虚拟化风暴前夕-微软HyperV技术分析.doc

毫无疑问,在业界,微软Microsoft是当之无愧的软件霸主,不仅仅在操作系统上占据巨大的市场份额,更在数据库、迁入式移动计算、搜索引擎等各个方面都具有很强的影响力,在各个领域都不容忽视。由于低估微软在产品创新和销售执行方面的能力,众多的企业在与微软的竞争中遭遇挫折。
   
Virtualization and Consolidation with Hyper-V
    微软进入虚拟化领域已经很有一段时间了(微软在2003年收购了推出了Virtual PC软件的Connectix公司,并在其后推出了Virtual Server服务器虚拟化软件),在Hpyer-V推出之前,微软在虚拟化领域尤其是服务器虚拟化领域可说是略显不自信,与竞争对手VMware的频频新品相比,Virtual PC和Virtual Server的发布和宣传都十分低调,毕竟,VMware/Xen等产品凭借出色的性能已经占据了大半江山。而现在,随着Hyper-V的正式推出,企业级虚拟化领域极可能会引起一场风暴,市场格局有可能迅速改变。
为什么微软的Hyper-V会具有这样的能力呢?
注:什么是虚拟化?
   Hyper-V是一个Hypervisor(系统管理程序),开发代号为Viridian,它主要作用就是管理、调度虚拟机的创建和运行,并提供硬件资源的虚拟化。Hyper-V是微软伴随Windows Server 2008最新推出的服务器虚拟化解决方案,在Windows Server 2008发布的时候,集成了一个Beta版本的Hyper-V,微软承诺在180天之内会提供正式版的Hyper-V。Window Server 2008是4月份发布的,180天就是不到6个月,因此微软会在9月到10月之间发布正式版的Hyper-V,而目前已经到了RTM阶段,可以正常使用了。
Hyper-V跟微软自家的Virtual PC、Virtual Server等产品相比,有着很显著的区别,和竞争对手VMware Server/ESX Server也有很大不同:Hyper-V在构架上绝对是一个突破性的进展!
   
Hyper-V虚拟化细节架构
    
    微软发布的架构图资料有很多,然而主要内容都很相似,就是上图那样。
   
Hyper-V之前、Virtual Server 2005 R2的架构
    
    Hyper-V的本质是一个VMM(虚拟化管理程序),和微软之前的Virtual Server系列产品,处在的层次不同,它更接近于硬件,这一点比较像VMware的ESX Server系列,实际上Hyper-V属于微软的第一个裸金属虚拟化产品(Bare-Metal Virtualization)。然而,在一些基础架构上,Hyper-V和ESX Server又有着明显的不同,所以说,Hyper-V是很特别的。
   作为一个虚拟化产品,Hyper-V具有一个很特别的要求:处理器必须支持AMD-V或者Intel VT技术,也就是说,处理器必须具备硬件辅助虚拟化技术。
对于一个虚拟化产品来说,要求一个硬件特性是比较奇特的事情(要求支持一个指令集不算),微软之前的Virtual Server 2005R2不需要这个特性。对于VMware的产品来说,这也只是一个可选的特性,不像Hyper-V那样,是一个硬性的要求。处理器不支持VT/AMD-V,就无法运行Hyper-V。
   
VT-x处理器辅助虚拟化技术,是Hyper-V的硬性要求
    
    关于VT的具体作用,可以查看x86虚拟化难题解决:Intel VT或者《从VT-x到VT-d Intel虚拟化技术发展蓝图》。VT,或者AMD-V,是一种硬件辅助虚拟化技术,用来解决Ring Privilege的问题,传统处理器下虚拟机通过使用指令转换的方法来在Ring 3执行Ring 0特权指令,严重影响性能,而VT则解决了这个问题。对VT的依赖和支持是Hyper-V架构的基础,也是Hyper-V最大的特点。
也因为Hyper-V需要处理器支持硬件虚拟化辅助,一部分处理器无法应用Hyper-V,只有较新、非Value型的处理器才能应用。例如访问%的几率碰到部署在Hyper-V上的虚拟化服务器,剩下的25%都是未Hyper-V虚拟化的服务器。要在这些服务器上应用虚拟化,用户只能选择Virtual Server 2005 R2,或者其它公司的产品。
   Microsoft Hyper-V和VMware ESX Server是比较相像的,都是Bare-Metal类型,但是它们的内核架构也有着明显的不同。微软在谈到竞争对手ESX Server时,总会提到,Hyper-