四、虛擬機產品
從上個世紀七十年代開始出現虛擬技術,到近年來受到了越來越多的企業和媒體的關注,虛擬計算機技術獲得了長足的發展,這些都是虛擬產品飛速發展的有力保障。目前,市場上虛擬機產品多種多樣,我們這裏只選擇有代表性的幾個進行介紹:
1、EMC Vmware產品系列
1)、簡介
VMware是全球領先的虛擬化解決方案提供商,成立於1998年。VMWare產品是硬件抽象層的虛擬化技術的代表,產品家族中有多款虛擬機產品:
VMware Workstation:是一款幫助開發者和系統管理員進行軟件開發,測試以及配置的強大虛擬機軟件。軟件開發者藉助它可以在同一臺電腦上開發和測試適用於Microsoft Windows, Linux或者NetWare的複雜網絡服務器應用程序。
VMware Server:一款入門級的 VMware Server,面向 x86 與 x86-64 服務器。作爲商業版VMware GSX Server的繼任者,VMware Server for Linux/Windows允許用戶同時運行多個操作系統。
VMware GSX Server:是一套爲關鍵商業環境所打造的企業級的虛擬服務器軟件。VMware GSX Server是市面上最具彈性且最容易部署的虛擬服務器軟件。
VMware ESX Server:是一個適用於任何系統環境的企業級的虛擬計算機軟件。大型機級別的架構提供了空前的可測量性和操作控制。完全動態的 資源控制,適合各種要求嚴格的應用程序的需要。
VMware Player:最大的不同之處就是省去了製作虛擬機的功能,就像其名字一樣,它只是一個系統“播放器”,而不能用於創建虛擬系統。該子產品爲免費的虛擬機使用軟件。
VMware Converter:是一款能將物理機系統轉化爲一個虛擬機映像文件的工具,而且生成的映像可以在VMware虛擬機軟件中使用。本軟件融合了之前兩個獨立的工具:VMware P2V Assistant和Virtual Machine Importer。
在以下對VMware產品的介紹中,以VMware Workstation爲主要介紹對象。
2)、功能
VMWare可以運行多種主流的操作系統。例如對於windows操作系統,涵蓋了windows 3.1,95,98,me,NT,2000 pro/server/advance server, xp home/pro, vista, server2003 standard/enterprise, server2008等版本以及對應的64bit版本(如果存在的話)。對於Linux操作系統,包含了RedHat 2/3/4/5, SUSE, Novell, Sun java desktop system, Mandrake,Ubuntu以及未列出的Linux2.2/2.4/2.6內核的操作系統及對應的64bit操作系統(如果存在的話)。當然還包括Novell Netware,Sun Solaris,DOS,BSD*操作系統。
在創建操作系統時,可以指定操作系統(虛擬的)運行的虛擬硬件環境,例如內存,硬盤,光驅,網卡,USB控制器,聲卡以及處理器個數等等。
對於虛擬操作系統(guest系統),可以設置和主機的共享目錄,設置網絡連接方式(無網絡,只和host系統連接,訪問internet等),對虛擬操作系統進行某一時刻的snapshot,對運行的guest系統進行錄像/捕捉屏幕/保存狀態/暫停/重啓,在host/guest操作系統之間進行全屏幕的切換等等個性化的設置。
對於虛擬操作系統,可以通過安裝VMWareTools進行網絡,顯卡控制器,鼠標,鍵盤等進行驅動的安裝,從而保持guest操作系統的可用性。
開發team中的一個用戶設置好虛擬機之後,可以通過clone的功能,分發給team內的其他成員使用,以保證環境的一致性。
3)、特性
VMWare的產品採用的是標準的完全虛擬化的虛擬硬件的模式,虛擬技術有兩個顯著特點:
第一,無論哪款產品,都可以直接用系統處理器執行CPU指令,根本涉及不到虛擬層。第二,實現真正的分區隔離,每個分區只能佔用一定的系統資源,包括磁盤I/O和網絡帶寬,並提高了系統的整體安全性。
第二,高端的虛擬服務器產品可以直接在硬件上運行虛擬機,而不需要宿主操作系統。並且,通過相關的管理軟件,可以對每個虛擬機消耗的物理資源(網絡帶寬、磁盤I/O訪問等)進行精確的控制。
4)、價格
VMWare的產品不是Free軟件或者開源軟件。並且不提供Community的版本。幾百美元對於普通的開發人員還是有些昂貴。
VMware Workstation 6.5 for Windows/Linux: $189.00
VMware Workstation 6.5 for Windows/Linux 5 Pack: $899.00
VMware Workstation 6.5 for Windows/Linux 10 Pack: $1,690.00
2、微軟 Virtual PC產品系列
1)、簡介
微軟的虛擬機產品主要有Virtual、Virtual Server、Hyper-V等
Virtual PC:微軟推出面向桌面用戶的產品,目前普遍使用的是 Virtual PC 2004 和 Virtual PC 2007
Virtual Server:面向服務器的虛擬化軟件
Hyper-V:微軟面向企業的新一代虛擬化產品。
在以下對微軟虛擬機產品的介紹中,以Microsoft VirualPC爲主要介紹對象。
2)、功能:
微軟公司的VirtualPC是一款guest操作系統只能爲windows操作系統的虛擬機軟件。對於創建的guest操作系統,可以進行的設置選項包括:內存,硬盤,CD/DVD-ROM,COM接口,LPT接口,網絡服務,聲卡,鼠標,共享目錄,顯示模式等。和其他的虛擬機軟件不同的是,Microsoft Virtual PC可以設置多個虛擬機網絡適配器,相當於有多塊虛擬網卡。
同樣,VirtualPC也包含全屏幕切換,加載光驅,安裝guest操作系統的設備驅動等功能,但是相對VMware Workstation,其功能相對較少一些。
3)、技術介紹
Microsoft的Virtual Server 2005來源於2003年收購Connectix的虛擬化技術。這是一種類似於VMware Workstation結構的虛擬化產品。除了虛擬化的功能外,還有兩種特色的功能:undo磁盤功能可以使用戶方便地undo客戶虛擬系統之前對磁盤的操作,有利於某些情況下的數據恢復;另一種特色技術是二進制翻譯,它可以在基於Macintosh的機器上提供x86的虛擬機。但Virtual Server產品其對操作系統種類的支持不是很廣泛,主要支持Windows和Linux客戶虛擬系統(VirtualPC不支持Linux客戶虛擬系統)。Linux系統還不能做爲Virtual Server的Host平臺。
4)、性能
由於本身只能運行於Windows操作系統中,所以軟件的兼容性很好,鼠標的集成(在host和guest系統中跨躍時的連續性等)也比較好。
但是相對於VMWare和VirtualBox,VirtualPC只能運行於Windows操作系統,並且其guest操作系統只能爲windows操作系統,所以應該說是爲windows軟件開發人員設計的虛擬機軟件。同時,作爲商業軟件,普及到一半用戶的機率相對較小。
5)、價格
Virtual、Virtual Server:免費;
Hyper-V:免費,但是,儘管Hyper-V本身是免費的,大部分的用戶仍然需要購買相應功能作爲Windows服務器操作系統中的一部分。相應套餐零售價如下:
Windows Server 2008 R2 Standard Edition,包含Hyper-V和10個CALs,列表價1209美元;
Windows Server 2008 R2 Enterprise Edition,包含Hyper-V、 High Availability、 更高擴展性、Server Core 以及25個CALs,列表價3999美元;
Windows Server 2008 R2 Data Center Edition包含所有的上述屬性,不含CALs的Data Center Edition是以每個CPU來報價的,並且只有在原始設備製造商和渠道合作伙伴處才能購買到,列表價2999美元。
1)、簡介
Xen 是在劍橋大學作爲一個研究項目被開發出來的,它已經在開源社區中得到了極大的推動。Xen的獨特之處在於對操作系統進行修改,以降低額外損耗,從而提供比硬件虛擬化技術更高的效率。
2)、功能
Xen hypervisor是當前最快和最安全的整體架構虛擬化解決方案,它支持主流的客戶機操作系統,例如Windows、Linux、Solaris,以及BSD操作系統的不同版本。
3)、技術介紹
第一,Xen hypervisor技術:
在Xen虛擬化架構中,一個纖薄的軟件層(Xen hypervisor)取代了原有運行在服務器和桌面機上的操作系統。這個軟件層很好地抽象了物理資源,有效地將操作系統(以及運行其上的應用程序)和下面的物理服務器剝離開,從而允許一臺物理服務器上同時運行一個或多個虛擬服務器。
Xen hypervisor是一項獨一無二的開源技術,由Xen開源社區和來自於50多個公司的工程師共同開發。這些公司提供富有創新性的數據中心解決方案,包括AMD、Citrix、Dell、Fujitsu、HP、IBM、Intel、NEC、Novell、Red Hat、Samsung、SGI、Sun、Unisys和許多其它的業界領先者。Xen採用了GNU通用公共許可證(GPL2),在源代碼和目標格式的使用上不需要付費。Xen將來也會一直採用開源模式,繼續整合業界和Xen相關資源,加速虛擬化技術在企業中的普及。
第二,Para-virtualization技術:
Xen的Para-virtualization技術的主要內容是:對於內存分段管理的虛擬化,要求客戶操作系統對硬件分段描述符的更新由Xen進行驗證,這也就要求客戶操作系統不能有高於Xen的特權級別和不允許訪問Xen的保留地址空間;對於內存分頁管理的虛擬化,要求客戶操作系統可以直接讀硬件頁表,但對頁表的更新需要Xen進行驗證和處理,Xen支持客戶虛擬系統可以分佈在不連續的物理內存上;對於客戶虛擬系統,其只能運行在低於Xen的特權級別上;客戶虛擬系統需要註冊一個異常(Exception)處理函數的描述符表,直接支持Xen的虛擬化;客戶虛擬系統的硬件中斷機制被Xen中的Event處理機制代替;每個客戶虛擬系統都有自己的時鐘接口,並且可以瞭解真實的時間和虛擬的時間;客戶虛擬系統通過異步I/O rings的內存區域和外部設備(網絡、硬盤)來傳遞數據,採用事件處理機制代替硬件中斷通知機制。
4)、價格
Xen是開源項目,可以免費測試、試用;
Xenserver企業版是免費的,和商業版的差別就是少一個HA功能;
四個接口的標準版本售價900美元,服務的收費按每一次事件收取。
4、SUN VirtualBox產品
1)、簡介
無論是對於個人還是企業,VirtualBox都是功能強大的x86/AMD64/Intel64虛擬產品,它不僅僅對於企業來說性能豐富,性能高效,對於個人用戶來說,也是開源的唯一專業軟件。
2)、功能
VirtualBox運行於Windows,Linux,Mac以及OpenSolaris系統,同時支持非常多的guest操作系統,例如Windows (NT 4.0, 2000, XP, Server 2003, Vista, Windows 7), DOS/Windows 3.x, Linux (2.4 and 2.6), Solaris and OpenSolaris, and OpenBSD等等。
VirtualBox被持續的開發,連續的發佈帶有新的功能的版本。VirtualBox是community產品,同時由Sun公司(被收購前)來保證其專業性。
VirtualBox同樣可以在設置guest系統運行的硬件環境,host/guest操作系統之間進行全屏幕/無縫/自動調整屏幕,進行快照操作,設置共享目錄,隨時insert/release CDROM,安裝各種驅動程序,設置網絡連接模式,其支持的guest操作系統的分類比VMWare更加的詳細主要體現在Linux和Solaris操作系統,設置硬盤分區的個數等等。
3)、優點
VirtualBox最大的優點還是在於其開源性,用戶不僅可以使用免費的軟件,設置可以通過svn獲取整個項目的source
其次,多平臺,多guest操作系統平臺,豐富的虛擬機功能也是其優點。
4)、價格
VirtualBox是開源項目,可以免費測試、試用
比較項目 |
VMWare |
Microsoft VPC |
Xen |
Sun VirtualBox |
開源? |
N |
N |
Y |
Y |
跨平臺? |
Y |
N |
(僅Linux) |
Y |
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