虚拟化：虚拟化的前世今生

　　服务器虚拟化，是一个非常抽象化的概念，这源于其字面意义的难以理解。在著名的虚拟化软件供应商VMware看来，“虚拟化是一个抽象层，它使物理硬件与操作系统彼此分离，有助于提高 IT 资源的利用率和灵活性。”这是迄今为止对于虚拟化这一技术而言难得的精要概括与阐释。

　　但是问题接踵而至：为什么要虚拟化？这是伴随着计算机技术的飞速进步而必然出现的结果。早在诞生初期，英特尔公司的创始人之一摩尔先生总结出了著名的“摩尔定律”，几十年过去，这一定律依旧有效并带动着IT技术的进步乃至文明的前进。在今天，以高性能的英特尔安腾、至强处理器为代表，让服务器的性能带到了一个全新的高度。但对于各类用户而言，这同时衍生出来一个问题，那就是单一服务器执行单独的任务，导致服务器使用量骤增，开支增加，而服务器的计算能力资源却遭到了大量的浪费。

　　前世

　　最早意识到这一问题的，是在基于精简指令集的大型RISC处理器上。从这个意义上说，服务器虚拟化并不是一门很新鲜的技术，从诞生至今，已有四十多年的历史。虚拟化技术的最初来源却不在 x86 架构上，而是大型主机。最早使用虚拟化技术的是 IBM 7044 计算机，IBM 之后在上世纪 60 年代还开发了型号为 Model 67 的 System/360 主机。Model 67 主机通过虚拟机监视器(Virtual Machine Monitor)虚拟所有的硬件接口。在早期的计算中, 操作系统被称做 Supervisor，能够运行在其它操作系统之上的操作系统被称做 hypervisor。其中，VMM 直接运行在底层硬件上, 允许执行多个虚拟机(VM)，每一个 VM 运行自己的会话式监控系统[Ning1] (CMS，Conversational Monitor System)。惠普、Sun 公司也跟随 IBM 在自己的 RISC 服务器上提供了虚拟化技术，但由于真正使用大型机和小型机的用户还是少数，加上各家产品和技术之间并不兼容，虚拟化技术仍旧不太被公众所关注。目前，主要的 UNIX 厂商均支持 64 路 SMP 的虚拟。并且普遍能实现 1/X 量级 CPU 的微调。

　　今生

　　今天，虚拟化技术的发展已经蔓延到了 x86 架构。此前，虚拟化技术在 x86 架构上进展缓慢的主要原因有两个：首先是x86 架构本身不适合进行虚拟化，这个障碍已经由英特尔等公司修改 x86 处理器的指令集得到解决;其次是 x86 处理器的性能不足，而对于今天的高频多核服务器用处理器，性能以及今非昔比。由于 x86 架构的广泛普及，x86 架构上的虚拟化技术也得到了比以前多得多的关注。

　　英特尔的加入

　　作为全球处理器及芯片制造的领导企业，英特尔公司早在2005年，就意识到虚拟化技术在x86架构服务器上的广阔应用前景。作为硬件厂商，英特尔首先看到了纯软件虚拟化的不足。传统纯软件虚拟化技术的主要问题是性能和隔离性之间存在矛盾。FullVirtualization完全虚拟化技术可以提供较好的客户操作系统独立性，但其性能不高，在不同的应用下，可以消耗掉主机10%~30%的资源。而OSVirtualization可以提供良好的性能，但各个客户操作系统之间的独立性不强。无论是何种软件方法，隔离性都是由Hypervisor软件提供的，过多的隔离必然会导致性能的下降。为此，英特尔特意开发出了基于硬件的英特尔虚拟化技术——IntelVT。

　　关于IntelVT技术，我们会在以后提到。但是正是英特尔的介入，方便了虚拟化软件厂商的软件编写，也促成了今天虚拟化技术空前繁荣的局面。