云计算大行其道 CPU虚拟化推波助澜

IT专家网 12年09月25日 12:57 【转载】作者：IT专家网责任编辑：唐蓉

导读：虚拟化已经从数据中心的新技术变成了主流技术。Gartner预测到2016年，x86硬件支持的80%工作负荷将转移到虚拟机上运行。

虚拟化已经从数据中心的新技术变成了主流技术。Gartner预测到2016年，x86硬件支持的80%工作负荷将转移到虚拟机上运行。以前通常一个数据中心中会存在大量利用不足的服务器，购买和管理这些设备耗费大量时间和资金成本，还不包括供电和散热。虚拟化有助于减轻这些负担，通过把物理机转化成虚拟机，从而降低企业硬件采购和管理成本，以及数据中心的占地面积。

全球各大服务器提供商在云服务器及虚拟化软件的研发上都加足马力，市场上也出现了不少虚拟化技术产品，这些产品在虚拟化架构、CPU虚拟化、内存虚拟化、客户0S及虚拟机迁移、存储迁移等多项虚拟化技术上都有各自的优势与特点。虚拟化技术是一套解决方案，完整的情况需要CPU、主板芯片组、BIOS和软件的支持，例如虚拟机监视器软件或者某些操作系统本身。

此外，即使只是CPU支持虚拟化技术，在配合虚拟机监视器软件情况下，也会比完全不支持虚拟化技术的系统有更好的性能。比如芯片厂商AMD在其全部处理器中均采用AMD虚拟化(AMD-VTM)技术，这是一套为了更好地利用资源而设计的向x86系统架构的硬件扩展。AMD-VTM包括对x86指令集的扩展，使软件更高效地创建虚拟机并实现虚拟机间的切换，以改善应用程序的响应性，实现虚拟机对设备的直接访问，从而绕过虚拟机管理程序，获得更好的应用程序性能、完整性和安全性。

近年来，云计算可谓是大势所趋。随着处理器技术、分布式技术、虚拟化技术、自动化技术和互联网技术的发展，云计算应运而生，这是一种能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算平台。

云计算利用服务器虚拟化技术可实现对虚拟机的部署和配置，通过对虚拟机的快速部署和实时迁移能大大提高系统的效能，还可通过对虚拟机资源的调整来实现软件系统的可伸缩性，确保系统能迅速从故障中恢复并继续提供服务，提高了系统的可靠性与稳定性。

服务器虚拟化技术实现了将高负载节点中的某些虚拟机实时迁移到低负载的节点，把多个低负载的虚拟机合并到一个物理节点，并将多余的空闲物理节点关闭，以提高资源的使用效率，使负载达到均衡，从而使上层应用的性能得到了保障，同时还达到了减少能耗的目的。

据了解，AMD最新的皓龙6200系列处理器采用世界上首款模块化的x86处理器内核设计，提供了多达16颗核心，是首款具备多线程浮点单元的处理器和首款支持FMA和XOP指令集的处理器，为虚拟化进一步增强可扩展性，内存带宽增加73%，使服务器可以管理更多虚拟机并应付更高的负载，降低了单台虚拟机的成本。这些新特性能够给HPC、数据中心、虚拟化，尤其是正在兴起的Web和云计算等高度线程化的工作负载，带来高性能、高扩展性和高效等优势。

一般来说，一个处理器核心越多就越适合支持虚拟机。具有高核心密度的处理器有助于提高“合并率”，可以衡量每台物理服务器上存储的虚拟机数量。高合并率反过来可降低必须购买的生产和备份主机硬件数量，从而把资本支出降至最低。

另外，更高的合并率通过减少必须管理的物理设备数量，还可帮助降低运营费用;同时，高核心密度提高了虚拟环境的性能。虽然性能很大程度上取决于工作负荷，但专用核心常常会提供更多的处理能力，因此虚拟化的工作负荷比多线程共享相同的CPU组件的工作负荷表现更好。

未来，随着刀片服务器技术的不断发展，数据中心将会越来越多的使用刀片服务器取代原有的机架服务器和塔式服务器。把虚拟机托管在带有低功耗处理器的服务器上，有助于降低能源费用。它还能通过降低数据中心的散热要求来间接地减少能源费用。耗电减少意味着产生更少的热量，也就减少了散热基础设施的负荷。