第一章 企业虚拟化的目的及本质

    虚拟化的起因很简单，就是因为硬件资源的浪费，主要针对的问题就是硬件资源效率的低落。在计算机CPU和内存的效能和数量以穆尔定律倍数成长的同时，CPU和内存在操作系统中的使用效率低落的情况反而加重。所谓的效率低落，就是无法完全发挥CPU的完整性能。虽然软件和操作系统的专家不断改良效率，但速度远远比不上CPU和内存发展的速度，因此让单个硬件平台运行多个操作系统的观念，成为解决这个问题的最好答案。当前大部分服务器的CPU使用率常在5%以下，内存更在30%以下，因此把多个操作系统放在一台机器中，多少可以让CPU的利用率高一些。

▲  虚拟化的起因很大一部分原因是因为服务器的CPU使用率太低

1.4.1  企业虚拟化的场合

    前面提到将多台OS放到一个服务器上可以加强硬件资源的使用率，因此服务器合并（Server Consolidation）是最常见的虚拟化企业应用。既然可以合并服务器，那是否能合并桌上计算机呢？当然行，因此服务器合并和虚拟桌面架构（Virtual Desktop Infrastructure）是当前企业虚拟化的两大热点，而随着这两大热点所生成的，就是最夯的云计算了。

    1. 服务器合并

    不管是在企业内部还是提供主机托管的数据中心，当前已经很少有单个主机使用单个OS了。大部分的服务器早已合并，使用的就是虚拟化技术。服务器合并的好处多的说不完，本书介绍的vSphere就是个中翘楚，而服务器合并之后，最明显的优点就是可减少IT初期成本（Capital Cost）的支出以及电费冷却的运营支出（Operational Cost）。但这只是其中的一小部分。

▲  多台服务器在一台物理服务器上运行，可以让CPU的效率大一点

    2. 企业桌面环境管理

    当前虚拟机在这方面的应用上，就是将客户端的桌面操作系统全部移到服务器上的虚拟机。每一个桌面用户都连入自身的虚拟机（使用RDP或是特殊的联机软件，如Citrix的ICA）。这么做的好处除了可以省下一大笔升级硬件的预算，更可以将所有的桌面操作系统集中管理，不管是升级、安装应用程序、用户权力管理等，都可以大量简化IT的管理成本。

▲  把桌面计算机都虚拟化之后，客户端可以用规约型计算机（Thin Client）

1.4.2  企业虚拟化的优势

    虚拟化并不是将服务器合并而已，也不是光能省下电费和买机器的钱，在当今这么复杂的IT环境中，虚拟化的设计不断考验着公司的CIO及IT人员，因此要设计一个完善的企业基础架构，匆忙导入或使用虚拟化是十分不明智的，需在这之前必须考虑到更多的细节。

    1. 提高硬件资源效率

    随着网络环境的过度膨胀，加上服务器的空间、耗电、散热成本不断提高，CPU等资源利用率过低，使得虚拟机厂家开始将目标放在“单个物理服务器上运行多个操作系统环境”。这样可以让每一个系统服务（如数据库、网页服务器）在单个的操作系统上运行，而多个操作系统可以在同一台物理服务器上并行运行，不但保持了服务隔离，更让前面提到的所有问题迎刃而解。

▲  一台多内核的计算机，CPU竟然只有用到一点点，不是很浪费吗？

    2. 管理的优势

    虚拟化提供的功能可以将IT管理人员再度合并。一个人管理上千台服务器不再是梦想，不但可以让机器有高效性，公司的人事也可以有高效性，当然完善的管理功能必须创建在良好的架构之上。

▲  整个机房只需要一个人管理，相信吗？

    虚拟化提供的另一功能是可以将服务隔离。企业用IT环境和桌面应用本质上就有极大差异，在讲究安全、稳定、高可用性和便捷管理的企业环境来说，“服务隔离（Isolation）”是一个基本的原则。举例来说，将Web服务器和SQL安装在同一个操作系统中就是十分不明智的选择，因为两个服务之间的资源竞争将使两个服务都变慢，而操作系统、Web或SQL任何一方蓝屏将导致整个系统崩溃。因此大部分的企业服务，都强调一个操作系统上只安装一个服务。

▲  服务隔离是企业上虚拟化的最大诱因之一

    3. 高可用性

    在服务器合并之后，大家发现虚拟机的功能不仅于此。由于虚拟机的硬件在抽象化之后，比物理机的应用更有弹性。再加上特殊的硬件和设计之后，企业最在乎的高可用性（High Availability）、冗余、负载均衡、副本等从前必须靠复杂技术或是昂贵设备的问题，使用虚拟化竟然可以一并解决。

    此外，虚拟化更可以解决当前设备无法解决的问题，包括动态主机迁移、快捷删除数据、统一桌面管理，甚至是创建永远不会蓝屏的企业集成环境等，都是新一代虚拟机企业应用的明日之星。

▲  在搭配了适当的硬件之后，用虚拟化可创建永不蓝屏的环境