UNIX平台与X86平台虚拟化技术比较分析

 UNIX平台与X86平台虚拟化技术比较分析

Abner Kou原创

 

虚拟化技术是伴随着计算机技术的产生发展而出现的，从20世纪50年代虚拟化概念的提出，到虚拟内存、Java虚拟机，直到20世纪60年IBM在其著名的System 360系统里，第一次将虚拟化平台（Hypervisor）做为一个商业套件出售。今后标志着虚拟化技术发展拉开大幕，然而因为大型机价格过于昂贵，相对廉价的X86平台技术迅猛发展，在带给咱们高性价比的强大计算资源的同时，计算资源过剩问题足见凸显，所以基于X86平台虚拟化技术也就应运而生，就像咱们所熟悉的VMware vSphere、Microsoft Hyper-v等，

当咱们选用一种虚拟化技术的时候，首先应该选择平台，好比是基于UNIX平台的IBM PowerVM、HP的Virtual Server Environment (VSE)、Sun 的 xVM等，仍是X86平台的VMware Microsoft、Citrix、IBM System x。选定平台后，咱们再去对比同平台下不一样虚拟化实现的优劣。因为普通用户缺少对大型机应用领域如电信、金融和数据中心等领域的了解，致使在选择虚拟化技术的时候，经常忽略这些UNIX平台下虚拟化技术的优点，本文就UNIX平台下的IBM PowerVM与X86平台下的VMware vSphere作以简单对比分析，使用户从平台开始明确本身选择虚拟化技术依据，从而选择符合自身需求的虚拟化技术。

 

1、两种平台的虚拟化技术的设计基础

PowerVM 基于IBM POWER 处理器的系统，实现AIX®、IBM i 和Linux® 环境工业级虚拟化。Power Hypervisor™ 基于单一系统支持多种操做环境，并集成为系统固件的一部分。相对应的X86平台的虚拟化技术，则是在标准X86硬件架构下开发的虚拟化技术，实现与UNIX平台下虚拟化相似的功能。

两种平台虚拟化技术的设计基础不一样，VMware vSphere 是只能安装在x86硬件上的第三方软件，利用硬件辅助虚拟化优化。对比之下，Power Systems 服务器采用硬件内置组件、固件和操做系统软件来部署虚拟化架构。这种集成式虚拟化架构具备显著不一样的能力，而且在许多方面更加先进。

 

2、IBM PowerVM与VMware vSphere功能与特性比较

不一样厂商所提供的虚拟化功能大同小异，对于初级虚拟化用户而言，没必要在乎这些功能的技术细节，而是应该关注评估虚拟化方案的投资回报率（ROI）、总体拥有成本（TCO）、业务的平滑过渡、可持续发展的绿色IT等方面。但对于较为深刻的高级虚拟化用户而言，则须要深刻了解不一样平台下的虚拟化实现技术，充分发挥不一样的平台特色。所以本文经过对IBM公司基于UNIX平台的虚拟化技术PowerVm和WMware公司X86平台的vSphere4的特性和性能比较，能给这些用户必定的参考价值。

 

1、单机资源虚拟化能力

	CPU虚拟化	内存虚拟化	I/O虚拟化
PowerVM	最多支持64个物理CPU、1000个虚拟服务器；动态逻辑分区技术（LPAR）、微分区功能（PowerVM Micro-Partitioning）	活动内存共享（Active Memory™ Sharing）；LPAR动态分配内存	I/O虚拟服务器功能（VIOS），VIOS支持磁盘、光学设备、通讯及光纤通道适配器共享；同时支持专用I/O和VIOS；工做负载分区功能（WPAR）
vSphere4	最多支持64个物理CPU、320个虚拟服务器	可以回收再也不使用的内存、消除重复内存页或压缩内存页；设置内存保留、限制等	直接驱动程序模型；存储 I/O 通讯量优先级划分

 

咱们发现，因为PowerVm独有的逻辑分区（LPAR）使得容许每一个逻辑分区能够拥有专用或共享的处理器资源。经过共享资源，PowerVM 可自动在多个运行系统之间调整处理器池资源，实现了“基于固件”分区，分区隔离度高于基于软件的虚拟化技术。基于固件的逻辑分区(或VM)减小了基于软件虚拟化可能存在的性能瓶颈，便于提升可用性和安全性，并且有助于提升线性扩展能力。而X86平台下的vSphere4为了保持对标准X86平台的兼容性，没有对CPU进行“基于固件”的逻辑划分，采起对CPU资源动态调配的方式进行虚拟化。另外PowerVm经过虚拟I/O服务为客户分区提供共享的I/O资源，具备较强的灵活性和访问效率。

 

2、虚拟化平台管理工具

单一的虚拟化工具并不能给企业的带来很高收益，还须要一个实现虚拟化资源统的一管理、虚拟化服务的快速交付、实现IT环境的灵活性可拓展性的统一的虚拟化管理平台。目前主流的管理平台有VMware vCenter、Microsoft的SCVMM、IBM的Systems Director VMControl。

首先咱们介绍一下IBM的Systems Director VMControl，VMControl 是一个与 IBM Systems Director 和 VMControl Image Manager 结合使用的跨平台解决方案，如今能够在 POWER7 服务器上用它管理虚拟化。能够在共享的存储库中建立随时能够运行的虚拟映像；能够按照管理 LPAR 的方式建立和管理系统池（在标准版中），系统池其实是虚拟映像的集合，能够在多台服务器上运行这些映像。可使用一个指示板做为总体管理数据中心资源。 VMControl 能够自动执行虚拟基础设施管理、提升工做负载弹性（高可用性）和减小虚拟服务器的部署时间。VMControl 提供全企业范围的服务器、存储、网络和软件管理平台。对应的VMware vCenter一样是一款跨平台的虚拟化管理平台，支持虚拟资源管理、镜像制做分发、虚拟机动态迁移等等。咱们如今重点介绍一下二者的不一样

2.1、跨平台性

虽然二者都是跨平台型产品，可是VMControl不但支持自家的PowerVM、z/VM还支持VMware ESX Server、XEN Server、Hyper-V，然而VMware vCenter却不支持IBM的虚拟化产品PowerVM。

 

2.2、能源优化功能

Active Energy Manager 是 IBM Systems Director 的扩展，能够经过 IBM 或非 IBM（Raritan、Eaton、APC、Rittal 和 Avocent）电源分配单元（Power Distribution Unit，PDU）支持来监控 IBM 存储系统和非 IBM 平台。Active Energy Manager 能够从选定设备供应商处收集信息，包括来自 Emerson Network Power 的 Liebert SiteScan、Schneider Electric、Easton Corporation 和 Emerson Network Power。经过测量、监控和管理 IBM Systems 中内置的能源组件，实现跨平台管理解决方案。Active Energy Manager 扩展了能源管理的范围，将非 IBM 服务器和设备提供商包含在内，从而提供数据中心内能耗状况的更完整视图。

 

 总结，从管理平台角度分析，Systems Director VMControl有着更好的兼容性，和更加丰富的功能。

 

3、Unix平台的PowerVM 与x86平台虚拟化性能比较

在性能比较方面咱们引用IBM官方的测试数据图标，具体比较方法和结论请参见官方文档：

《A Comparison of PowerVM and VMware Virtualization Performance》2010版

 

 

 

综合文章的对比分析，咱们能够得出POWER7和PowerVM在系统的性能和执行效率上更胜一筹，同时运行在Intel xeon 5570上，不管是单个虚拟系统仍是多虚拟机环境，PowerVM性能都具备较好的线性增加能力，PowerVM 在扩展性和性能基准方面也表现极为出色。不管运行OLTP、SAP、存储，仍是应用工做负载，PowerVM 虚拟化技术都创造了最高记录

 

4、总结

经过以上的功能与性能的分析对比，咱们发现IBM凭借其独到的POWER架构和UNIX平台优点，延续了其在大型机的虚拟化方面的领先优点，同时咱们也看到，各厂商的X86平台虚拟化技术实力也不容小觑，这种百家争鸣的局面必然会促进虚拟化技术的进一步发展，同时也为广大用户提供了更多更好的选择。

另外一方面，IBM逐渐开始向X86平台***，推出了第五代eX5架构服务器，该服务器为广大用户提供了一个既经济节能又具备卓越性能和一向的可靠品质的虚拟化平台，为X86平台虚拟化技术增添了一抹亮彩。

同时x86经过加强性能与RAS特性亦向高端进军。咱们相信随着这种平台差别的逐渐缩小，会使咱们更加关注虚拟化的应用而非虚拟化技术本质，真正实现从管理虚拟化到应用虚拟化的跨越。