浴火重生 -- 涅磐鳳凰
鳳凰之所以神奇，是因為它的涅磐。浴火，然後重生，這，是一種永恒。
在過去的一年半，虛擬服務器造成一股流行，顧客往往要求產品具備廠商所吹噓的那些功能。然而這個技術並不是什麽新東西，任何了解Unix跟大型服務器的人都知道--大型服務器在1970年代時就可以使用虛擬磁區。那麽，到底這股流行是怎麽出現的？
虛擬程序的含義十分廣泛，包含輸出／輸出（I/O）、存儲設備已經其他部分的虛擬化技術，然而最近大家的焦點都放在服務器的虛擬化--即可以在一台硬件上執行多套操作係統的能力。
雖然這樣的技術老實說也是十分有曆史，但在x86平台上使用1998年出現的VMware軟件來進行服務器虛擬---這個軟件目前主宰了x86平台的虛擬市場---卻是相對來說較新的。
在過去的幾個月，虛擬化在x86的世界裏便蔚為一股風潮。這是因為幾個不同的因素--服務器汰換的周期快要來臨、市麵上出現更多更成熟的虛擬服 務器管理工具、電腦服務器多了一些新功能的支持，如同步多緒（SMP）功能可以讓兩個以外的處理器連到一個內存，以及市場逐漸認識到目前虛擬技術的良好運作。
也因此，VMware公司（在2003年底被EMC收購）最近突破了每季1億美元營收的重要關卡，同時營收也逐年成倍數增長。在二月，根據 Forrester對1221家千名員工以上的北美公司所做的調查，發現其中有41%的公司已經在使用虛擬技術或已經在進行先期測試；同時有60%的公司 表示在接下來的12個月中會對虛擬技術進行投資。43%的公司表示在使用x86平台的虛擬技術時最常考慮VMware，而其競爭對手Windows Virtual Server隻有24% 。
然而VMware似乎無法獨占這個金母雞太久，因為微軟跟其他公司都十分積極地推出其他產品。微軟的Virtual Server可能是其中最不成熟的軟件，但它進步速度非常快速，該公司也總是會四處分送他們的軟件。同時在數月後推出Longhorn Server時，虛擬化技術也會被內建到該操作係統中。
在另一方麵，開放源代碼的虛擬化技術也在慢慢進行，也有不少廠商在暗中角力。Xen這個軟件使用跟微軟以及VMware不同的技術，同時已經被內建到Red Hat、Novell跟其他公司最新的Linux版本中，在幾個月之內也會得到Solaris平台的支持。
更彈性的方法
所謂的虛擬化，其實就是把電腦的資源，如運算能力、存儲空間以及應用程序抽離出來，讓資源的使用方式更具效率。VMware是x86平台虛擬化技術的先驅，甚至連其競爭對手都會同意，VMware是目前x86虛擬器市場的帶動者。
“VMware發掘了服務器虛擬這個市場。他們為大家介紹了這個市場的存在，”XenSource的首席技術官Simon Crosby這樣表示。Crosby創造了Xen技術，同時也成立了XenSource這家公司。
在操作係統的虛擬化這個領域，也有數種不同的方法，可以依他們虛擬的層級來分類。以PowerPC版的軟件Virtual PC為例，是將硬件平台完整地用軟件來模擬，可以讓你執行給別的硬件來使用的操作係統。但這樣會對性能造成相當大的影響。
相反地，VMware跟微軟的Virtual Server隻虛擬必要的硬件，以讓多個操作係統可以分別執行，但隻有為這個硬件設計的操作係統才能順利執行。然而這樣依舊會造成相當的處理負荷。
而其它像Solaris Containers、BSD jail以及SWsoft的Virtuozzo，都隻對操作係統層級來進行模擬，可以讓處理的負荷大幅降低。在一台實體的電腦上，隻執行一個操作係統，而 所有的程序都使用同樣的操作係統核心來運算。隻要能合於這個限製，就可以得到低負荷、高性能以及高延展性（潛在來說一台機器上可以執行上百個不同的程序） 等等優點。
Xen也是使用稱之為“平行虛擬”的類似方法，提供硬件直接存取的API給各不同的操作係統，而不是完整地模擬硬件。這代表所造成的負荷十分 小，性能也會突飛猛進。但這樣的技術牽涉到操作係統的修改。對開放源代碼的操作係統來說不是問題，但在像Windows之類的平台上，就造成問題了。
最近推出的支持虛擬技術的硬件--如英特爾的Virtualization Technology (VT)以及AMD的Secure Virtual Machine (SVM)--都可以讓Windows係統在不經修改下，直接在平行虛擬的管理程序，比方Xen上麵執行。
吸引力何在？
所以到底虛擬技術的吸引力在哪裏？我們先回到過去的1990年代，VMware的顧客開始發現虛擬技術十分好用，可以在實際部署到產品之前，建立的一個特定的虛擬環境，測試一些應用程序或軟件更新。
在2001年前後--因為預算削減，以及過去1990網絡泡沫年代充斥過多的服務器--使用者開始認真考慮公司服務器的合並動作（Sun估計， 大多數公司的服務器隻使用了15%的性能）。主要的想法就是讓亂七八糟的服務器配置變得精簡，同時借由將數個獨立的服務器放到同個服務器，更有效地使用電 腦的運算性能。這也是所謂“效用計算”這個大趨勢裏的一部分。所謂“效用計算”是指將大量不同的服務器串聯起來，變成一個單一的資源庫，然後使用虛擬技術 來依照需求分割。
“基本上，隨著主從架構的誕生，我們已經漸漸接近複雜度的臨界點，”Ovum的分析師Gary Barnett表示“因為技術的過度演進，自從過了千禧年後，為不同的技術平台購買各種小容量的存儲空間便快把人們累個半死。大家總是希望這件事可以快點 被控製下來，而虛擬技術可以不用去管分割硬盤的事，可以說是解決這個問題的關鍵之一。”
先進的技術
根據VMware的說法，他們的產品已經從簡單的硬盤集合演進到所謂的硬件虛擬化。這包含了各種不同的進階功能，VMware也表示各種功能都吸引了可觀的顧客。
其中一個功能是災難複原，其精髓就是當硬件故障時，可以在幾乎沒有中斷的情況下，自動把執行的服務器從一台轉到另一台上。而現今大部分的虛擬技術都提供可以在不中斷服務的情況下，自動執行此功能的軟件。
虛擬化同時也讓備份信息變得容易許多；VMware表示他們的某個客戶，可以在二十分鍾之內為兩百台虛擬服務器提供備份。該公司同時表示，有三分之二的顧客都是因為災難複原這個功能使用虛擬技術。
“在過去，因為硬件、操作係統跟應用程序緊密結合，所以當你要做災難複原時，備援係統必須要有完全一樣的硬件、應用程序跟其他部分，還要讓上麵 的信息完全同步，”VMware的信息管理與個人平台產品副總裁Raghu Raghuram表示：“若使用虛擬係統，你便可以帶著那個虛擬文件，利用存取網絡、磁帶，或其它的存儲設備，把它傳到另個硬件上，然後立即開機執行。”
能夠按照意願把虛擬服務器從一台電腦轉換到另一台這個功能，讓硬件維護跟平衡負載可以更容易進行。VMware表示有超過一半的客戶都使用一個 提供該功能，名叫VMotion的工具。其他的進階應用，像是應用程序的快速配置、操作係統模擬也吸引了許多VMware的使用者。許多公司喜歡操作係統 模擬功能所提供的安全性。
新進企業：微軟與Xen
VMware積極地想要保持這些優勢，同時它也認為在虛擬技術的管理程序上，目前微軟跟Xen等等競爭者還是遙遙落後。微軟在這個領域隻是剛剛起 步。而Xen的虛擬服務器管理工具則已經算是相當完整的產品--在經過三年的開發後，它已經推出了3.0版--然而Xen技術的管理工具也還無法與 VMware剛推出的Virtual Infrastructure 3匹敵。Gertnet的Phil Dawson表示：“短時間之內，微軟跟Xen都是處於一個追趕的態勢。”
然而，虛擬化技術的市場也在快速的轉變，一般操作係統內建虛擬技術已經變成一股趨勢。微軟的最新產品Virtual Server 2005 R2是在Windows Server 2003上執行，可以免費取得--這是一個十分誇張的價格。Virtual Server 2005 R2平台上的管理工具 Virtual Machine Manager 在今年較晚也會推出。最重要的，微軟在計劃要將平行虛擬技術的管理軟件內建到Longhorn Server中。“虛擬化技術已是必須的功能，”微軟英國區虛擬化技術的產品經理Alfred Biehler表示。
Xen則內建 到幾個不同的Linux版本中。內建Xen的Red Hat企業版Linux（RHEL）5將會在今年底提出。計劃在今年七月推出的Suse Linux Enterprise 10也會整合Xen。而Sun則計劃在今年秋天推出的OpenSolaris中提供對Xen的支持，同時該公司的Unix係統Solaris 10也會在明年的前半年支持Xen。
“在將來的各種操作係統裏，都將會內建虛擬化技術。遊戲結束了，”XenSource的Crosby表示：“VMware的問題是，他們還能怎麽應對這個潮流？目前我們對他們不過是小小的威脅，但微軟可真的是加滿油門來勢洶洶。”
Gartner的Dawson也同意這個說法。“隻要微軟推出了他們的虛擬技術管理工具，他們就會開始大量占有市場。”
業界的觀察家都表示內建的虛擬技術管理工具，對VMware目前豐厚的利潤是最顯而易見的威脅。然而這不代表公司就不會選擇VMware的產品。
“操作係統廠商希望把虛擬化技術視為其中的一種功能，但對使用VMware的企業用戶來說卻不一定是如此，”RedMonk的分析師James Governor表示。“對很多的企業來說，虛擬化技術本身可能是一個策略平台。如果在看求職欄時，你可以發現很多的財務公司不是在找Windows技術 或Linux技術，而是VMware的人材。因為公司在Windows與Linux技術上的使用已經成熟，他們要找的是可以能幫他們更有效率應用硬件的方 法。”
VMware也借由降低一些較陽春規範的產品與功能，對將來的競爭產品的免費演變也做出回應；舉例來說，VMware Server與Player都已經是免費，同時Virtual Machine Disk Format這種功能可以在沒有授權的情況下使用。同時它也開始收購一些公司，比方在六月收購Akimbi，以增加在管理與認證工具上的能力。
你是否需要虛擬軟件？
虛擬化技術很快就會隨處可見，然而這也不代表每個人都要使用。它有一些先天的技術限製--比方較高的負載--讓它不適合運算量較重、持續進行或是I/O的程序。
微軟的Biehler指出虛擬化技術的四個使用關鍵：與數據庫或分公司的服務器整合；舊應用的整合與重新架設；自動化整合化的軟件測試研發環境；災 難複原的簡化步驟。“如果你的需求是四個的其中之一，就值得使用虛擬化技術。如果不是，最好先想清楚使用虛擬技術的理由是什麽。”
然而更重要的是要記住，虛擬化技術隻是讓電腦設備可靠、可調整、便宜、方便管理的方法之一。虛擬化可以是達成目標的部分方法，但很多公司可能會發現真正需要的是去解決更基本的問題。
“移到虛擬的環境下，不代表會比較有效率，”Gartnet的Dawson表示：“如果你把一堆垃圾拿去提煉，也隻是提煉出一堆垃圾。使用者必須要知道，在虛擬化之前必須要先好好查看這些硬件。有時候正確的作法可能是把這些硬件丟棄，不再使用。”
Ovum的Barnett也表示，相較於大型或中型服務器，x86係統的管理機製方麵往往十分貧乏。他說：“如果這個環境隻有極小的或完全沒有管理機製，而你也沒有因此設定好管理原則，那麽虛擬化可能沒辦法幫你什麽忙。你必須要自己先把混亂狀況處理好。”
Barnett也表示，光是把存儲設備轉移成網絡化所產生的現實問題，可能就會讓公司沒什麽意願要求更複雜的技術。
虛擬化技術的現有優點幾乎可以確定該技術在可預見的未來的快速增長。“VMware可以列出一堆公司，在相當的規模下使用這個技術。他們可以指出真 正使用這些技術然後從此獲益的人，”Barnett表示：“這樣總是會讓這個技術的使用更加廣泛。我們可以預期對虛擬化技術的興趣將會持續增加。”以下是 對虛擬化技術的主要提供廠商作的簡單介紹。
誰是提供虛擬化技術的主要公司，他們的策略有什麽不同？
1. VMware: 市場的老大哥
VMware可以說主導x86係統上的虛擬化技術，同時也或多或少算是目前這個其他競爭者目前在努力進入的市場的創始者。他的三個主要核心產品是 VMware Workstation、目前免費的VMware Server（過去的GSX Server）以及VMware Player。這些軟件可以在Windows或Linux上執行。
Workstation版本是設計來讓一些應用程序，比方軟件的研發或測試程序來執行，同時Server版本的目標則針對數據庫以測試軟件更新、簡 化應用程序的提供，或使用虛擬的設備等功能。VMware Server則是在六月推出，以取代ESX Server。VMware Player可以執行其他執行創設的虛擬服務器-包括微軟的VirtualPC-，但無法自行創造虛擬服務器。
這些產品需要在一個主要的操作係統上執行，但VMware的高檔產品ESX Server可以借由不使用操作係統來大量增加性能。相反的，ESX使用自己設計的操作係統核心，可以直接在電腦上執行。這個方法可以同時支持更多的虛擬服務器，但ESX核心支持的硬件並不多。
VMware Infrastructure 3在六月推出，包括了ESX Server、VirtualCenter管理工具、最多四道的Virtual SMP（同步多緒）、VMotion、VMFS分散式文件係統軟件、同時有一些新的工具程序，比方Distributed Resource Scheduler與High Availability and Consolidated Backup。VMotion可以讓上麵執行的虛擬服務器可以在實體服務器之間直接轉換而不中斷執行，可以在硬件維護跟分散負載上運用良好。
“公司再也不需要把服務器看成是一個單一的實體，他可以被看成一個巨大資源庫的一部分，”VMware的Raghuram表示。
微軟與Xen等等競爭者，借由達成VMware Server跟VMware Workstation所提供的功能，穩定自己的陣腳，但短時間可能仍無法做出跟VirtualCenter這樣成熟的管理工具來匹敵。“微軟跟Xen的 目標都超過一般性的虛擬化技術，但他們還有很長一段路要走。”Raghuram表示。
2. 微軟: 搶占一小塊市場
微軟提供Virtual PC---這是當初與Connectix公司一同被收購的產品--以作為個人電腦對麥金塔與窗口的虛擬工具。Virtual Server則需要Windows Server 2003才能執行，該產品也是由Connectix所開發，然而在該公司被收購時還未推出。
最新版Virtual Server 2005 R2提供對Linux操作係統的支持、使用（而不是虛擬）SMP的能力、對x86-64服務器的支持以及重新設計的網頁管理界麵。不像VMware的 ESX Server或是XenSource的Xen Enterprise，Virtual Server需要有操作係統才能執行，這代表處理性能的大量負荷。
Virtual Server已經得到英特爾的VT與AMD的SVM等處理器的支持，同時也進行了類似的展示，這些處理器將會在下一波產品發布時推出。微軟目前在進行 Virtual Server 2005 R2的Service Pack 1的內部測試，而Beta 2版將會在2004年第四季推出。同時微軟也在進行System Center Virtual Machine Manager的開發，該產品將在今年推出，這是微軟對VMware的VirtualCenter提出的反製。這個工具將隻支持微軟係列的操作係統， Linux方麵的支持將讓其他公司來做。以微軟對整合的傳統思維，所有的Virtual Server的管理工具都會使用Internet Explorer以及Active Directory之類的自家技術。
在2006年四月，Virtual Server就變成免費產品。同時在六月微軟發布Windows Vista Enterprise的授權政策時，可以允許一個使用者在一台電腦上安裝多達四台的虛擬服務器，也讓Virtual PC可以免費下載。這個授權不需要使用微軟的技術來創設虛擬服務器。
更重要地，Longhorn Server--目前排定2007年推出--將在推出後的三個月內，提供內建的虛擬服務器管理程序（其代號Viridian）。這個策略十分的清楚：虛擬化技術就像瀏覽器一樣，將會成為操作係統的一部分功能，至少在微軟的操作係統上是如此。
觀察家對於Virtual Server的表現仍不是十分滿意，但微軟表示這個產品對於大多數的使用來說已經足夠。“有些顧客需要特定的需求，因此可能就需要特定的產品，”微軟英國 分公司的產品管理經理Alfred Biehler表示。“對市場中的大多數人來說，我們相信我們已經提出了很好的解決方案。而且這些方案還會持續進步改善。”微軟同時也聲稱使用操作係統平 台來做虛擬，同時整個技術由同一家公司來提供會是較好的選擇。
微軟同時也在注意與其他競爭產品，比方像是Xen之類的相互共通主題。根據Simon Crosby，XenSource的首席技術官的說法，Viridian將會使用平行虛擬技術，同時軟件的架構將會與Xen十分類似，可以讓相互共通更為容易。
在2005年六月微軟提出了虛擬硬盤（VHD）映像格式的標準（在Virtual PC 2004與Virtual Server 2005中被使用），這個標準可以被免費使用，讓它可以跟VMware的私有標準競爭。“微軟絕對知道互通性的重要”，Crosby表示。
3. Xen：新瓶裝舊酒
Xen在某方麵可能像個新進者，然而這個軟件也已經演進了接近四年，同時市場觀察家也十分讚賞這個軟件的完整性。同時，它是開放源代碼的軟件（使用GPL授權）也讓他得到廣大的業界支持。
各版本的Linux對它的支持更是關鍵；Xen將會內建在今年的Red Hat企業版Linux與Suse Linux企業服務器中。根據XenSource的首席技術官Simon Crosby的說法，借由這些不同版本支持的不同硬件，可以讓Xen自動被整合，得到不同平台上的支持。XenSource是一家公司，由原來Xen的開 發者所成立。同時Sun也將在今年推出的OpenSolaris中支持Xen，同時也會整合在明年的Solaris 10中。
同時英特爾跟AMD也都紛紛投身Xen的發展計劃中，這也表示在微軟支持之前，該計劃就會同時支持這兩家公司的虛擬化技術。（VMware同時也與 英特爾跟AMD走得很近，也支持英特爾的VT與AMD的SVM。）“英特爾使用VT技術來支持Xen計劃，這也代表AMD也必須要提供，因為不提供造成的 損害他們負擔不起。”Crosby表示。
Crosby指出，Xen在一些基本的虛擬功能上已經超越了VMware，舉例來說，它可以支持64個SMP，而VMware隻支持4個。
這些重大的進展可以解釋人們為什麽十分認真看待Xen。“我們周遭有許許多多不同的公司，因為策略上的因素一同支持我們，”Crosby表示。 Xen計劃本身隻進行虛擬化技術這個部分，但Xen的開發者表示，它廣泛的可利用性可以為這些策略夥伴提供廣泛的機會，讓他們可以推出與虛擬技術十分密切 的產品，來處理更複雜的管理與授權問題。
XenSource本身也隻是其中一員，它所提出的Xen Enterprise可以說是VMware的ESX Server的同級產品，可以直接在服務器上執行。在四月，Virtual Iron推出了第３版的虛擬化平台，使用了Xen技術，而不是自家的虛擬引擎。
Crosby也聲稱， Xen的開放式特性是他跟VMware相較時的最大優勢。VMWare的動作是希望使用它的平台來占有整個市場，同時對於這個平台的控製代表他可以對任何的競爭者去之而後快。相反地XenSource從來就不打算獨占Xen這個技術的生態係。
而分析家也同意這個賣點。“很多大公司可能會發現他們受到太多VMware的掣肘。他們也會對此感到緊張，”RedMonk的分析師James Governor表示。然而不管這股潮流將來如何，Xen目前的市占率仍是少數--它甚至擠不進Forrester所作的北美大型企業調查名單中。“目前 Xen仍與主流的VMware相去甚遠”Governor表示。
