IBMaix與HPhpux虛擬化比較

1、IBM aix與 HP hpux虛擬化比較超經(jīng)典 HPUX AIX cisco華為 畢業(yè)論文學(xué)習(xí)資料簡(jiǎn)介盡管大部分 HP-UX 管理員都熟悉他們可用的虛擬化功能，但當(dāng)這些專業(yè)人員需要學(xué)習(xí)另一個(gè)UNIX? 平臺(tái) ( 比如 IBM Power Systems?) 上的虛擬化技術(shù)時(shí)，通常都會(huì)有一個(gè)困難的過(guò)渡。AIX 管理員在需要理解虛擬化和HP-UX 時(shí)也是如此。在異構(gòu)環(huán)境中，經(jīng)常運(yùn)行著不同類型的UNIX 服務(wù)器。與此同時(shí)，許多環(huán)境正在從HP 和 Sun 遷移到 IBM Power Systems ，這需要理解簡(jiǎn)化過(guò)渡過(guò)程所必需的關(guān)鍵概念。虛擬化也許是如今討論最多的技術(shù)，因?yàn)橛辛怂?，公司可以?shí)現(xiàn)降低

2、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)器場(chǎng)總體擁有成本，提高其服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心整合項(xiàng)目的投資回報(bào)的目標(biāo)。虛擬化如何實(shí)現(xiàn)這一目的 , 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)通過(guò)共享物理CPU、RAM和 I/O資源，最大化對(duì)物理資源的利用。同時(shí)， IT 經(jīng)理也在嘗試提升其資源的工作負(fù)載利用率，最大化公司硬件投資的效率。十年以前，只要企業(yè)需要新應(yīng)用程序，就會(huì)購(gòu)買一臺(tái)服務(wù)器來(lái)支持該應(yīng)用程序。今天，通過(guò)虛擬化，我們能夠在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施上迅速搭建一個(gè)環(huán)境來(lái)支持新需求。由于各家供應(yīng)商的虛擬化解決方案之間差異很大，所以理解每家供應(yīng)商的產(chǎn)品功能和最適用于您的環(huán)境的功能至關(guān)重要。在中端平臺(tái)上， HP 擁有 HP-VSE、 vPars 、nPartitions 和

3、 Integrity 虛擬機(jī) (Integrity Virtual Machine ， IVM)等技術(shù)。 IBM 只擁有一種解決方案 :PowerVM?。本文討論這些系統(tǒng)的特性和功能它們的歷史、底層技術(shù)和最適用于您的平臺(tái)的功能。IBM 虛擬化本節(jié)首先看一下IBM 的虛擬化歷史，然后深入剖析PowerVM 技術(shù)。IBM虛擬化技術(shù)的歷史與許多 PC VMWARE發(fā)燒友所堅(jiān)信的不同，虛擬化技術(shù)并不是始于 1993 年的VMWARE。它在 40 多年前就由 IBM 開發(fā)出來(lái)了。虛擬化技術(shù)最初起源于 20 世紀(jì)年代的 IBM 大型機(jī)，當(dāng)時(shí)使用一種專為 System/360 Mainframe 量身訂造的

4、操 60作系統(tǒng)CP-40 。在1967年，第一個(gè)管理程序(hypervisor)誕生， IBM管理程序的第二版 (CP-67) 于1968年被開發(fā)出來(lái)，它支持跨虛擬機(jī)共享內(nèi)存，為每個(gè)用戶提供單獨(dú)的內(nèi)存空間。管理程序是一類軟件，它允許多個(gè)操作系統(tǒng)共享一臺(tái)硬件主機(jī)。這個(gè)版本被用于整合物理硬件和更迅速地部署環(huán)境( 比如開發(fā)環(huán)境 ) 。在 20 世紀(jì) 70 年代， IBM 一直在改進(jìn)他們的技術(shù)，支持MVS 與其他操作系統(tǒng) ( 比如 UNIX)在 VM/370 上一起運(yùn)行。在 1997 年，同樣是在大型機(jī)上創(chuàng)建虛擬化技術(shù)的這些人在 IBM 中端平臺(tái)上創(chuàng)建了一個(gè)管理程序。IBM 管理程序所基于的一個(gè)關(guān)鍵元

5、素在于，虛擬化是系統(tǒng)固件本身的一部分的事實(shí)，這與其他基于管理程序的解決方案不同。這是因?yàn)?OS、硬件和管理程序之間集成非常緊密，管理程序是介于 OS 與提供虛擬化功能的硬件之間的系統(tǒng)軟件。在 2001 年，經(jīng)過(guò) 4 年的設(shè)計(jì)和開發(fā)， IBM 發(fā)布了一款面向中端 UNIX 系統(tǒng)的管理程序，該管理程序支持全局分區(qū)。 2004 年發(fā)布了高級(jí)電源虛擬化 (Advanced Power Virtualization ， APV)，它是 IBM 第一款真正的虛擬化解決方案，支持共享資源。它在 2008 年被重新命名為 PowerVM。PowerVM上面已經(jīng)提到， IBM 在其中端系統(tǒng)上擁有一種稱為 Pow

6、erVM 的虛擬化類型，以前稱為高級(jí)電源虛擬化。 IBM 使用一種 type-1 虛擬化來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯分區(qū)和虛擬化，這在某些方面類似于Sun Microsystems的 LDOMs 和 VMWARE的 ESX 服務(wù)器。 type-1管理程序直接在主機(jī)硬件上運(yùn)行，用作一個(gè)硬件控件和來(lái)賓操作系統(tǒng)，它由 IBM 最初的經(jīng)典管理程序 vp/cms 演化而來(lái)。一般而言，與其他類型的管理程序相比，它們更加高效，與硬件集成得更加緊密，具有更高的性能，而且更加可靠。圖 1演示了不同類型的分區(qū)和基于管理程序的虛擬化解決方案之間的一些基本差異。 IBM LPARs 和 HP vPars屬于第一個(gè)示例 硬件分區(qū) ( 通

7、過(guò)它們的邏輯分區(qū)產(chǎn)品完成 ) ，而 HP 仍然通過(guò) nPars提供物理分區(qū)。圖 1.服務(wù)器虛擬化方法圖片看不清楚 , 請(qǐng)點(diǎn)擊這里查看原圖 ( 大圖 ) 。IBM 的解決方案 ( 有時(shí)稱為 para-virtualization)將管理程序嵌入到硬件平臺(tái)中。此解決方案的一個(gè)基本特點(diǎn)是路線圖、戰(zhàn)略和管理程序都集成到一個(gè)平臺(tái)上 :IBM Power Systems 。由于這種明確的關(guān)注點(diǎn)， IBM 能夠不斷增強(qiáng)和創(chuàng)新，無(wú)需嘗試混合和匹配許多針對(duì)不同硬件類型的不同分區(qū)和虛擬化模型。而且，可以將它們的虛擬化集成到固件中，而 HP 無(wú)法或者未選擇這么做。PowerVM的特性和功能PowerVM包含以下特性

8、 :VIO 服務(wù)器 這些服務(wù)器負(fù)責(zé)向使用它們的客戶端提供 I/O 服務(wù)。它們物理適配器供一個(gè)或多個(gè) VIO 客戶端分區(qū)共享。這有助于消除對(duì)專用網(wǎng)絡(luò)和 / 或I/O的需求，從而減少了成本。IBM 的實(shí)現(xiàn)方法使用了共享以太網(wǎng)和虛擬SCSI 來(lái)支持共享網(wǎng)絡(luò)和磁盤I/O 。微分區(qū)和共享處理器邏輯分區(qū)(Shared Processor Logical Partitioning，SLPAR) 這允許客戶端將它的CPU 資源分一部分給虛擬分區(qū)，并且最高支持一個(gè) CPU 的 1/10的資源。虛擬服務(wù)器可以在任何物理服務(wù)器上運(yùn)行，因?yàn)槲锢硖幚砥魇峭耆蚕淼?。也可以通過(guò)使用一種稱為未封頂分區(qū)的特性來(lái)擴(kuò)大CPU 數(shù)

9、量和它們的授權(quán)容量 (Entitled Capacity，EC)，授權(quán)容量在創(chuàng)建CPU 的配置文件時(shí)配置。這是一項(xiàng)重要特性，因?yàn)樵试S系統(tǒng)在突發(fā)的CPU 密集時(shí)期 ( 從共享一個(gè)處理器池的其他邏輯分區(qū) ) 使用未使用的 CPU 資源，這些資源在其他時(shí)間是空閑的，這樣，能夠夠以一種動(dòng)態(tài)方式簡(jiǎn)化工作負(fù)載管理。動(dòng)態(tài)分區(qū)遷移 (Live Partition Mobility) 此特性是在 IBM 的 POWER6?架構(gòu)中引入的，支持將正在運(yùn)行的LPAR(可以是 AIX或 Linux?)從一個(gè)物理服務(wù)器移動(dòng)到另一個(gè)服務(wù)器。共享專用容量 這允許專用處理器分區(qū)將空閑CPU 周期捐獻(xiàn)出來(lái)，以便在空閑處理器池中使

10、用。多個(gè)處理器池 這允許在分配給共享池的分區(qū)之間均衡處理能力，從而提高吞吐量。Lx86 這項(xiàng)技術(shù)支持運(yùn)行直接在Linux分區(qū)上運(yùn)行沒(méi)有專門移植到Power Architecture的 x86 Linux應(yīng)用程序，無(wú)需執(zhí)行必要的重新編譯操作。工作負(fù)載分區(qū) (WPAR) 盡管 AIX V6.1中不只 PowerVM 一項(xiàng)特性，但WPAR是一個(gè)重要的虛擬化元素，因?yàn)樗试S更細(xì)粒度的工作負(fù)載。類似于Solaris容器 / 專區(qū)，它提供了將邏輯分區(qū)拆分為工作負(fù)載的能力。每個(gè)工作負(fù)載都具有自己的包含環(huán)境，但沒(méi)有自己的內(nèi)核。經(jīng)過(guò)配置的WPAR是 LPAR 的一部分，它減少了需要維護(hù)的AIX映像的數(shù)量。 WP

11、AR在 AIX實(shí)例中共享系統(tǒng)資源 : 目錄、 CPU、RAM和 I/O 。最新的創(chuàng)新包括活動(dòng)內(nèi)存共享(Active Memory Sharing)，它支持在運(yùn)行分區(qū)之間交換內(nèi)存。這進(jìn)一步優(yōu)化了物理資源的利用，比如在共享處理器邏輯分區(qū)之間共享 CPU。它支持在邏輯分區(qū)之間共享物理內(nèi)存池。一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)在于，它能夠配置具有較少物理內(nèi)存的系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)需要更多物理內(nèi)存時(shí)，可以對(duì)它進(jìn)行配置來(lái)從共享池抓取內(nèi)存?；径?，這將內(nèi)存從空閑LPAR動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移到活動(dòng)LPAR。此特性已在AIX V6.1和SLES 11上提供。還必須為使用活動(dòng)內(nèi)存共享的分區(qū)部署一臺(tái)VIO服務(wù)器，并且所有I/O訪問(wèn)都需要使用這些分區(qū)虛擬

12、化。還有其他兩項(xiàng)創(chuàng)新:N_Port ID虛擬化 (N_Port ID Virtualization， NPIV)支持從多個(gè)客戶端LPAR 直接訪問(wèn)光纖通道適配器，這簡(jiǎn)化了光纖通道SAN環(huán)境的管理。該適配器實(shí)際上由VIO LPAR所有。客戶端 LPAR 的 VIO 虛擬磁帶驅(qū)動(dòng)器支持是另一個(gè)新創(chuàng)新，該特性允許客戶端 LPAR 訪問(wèn) SAS 磁帶資源。這能夠減少備份系統(tǒng)所需的磁帶量。它還能夠減少將磁帶驅(qū)動(dòng)器附加到不同 LPAR 的麻煩。 SAS 磁帶適配器由 VIO 服務(wù)器分區(qū)所有，類似于 NPIV。PowerVM也包含 3個(gè)版本 :Express 、Standard和 Enterprise。每個(gè)

13、版本都包含各種特性。例如，如果在企業(yè)環(huán)境中運(yùn)行，可以利用活動(dòng)分區(qū)移動(dòng)性，該特性僅在 Enterprise版本中提供。HP 的虛擬化本節(jié)討論HP的虛擬服務(wù)器環(huán)境(virtual Server Environment， VSE)以及虛擬vPar、nPartition和Integrity虛擬機(jī) (IVM) 。HP 虛擬化技術(shù)的歷史盡管HP-UX已有25年歷史，但HP的分區(qū)功能本身卻始于nPartition的誕生。 nPartition基于硬件分區(qū)，于2000年首次發(fā)布。從某種程度上而言，這類似于IBM邏輯分區(qū)。在2001年8月， HP 發(fā)布了HP-UX Virtual Partitions(VPAR

14、s)，這是一個(gè)獨(dú)立的操作系統(tǒng)實(shí)例，在nPartition或物理服務(wù)器上運(yùn)行。這些分區(qū)具有一些虛擬化元素，但是它們不支持在分區(qū)本身之間共享資源，也不支持在分區(qū)之間動(dòng)態(tài)分配CPU 資源。相比而言，它們更類似于邏輯分區(qū)，因?yàn)槊總€(gè)虛擬分區(qū)都分配有自己的資源。每個(gè)分區(qū)都可以在不同的操作系統(tǒng)版本和服務(wù)包級(jí)別上運(yùn)行，也可以在不影響其他分區(qū)的情況下重啟。這提供了更高的計(jì)算機(jī)利用率和操作系統(tǒng)隔離，但是它實(shí)際上更像一種分區(qū)技術(shù)，而不像一種虛擬化解決方案。無(wú)法共享資源，因?yàn)闆](méi)有虛擬化層來(lái)在OS 與硬件之間管理資源。真正的虛擬化是在 2005 年的 Integrity虛擬機(jī)中引入的，這種技術(shù)支持分區(qū)擁有操作系統(tǒng)的完整

15、副本和共享資源。HP 虛擬化戰(zhàn)略HP 擁有許多不同的分區(qū)和虛擬化戰(zhàn)略。它們的產(chǎn)品組合包括nPartition、vParititon和Integrity虛擬機(jī) (IVM) 。 IVM的支持虛擬化的管理程序基于一種Type-2技術(shù)，類似于Microsoft?虛擬服務(wù)器、用戶模式Linux和較早的VMWARE GSX。這些管理程序是在OS 內(nèi)部運(yùn)行的軟件應(yīng)用程序。管理程序是一個(gè)獨(dú)立的軟件層，具有在硬件上的另外一層上運(yùn)行的來(lái)賓OS。 HP 在其 Integrity機(jī)器上使用了這種技術(shù)，它可以運(yùn)行HP-UX、Linux 、Windows 和 OpenVMS。有趣的是，無(wú)法在Integrity VM主機(jī)上

16、運(yùn)行普通的HP-UX應(yīng)用程序，因?yàn)閂M需要實(shí)現(xiàn)其自己的內(nèi)存管理。這就是為什么許多HP-UX實(shí)現(xiàn)僅使用vPar和nPar技術(shù)( 而不是IVM) 來(lái)進(jìn)行資源分區(qū)以及I/O與處理隔離。HP 虛擬化特性和功能虛擬服務(wù)器環(huán)境(VSE)是 HP 的整體虛擬化解決方案的前端。它具有管理和工作負(fù)載管理功能。該工作負(fù)載管理工具支持利用空閑容量。該工具的使用需要付費(fèi)，類似于 IBM 的 Capacity on Demand 。它還附帶了一個(gè)名為HP GlobalWorkload Manager (gWLM) 的產(chǎn)品，該產(chǎn)品提供了能夠自動(dòng)調(diào)整工作負(fù)載來(lái)提高服務(wù)器利用率的智能策略引擎。與此產(chǎn)品協(xié)同工作的是HP的Cap

17、acity Advisor，它幫助模擬各種工作負(fù)載場(chǎng)景。這在許多方面類似于IBM的System WorkloadEstimator (WLE)，它還附帶了System Planning Tool (SPT)。VSE 支持許多分區(qū)類型，包括硬分區(qū)和軟分區(qū)。也可以使用Integrity虛擬機(jī)和資源分區(qū)。Integrity虛擬機(jī) 這是 HP 的旗艦虛擬化產(chǎn)品，它在某些方面類似于PowerVM。它的工作原理是，在完全隔離的環(huán)境中，在邏輯分區(qū)或物理分區(qū)上有一些獨(dú)立的來(lái)賓實(shí)例，這些實(shí)例具有不同的操作系統(tǒng)版本和用戶。該技術(shù)最初于2005 年引入，支持分區(qū)擁有操作系統(tǒng)的完整副本。虛擬機(jī)可以共享資源，并且能夠細(xì)

18、粒度地控制CPU 和 I/O設(shè)備共享。從某種程度上講，這種細(xì)粒度控制實(shí)際上優(yōu)于 PowerVM，因?yàn)橐粋€(gè)分區(qū)可以擁有最小1/20的 CPU 資源，而 PowerVM 只允許擁有最小 1/10的 CPU 資源。nPartition 這是一種硬分區(qū)，不是一個(gè)虛擬化環(huán)境。它支持在其他人在線的情況下操作分區(qū)，類似于IBM 的邏輯分區(qū)。vPar 這類似于邏輯分區(qū)，支持在相同的nPartition或服務(wù)器上使用獨(dú)立的操作系統(tǒng)實(shí)例。而且，它支持在工作負(fù)載需求發(fā)生變化時(shí)，在分區(qū)之間動(dòng)態(tài)移動(dòng) CPU 或內(nèi)存資源。它還支持在相同物理硬件上運(yùn)行多個(gè)HP-UX副本。資源分區(qū)(Resource Partition) 這

19、些分區(qū)從HP Process資源管理器創(chuàng)建，支持在單一操作系統(tǒng)內(nèi)為特定應(yīng)用程序分配資源。這也是一個(gè)資源管理工具，支持管理CPU、內(nèi)存和磁盤帶寬。它支持分配極少的CPU資源，甚至支持按用戶組分配CPU資源。這在許多方面類似于Solaris容器或AIX WPAR，因?yàn)樗С衷谝粋€(gè) HP-UX 副本中擁有多個(gè)應(yīng)用程序。此特性自HP-UX 9.0開始就已經(jīng)可用。VSE 4.1 版( 于 2009 年 1月發(fā)布 ) 支持通過(guò)邏輯服務(wù)器功能，將虛擬化擴(kuò)展到物理服務(wù)器。它支持將服務(wù)器配置文件從一個(gè)物理服務(wù)器移動(dòng)到另一個(gè)，從而實(shí)現(xiàn)邏輯服務(wù)器移動(dòng)。 HP 虛擬化管理器、 HP Capacity Advisor

20、和虛擬機(jī)遷移 ( 針對(duì)IVM)支持在中斷服務(wù)的情況下將正在運(yùn)行的 VM 及其應(yīng)用程序移動(dòng)到不同的 VM 主機(jī)。IBM 和 HP 虛擬化比較現(xiàn)在您已經(jīng)了解IBM 和 HP 虛擬化實(shí)現(xiàn)的各方面細(xì)節(jié)，讓我們逐項(xiàng)比較一下。下表展示了HP 與 IBM 虛擬化之間的一些基本差異。Integrity虛擬機(jī) (IVM)限制。不足在于可伸縮性。使用HP 的虛擬機(jī)，每個(gè)分區(qū)只能使用4 個(gè)邏輯 CPU 以及 64 GB 的 RAM。添加處理器或內(nèi)存還需要重新啟動(dòng)虛擬機(jī)。也不支持uncap分區(qū)或共享處理器池等特性。最后需要注意，HPPA RISC服務(wù)器不受支持，僅支持Integrity服務(wù)器。虛擬存儲(chǔ)適配器也無(wú)法移動(dòng)

21、，除非關(guān)閉虛擬機(jī)。無(wú)法將處理資源專用于單個(gè)分區(qū)。nPar 限制。當(dāng)將單元從一個(gè)分區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)分區(qū)時(shí)，需要重啟系統(tǒng)。需要注意，盡管 nPartition支持 HP-UX、 Windows、 VMS和 Linux ，但它們只能在Itanium處理器上實(shí)現(xiàn)這類支持，在HP9000 PA Risc架構(gòu)上不行。分區(qū)可伸縮性還依賴于在 nPartition中運(yùn)行的 OS。另一個(gè)不足在于，入門級(jí)服務(wù)器不支持這項(xiàng)技術(shù)，僅高端和中端服務(wù)器支持。它們也不支持在不重啟的情況下在分區(qū)之間移動(dòng)資源。它們還不支持核心共享。vPar 限制。 vPar不支持共享核心，因?yàn)闆](méi)有虛擬化層來(lái)管理硬件與操作系統(tǒng)之間的接口。這是性能

22、開銷受限的一個(gè)原因，HP 計(jì)劃在不說(shuō)明其明確限制的情況下發(fā)布該特性?？缮炜s性也被限制為在其上創(chuàng)建vPar的 nPartition，最高限制為 8芯電池。工作負(fù)載支持也有限，無(wú)法添加或刪除資源。最后，vPar 不支持在分區(qū)之間共享資源。無(wú)法在分區(qū)之間動(dòng)態(tài)分配處理資源。內(nèi)存共享。 HP 和 SUN 都沒(méi)有任何類似于PowerVM 的活動(dòng)內(nèi)存共享(AMS) 的功能。表 1 比較了 HP 的 vPar 和 IVM 與 PowerVM。表 1. 比較 IBM 的 PowerVM 與 HP vPar 和 IVM功能IBM HP HPPowerVM、IBM PowevPars、HP 900 解決方案IVM、

23、僅HP Integrity 0、Integrity rHP-UX 11i 、 Windows 支持的OS AIX 、 Linux 、i5/OS HP-UX Server 2003、Linux安全性 / 故障隔離管理程序 ( 硬件 / 固件 )沒(méi)有硬件措施沒(méi)有硬件措施粒度控制 ( 每個(gè)分區(qū)的1/10 1 1/20最小CPU 使用量 )可伸縮性( 每個(gè)分區(qū)的64 64-128 4最大CPU 使用量 )CPU 容量共享是 否 是I/O共享是否是否 ( 必須虛擬化所有 I/ 專用 I/O 是 是 O) 分區(qū)遷移 動(dòng)態(tài) (POWER6) 否 手動(dòng)是 ( 集成的實(shí)用是 (gWLM添加了臨時(shí) CoD 集成 保留 CoD 工具定價(jià) ) 即時(shí)容量 )額外付費(fèi) ( 每個(gè)活動(dòng)額外付費(fèi) (