剛剛過去的Power虛擬機(jī)與x86物理機(jī)應(yīng)用大賽上，IBM Power虛擬機(jī)和x86物理機(jī)之間上演了一場前所未有的性能大戰(zhàn)[回顧應(yīng)用大賽專題]。IBM通過電信和醫(yī)療行業(yè)兩個(gè)實(shí)際應(yīng)用場景展示了Power虛擬機(jī)應(yīng)用服務(wù)器部署方式。其中電信手機(jī)報(bào)的應(yīng)用測試數(shù)據(jù)顯示，一臺Power710虛擬機(jī)性能達(dá)到了同級別配置x86物理機(jī)性能的4倍之多。

　　虛擬化技術(shù)使企業(yè)將多種操作系統(tǒng)和軟件堆棧上運(yùn)行的工作負(fù)載合并到單一平臺上，并對平臺資源進(jìn)行動態(tài)分配，滿足特定業(yè)務(wù)和應(yīng)用的要求。如今，虛擬化已成為企業(yè)數(shù)據(jù)中心有效部署服務(wù)器、降低成本的重要技術(shù)，并為采用服務(wù)器池和云計(jì)算環(huán)境奠定基礎(chǔ)。因此，這種基礎(chǔ)技術(shù)的性能對于成功采用服務(wù)器池和云計(jì)算具有至關(guān)重要的作用。

　　作為虛擬化技術(shù)的實(shí)踐者和推動者，IBM最早將虛擬化技術(shù)應(yīng)用于大型機(jī)，99年又將虛擬化技術(shù)移植到Power系統(tǒng)平臺之上，08年正式推出PowerVM虛擬化技術(shù)，基于Power平臺的虛擬化技術(shù)日漸成熟。IBM PowerVM虛擬技術(shù)基于IBM Power  Systems平臺之上，使企業(yè)采用分區(qū)和虛擬化系統(tǒng)資源整合應(yīng)用和服務(wù)器，提供更加靈活動態(tài)的IT基礎(chǔ)架構(gòu)。PowerVM基于IBM POWER處理器的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)AIX 、IBM i和Linux環(huán)境工業(yè)級虛擬化，可在同一分區(qū)靈活組合專用資源和共享資源。

　　Power虛擬機(jī)強(qiáng)悍的性能背后，其虛擬化技術(shù)PowerVM功不可沒。PowerVM虛擬化關(guān)鍵技術(shù)特性包括動態(tài)邏輯分區(qū)、微分區(qū)、內(nèi)存及I/O虛擬化、工作負(fù)載分區(qū)等，下文將對PowerVM虛擬化關(guān)鍵技術(shù)逐一解析。

▲PowerVM虛擬化關(guān)鍵技術(shù)

　　處理器虛擬化

　　動態(tài)邏輯分區(qū)(LPAR)是一種硬件技術(shù)方法，可將處理器劃分成多個(gè)邏輯分區(qū)，每個(gè)邏輯分區(qū)之間相互獨(dú)立，且可運(yùn)行獨(dú)立的操作系統(tǒng)。對用戶而言，每個(gè)邏輯分區(qū)就相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的服務(wù)器運(yùn)行。PowerVM先進(jìn)的動態(tài)邏輯分區(qū)(LPAR)功能允許每個(gè)單獨(dú)的分區(qū)作為一個(gè)完全獨(dú)立的AIX 、IBM i或Linux 操作環(huán)境。分區(qū)可擁有專用或共享的處理器資源，通過共享資源，PowerVM可自動在多個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)之間調(diào)整處理器池資源，借用閑置分區(qū)的處理能力處理其他分區(qū)的大量交易。

　　微分區(qū)技術(shù)使每個(gè)處理器內(nèi)核最大支持10個(gè)動態(tài)邏輯分區(qū)。利用Power服務(wù)器，可以將多達(dá)254個(gè)獨(dú)立的虛擬服務(wù)器運(yùn)行在一臺物理Power服務(wù)器上，每個(gè)虛擬服務(wù)器有自己的處理器、內(nèi)存和I/O資源。這些分區(qū)可以以1/100核心的顆粒度分配處理器資源。利用PowerVM整合系統(tǒng)，企業(yè)可在快速部署應(yīng)用的同時(shí)，降低運(yùn)營成本、提高可用性、簡化管理并提高服務(wù)水平。

　　內(nèi)存虛擬化

　　PowerVM具有Active Memory Sharing(活動內(nèi)存共享)功能，這一技術(shù)可使企業(yè)以智能化動態(tài)方式，將內(nèi)存由一個(gè)分區(qū)重新分配到另一分區(qū)，從而提高內(nèi)存利用率、靈活性和性能。活動內(nèi)存共享可在單個(gè)服務(wù)器的邏輯分區(qū)之間共享物理內(nèi)存池，從而提高內(nèi)存利用率，降低系統(tǒng)成本，減少合并環(huán)境下所需的內(nèi)存資源量。內(nèi)存可根據(jù)需要在分區(qū)之間動態(tài)分配，優(yōu)化存儲池整體物理內(nèi)存使用情況。除共享內(nèi)存外，PowerVM還支持專用內(nèi)存分配，使同一系統(tǒng)可同時(shí)具備共享內(nèi)存的分區(qū)和采用專用內(nèi)存的分區(qū)。

　　I/O虛擬化

　　PowerVM提供虛擬I/O服務(wù)器(VIOS) 。虛擬I/O服務(wù)器(VIOS)是PowerVM特定用途的一個(gè)分區(qū)，用來為分區(qū)提供虛擬I/O資源。VIOS擁有與分區(qū)共享的資源。分配給VIOS分區(qū)的物理適配器可由一個(gè)或多個(gè)其他分區(qū)共享。由于每個(gè)分區(qū)不再需要專用網(wǎng)絡(luò)適配器、磁盤適配器和磁盤驅(qū)動器，以及磁帶適配器和磁帶驅(qū)動器，因此VIOS可以降低成本。利用VIOS，可以輕松創(chuàng)建分區(qū)用于測試、開發(fā)或生產(chǎn)。PowerVM還可以在同一個(gè)系統(tǒng)上支持專用I/O和VIOS 。因此，一個(gè)單一系統(tǒng)的某些分區(qū)可以配置VIOS托管的I/O，而其他分區(qū)可以配置專用I/O設(shè)備。

　　分區(qū)遷移

　　動態(tài)分區(qū)遷移(Live Partition Mobility)可將正在運(yùn)行的AIX或Linux分區(qū)從一個(gè)物理服務(wù)器遷移到另一個(gè)兼容的服務(wù)器，而不會在計(jì)劃內(nèi)系統(tǒng)維護(hù)、遷移、配置和工作負(fù)載管理過程中出現(xiàn)應(yīng)用中斷。

工作負(fù)載分區(qū)

　　PowerVM技術(shù)還支持另一種虛擬化功能，稱為工作負(fù)載分區(qū)(WPAR) ，這是AIX提供的一種軟件分區(qū)技術(shù)。WPAR 可將工作負(fù)載整合到單一AIX操作系統(tǒng)上，不同WPAR運(yùn)行的工作負(fù)載之間相互隔離。從應(yīng)用角度看，如同在用戶自己的操作系統(tǒng)環(huán)境下運(yùn)行。WPAR的一個(gè)關(guān)鍵特性是移動性。運(yùn)行中的WPAR可由一個(gè) VM移動到另一VM ，不受VM所處位置的影響。這種功能可在軟件升級以及其他計(jì)劃維護(hù)期間將應(yīng)用遷移到另一系統(tǒng)，平衡工作負(fù)載，快速配置以滿足動態(tài)擴(kuò)展的需求，并且可在低負(fù)載期間進(jìn)一步快速整合，以提高能效。

　　PowerVM Lx86支持Linux應(yīng)用

　　PowerVM Lx86是一種跨平臺虛擬化解決方案，可使大量x86 Linux應(yīng)用不用修改或重新編譯就能直接運(yùn)　　行在Power Systems平臺的Linux on Power分區(qū)中。這種功能可為x86應(yīng)用快速整合到Power Systems平臺提供支持，以利用先進(jìn)的性能、可擴(kuò)展性和RAS特性。

▲PowerVM三種版本

　　基于PowerVM多重技術(shù)保障，IBM已推出三種版本的PowerVM虛擬化軟件產(chǎn)品，分別是PowerVM Express Edition(易捷版)、PowerVM Standard Edition(標(biāo)準(zhǔn)版)以及PowerVM Enterprise Edition(企業(yè)版)，來滿足不同級別客戶端對虛擬化的部署。

　　PowerVM Express Edition(易捷版)支持基本的虛擬機(jī)生命周期管理；PowerVM Standard Edition(標(biāo)準(zhǔn)版)增加了虛擬設(shè)備生命周期管理，可獲取活動系統(tǒng)的信息，并將信息保存在庫中作為可重用的系統(tǒng)映像；PowerVM Enterprise Edition(企業(yè)版)增加了系統(tǒng)池生命周期管理，可供用戶創(chuàng)建并管理系統(tǒng)池，使多個(gè)物理服務(wù)器環(huán)境下部署的成組虛擬設(shè)備，如同管理單一實(shí)體一樣。

　　在企業(yè)在構(gòu)建云計(jì)算環(huán)境的過程中，IBM認(rèn)為通過部署虛擬化來構(gòu)建資源池是邁向云的第一步。毫無疑問，虛擬化也是整個(gè)云計(jì)算環(huán)境的基礎(chǔ)。PowerVM憑借先進(jìn)的RAS特性和Power Systems穩(wěn)固性能，具備安全可靠的虛擬環(huán)境，適合用于支持關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)和復(fù)雜的多分區(qū)生產(chǎn)環(huán)境，也為走進(jìn)Power云的企業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)的第一步。

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