虚拟化帮助实现新型数据中心

    未来五年内数据中心将有大幅度的改变，改变的方向即是“新型数据中心”。尽管各家对新型数据中西定义各不相同，但是实现的“绿色、高效、运营简单”目的总是一致，而在实现上述目的的手段中，虚拟化总是被广为提及的一种方法。

    在新型数据中心，不刻意强调计算资源的专属性，而是倾向于采用虚拟化技术，充分利用可信赖的其它计算资源。虚拟化带来的好处已毋庸多说，可参照比特网数据中心频道最近发布的文章《从“芯”出发 数据中心能效管理》一文。

   在虚拟化技术之前，有了新的应用需求，我们往往选择不断增加服务器来满足需要，而实际上根据IDC的调查，目前服务器利用率只有30%。笔者在日前参加比特网首届数据中心经理人年会时采访过不少用户，有近45%的数据中心经理人表示他们当中有一部分人是看CPU的使用率来评估服务器的使用情况。

    而现在的问题是，当所有的硬件厂商都宣称可以为数据中心带来虚拟化变革时，如何能让服务器最核心部分也就是CPU的能力充分被调动，从而实现整个硬件平台的性能提升?

    英特尔中国大区技术部经理日前接受比特网(Chinabyte)专访，从更加底层的角度解析了从芯开始的虚拟化技术能够为新型数据中心带来哪些改变，能够为提升硬件平台的性能做哪些帮助。

    在采访中，梁岩戏称数据中心是一个大的虚拟化资源池，但是并不是所有的用户都会对虚拟环境进行优化，针对此问题，梁岩解释说，虚拟环境的优化比较困难，因为虚拟化本身是在物理层和上面虚拟层应用之间加了一层翻译层。因为本身是一个转换层，因此肯定会带来性能的降低，而现在英特尔做的工作就是如何通过底层硬件加指令、加功能，使得从上面虚拟环境对底下硬件指令调动的时候能达到最快。

   随后他用英特尔最新的服务器处理器至强5500解答了笔者的疑惑。“我们必须通过硬件加速的方式来解决这个问题，直接通过软件是很难做到的。所以英特尔在我们的CPU，在我们的芯片组，以及在我们的一些I/O设备上做了很多的工作。”而在最新的测试中，新一代的英特尔虚拟化技术(Intel VT)使本机虚拟化性能提升了2.1倍，并使往返虚拟化延迟降低了40%。

    以英特尔至强5500系列处理器为例。新的处理器提升了三个虚拟化技术能：CPU级的VT-x技术，芯片组一级的VT-d技术以及I/O一级的VP-c技术。梁岩解释说，VT-x有助于提高基于软件的虚拟化解决方案的灵活性，比如从旧机器向新机器做迁移转换的时候，因为这个新的机器里加了很多的指令，和老的机器在指令集上不一定完全兼容。VT-x就会智能地对比两边的指令集，如果发现不一致，VT-x会使他们之间做指令的一个匹配。

    这样的话从一个老机器迁移到一个新机器，或者迁移到未来的一个新机器的时候，它始终都是一个二进制的迁移，不需要重新做任何一个转换的工作，这也就是英特尔虚拟化灵活迁移技术(Intel VT FlexMigration)所做的工作。实际上这种方法是在提升所谓“翻译层”的转换效率。

    英特尔芯片组的VT-d技术也具有很好的表现。由于每台服务器上整合了更多的客户操作系统，数据进出系统的传输量(I/O流量)有所增加并且更趋复杂。如果没有硬件辅助，虚拟机监视器(VMM)必须直接参与每项交易。这不仅会减缓数据传输速度，还会由于更频繁的VMM活动增加服务器处理器的负载，VT-d技术通过减少VMM管理I/O流量的需求来加速数据传输，，消除了大部分的性能开销。

   “当虚拟化环境对以下的硬件，对一些I/O设备进行一个调动的时候，VT-d会提供一个直接的调用工作，而不用通过中间的虚拟层，那这样调动的话，性能会更好。”梁岩解释说，不过这也有可能破坏安全性，因为无法确定是否调用到有需求的虚拟环境，梁岩表示，英特尔在整个设计里面提供了非常好的一个安全保护，使得在内存、CPU这样的底层方面都会和别的虚拟层之间做相互的干涉，同时又使得它直接针对硬件。

    最后他这样评价虚拟化技术给数据中心带来的变革，“从广义的IT上来说，客户的应用与下面的硬件出现了虚拟化作出的解释层，经过一些资源的映射以后，使得下面的硬件可以方便地替换，加入新的硬件新的功能，对上面的软件并没有影响，从这个意义上来说，虚拟化对‘简化数据中心’起到了非常大的帮助。”

    无论是绿色、高效还是简单的运营管理，虚拟化都是一个强有力的手段，而在更为关键的计算资源，英特尔从“芯”开始的虚拟化正在帮助实现这一目的。