蔓延是最近曝光率比较高的名词了,它对企业机构的影响不仅仅包括简单的工作复杂性、生产效率的降低,而且还会引发触及企业底线的严重问题。虚拟机包括操作系统、应用以及其他服务,这些服务往往与网络相连接,因此可能像物理设备那样存在相同的技术支持、安全和法规遵从等问题。

目前来看,国内有相当的企业缺乏适当的管理措施来对虚拟环境进行管理。一些在物理环境下能够很好地执行应用和管理的控制方法在虚拟机环境可能不起作用。因为许多企业有很多部门都配置了虚拟机,从而缺乏一个可以遵循的统一标准。结果,系统配置数量达到了前所未有的水平,因为虚拟系统可能会被忽视,所有虚拟系统没有得到适当升级的可能性也增加了。

通用集团的李滨先生对此也深有感触,他告诉记者,由于在主机上创建过多的虚拟机,导致性能低下,资源并没有到合理分配,对此,他希望通过HA软件提高硬件资源的利用率。

李滨告诉我们虚拟集群技术故障恢复和集群配置的结构十分复杂,尽管VMware自身也提供了一个更加强大的解决方案,推出了ESX Server 3和VirtualCenter 2,但VMware HA不像Vizioncore esxReplicator,它可以自动重启出错主机中的虚拟机,而且配置方面非常费力,不仅要有VirtualCenter和VMotion,而且虚拟机必须存储于光纤通道SAN环境,否则它就无法工作。

李滨先生表示,尽管通用集团使用虚拟化技术已经很长时间,但是动态迁移、动态存储以及数据库备份等问题仍然是持续关注和学习的,同时他也认为虚拟化技术在未来将会有更广泛的应用和发展。

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虚拟化在中国发展困境

51CTO虚拟化中国调查:虚拟化面临的困境

 应用尚处初级阶段

冯先生服务于一家为火电厂提供节能诊断技术的公司,这个公司拥有国内第一个火电机组节能全息诊断中心,并可以通过信息网将所有用户链接起来,为机组节能提供远程诊断和d技术服务。目前已有10多类共40台机组的规模,并以每年80%的速度增长。冯先生告诉我们,在没有使用虚拟化技术之前,一个IP要对应一台实体机,所以硬件投资随着业务的发展不断加大,而实施虚拟化技术之后,一台实体机可以配置多个IP,也就是说,原来一台电脑控制一个机组,现在是一台电脑控制多个机组,使得硬件的投资成本大幅降低,提高了硬件资源的使用率,但他同时也向我们强调,因为只是涉及最简单的虚拟化应用,所以他并没有感觉虚拟化技术还能为他带来哪些更便捷的服务,这种感觉就像鸡肋,食之无味,弃之可惜。

厂商支持是否到位?

金山软件将在半年内将尝试虚拟化技术,王树圆经理也是在加紧学习,但是他向记者抱怨,目前可以学习虚拟化技术的方式太少,大部分都是靠自己做测试,而且最令他感到头痛的是,厂商的配套服务并不及时,在出现问题时不能及时解决,增加了用户学习和使用的难度,这也是他目前最希望解决的问题。

技术支持是否到位?

“基于我国目前的芯片水平,虚拟化技术能否支持我们虽然老的、过时的、但却有效的开发环境,这是我们进行虚拟化尝试的最大障碍。”

尽管航天信息在使用虚拟化中遇到的问题很特殊,但也为我们进一步思考虚拟化提供了思路,虚拟化诞生之初是由于计算资源的昂贵,但随着硬件的快速更新,虚拟化技术的价值似乎没有意义了,也因此进入了一段真空期,可当计算资源变丰富甚至泛滥时,人们又开始思考虚拟化的意义,这是一个有趣的循环,那我们不妨顺着思路继续考虑,如果虚拟化技术普及了,那么管理100台虚拟机的难度和管理10台物理机的难度,哪个更难?哪个成本更高?换句话说,我们总是为实现某种目的而发展的过多,导致最后不得不用另一种技术来弥补,所以在实施虚拟化之前,还是请大家考虑清楚,我们虚拟到几何!

安全风险更为突出?

在我们的采访中,相当多的用户在关注高可用性的同时也在关注着虚拟化的安全问题。因为在他们看来,如果负责虚拟调配的系统发生安全威胁事件,会迅速“感染”多台虚拟机,引发更为广泛的安全问题。

“虚拟化平台是服务器整合中最安全的一个平台。”一名来自新疆的石油用户表示,“尽管它们同在一个共享的服务器上运转,但却是相对独立的。在稳定性方面,有的用户自从三年半以前应用VMware ESX系统后,就没有重启过系统。”不过,在虚拟化架构中,x86架构和操作系统之间明显多了虚拟化层,在多数人看来,也许它会带来新的安全隐患。

尤其是虚拟化层之上的操作系统,最容易受到安全威胁。这是因为,安全和应用程序的大小以及关联应用程序的多少息息相关,应用程序越多出现安全漏洞的可能性越大。操作系统本身很大,还要支持很多应用程序,自然成为安全攻击的标靶。

比如在中国交通通信中心,赵维祖所在的数据中心对数据的安全性有着极高的要求,因此在谈到虚拟化技术的时候,他更多在意的是虚拟化技术是否可以为他们提供可靠的服务。

另一个案例来自一家为火电厂提供节能诊断技术的公司,作为企业IT技术主管的冯先生在使用虚拟机的过程中明确表示,比较担心的是虚拟化技术的安全问题,冯先生告诉我们,由于行业的特殊性,一旦数据丢失,将造成极大的损失,所以尽管他还没有遇到这样的问题,但数据安全问题将决定他是否继续深入使用虚拟化技术。

因为一旦你部署虚拟环境,你将去除硬件与软件之间的联系,而这会给基础设施安全带来混乱。他表示:“软硬件之间联系的切断,面临着一定的风险,即让安全专业人员看不到他们的网络安全设备背后究竟发生了什么。服务器环境变得更不固定、更复杂,安全专业人员最终失去硬件提供的稳定性。任何类型的安全漏洞扫描都可能在几分钟后过时。”

赵维祖对此也表示赞同。虚拟化可以优化诸如服务配置和打补丁这样的流程,但它还增加了IT专业人员可能没有想到的复杂化。他说:“我们过去不得不为操作系统和应用程序打补丁,但是当你虚拟化时仍必须做这些事,现在你必须对可能存在安全漏洞的虚拟机管理器层打补丁。因此,维护安全环境和出于遵从性目的建立安全环境文档的工作,只会由于引入虚拟技术层而变得更复杂。”

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责任编辑:张存 来源: 51CTO.com
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