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我们今天大会的主题是“绿色数据中心”，谈的是数据中心的节能降耗。那么数据中心的节能降耗里面相关的技术和方案其实也是多面化的，但是其中非常重要的一个技术和相应地
方案就是虚拟化。
虚拟化可以为数据中心的节能降耗带来很明显的一个影响，虚拟化最主要能够产生节能降耗效果的原因，是因为虚拟化可以提高IT设备，主要是服务器和存储设备的使用率。
我们今天是服务器论坛，我这边主要是谈服务器方面的虚拟化技术。
首先跟大家简要地看一下虚拟化的技术，然后通过一些虚拟化的方案的例子，来虚拟化怎么包括我们做到节能降耗。
这个幻灯片是多年大量数据的统计采集，告诉我们这是不同类型的服务器的平均使用率。我们可以看到，绿色的部分是它真正在运行的部分，另外橙色的部分基本上是空闲的部分。我们可以看到在不同类型的服务器里面，IBM大型主机的利用率是最高的，平均在70%。实际上IBM大型主机的设计让它在90%的使用率的时候，也能保证有很好的响应时间。
相应下来，UNIX的小型机的平均使用率大概是15%到20之间，不是非常高。那么我们看到大部分的在X86的服务器的使用率在10%到15%之间。我们看到使用率不高并没有为我们节省能源，因为CPU一样是在空转，所以没有给我们带来节省。所以我们可以看到，如果我们有技术可以提高服务器的使用率，特别是低端的服务器的使用率，我们可以切实有效地做到在能源方面的节省。
那么这里提高使用率的方式，就是通过虚拟化的技术。我们这里先简单地看一看，虚拟化的一个概念。在这个幻灯片里面，最下面的部分是物理的资源，平时我们看到物理的服务器、内存、存储这样的资源。上面就是虚拟的资源，虚拟的服务器、虚拟的存储、虚拟的网络。我们最终用户在虚拟化的环境里面，用户最后还是在使用这些虚拟的资源。比如说有一个虚拟的服务器，我们在上面做操作系统，各种的应用环境。
这个图告诉我们，其实虚拟的资源对于最终用户来讲，它跟原先真实的资源是一样的，同样的界面、同样的功能，只是它的属性变化了，更容易变化和扩展。那么虚拟化的技术把最终用户需要的资源和物理资源进行结耦。它可以把一个物理资源合并成一个资源，也可以把单一的虚拟化资源分割成多个资源。那么通过虚拟化这是一个虚拟化的资源池，而不是以前异构的资源池。
虚拟化是可以在不同的层面上实施的，上面的两个我们称为应用的容器。其实我们虚拟化的最终用户，其实就是应用系统，那么应用系统看到了虚拟环境，我们在应用容器上面有两种。一种是运行环境，就等于是我们所谓JAVA的环境孩子是J2EE的环境，或者是在Windows的平台上面。那么基本上每一个应用自己有自己的运行环境，通过不同的配置，让他们自己觉得有自己运行的条件。
那么我们看到这样的一种做法，有一个优点。所谓不同的以为自己有一个虚拟的运行环境，但是它跟物理的资源是完全区分的。那么举一个例子，像J2EE的环境可以跑在不同的环境上面，我们做这样的变化，它可以很容易地迁移到不同的平台上运行。不好的方面就是，这个类型跟其他的类型是基于同样的环境的。
第二种就是虚拟的操作系统，它是让用户以为有自己的根目录和操作空间。那么每一个应用系统可以是不同的应用环境，自己跑自己的不同的应用类型。但是它真正使用的基础文件是同一套来的。那么这里有一个好处，是不需要多次安装操作系统。但是缺点是复杂性比较高，第二个是操作系统的版本、类型、PTF那些补丁是一致的才可以走这种环境。
如果我们需要走比较大的环境，比如说操作系统的版本可能是不同的，那么我们需要往下走虚拟化的技术，我们叫做虚拟服务器。通过这种技术，我们创造出虚拟的机器给操作系统，每个机器都安装自己的操作系统，可以虚拟自己不同的版本和补丁。这也是两种做法。
一种是在系统上通过软件或者是微码去划分虚拟服务器。这可能分享硬件资源，比如说两个服务器可能是同一个CPU，这种做法给我们提供最大的灵活性。同时，它还可以做出不同的服务器的印象。
在下面我个人认为不算是虚拟技术，事实上它就是做硬件的分区。在我们比较大型的机器里面，这个机器组合起来是由不同的硬件的部分，不同的主板把它组合在一起。那么我们可以通过硬件把它分开，那么这样的话，是可以看到同一个大的机器里面有同一个很多小的机器。那么这基本上不算虚拟技术，它只是一个灵活的技术，是以硬件来区分的。
那么我们今天谈的就是服务器的虚拟化技术，这个就是Hypervisor，这可能是一个软件或者是微码。软件的例子我们都比较清楚，就是基于软件的服务，那么硬件就是我们IBM在系统上面基于硬件的Hypervisor。
那么我们看一下虚拟化技术怎么可以去实现节能降耗呢？虚拟化技术的做法，它可以使一个方案成为可能，就是服务器的合并。我们可以把在大量的、低端的、使用率比较低的服务器上面所运行的应用，我们可以把它合并到少量的高端服务器上面，从而提高服务器的使用率。那么少量的机器总体的用电，会比少量的大型机器用电要少，这就是实现服务器节能降耗的原理。实际上都认为虚拟化是一个实现这个原理显著的功能。
那么我们每个人有一个虚拟化的服务器，就等于是每个人上班自己开自己的小轿车，那么这里面的空间是很大的。那么因为他要上班所以对能耗的需求很高，所以对资源的占用是比较大的。那么我们怎么节省对能源的占用呢？最有效的就是大家坐地铁上班。那么这样的话，我们可以通过少量的、大的交通工具，可以让各位实现上班的目的。如果再更加极端的情况，像东京一样可以把人往里面挤，尽量使得这个车的使用率提高，达到整体的节能降耗的效果。其实，最终的目的还是实现了让大多数的人实现准时的上班，这跟我们应用需要的响应时间很类似。
那么虚拟化技术使用电得到控制成为可能，因为虚拟化使应用的环境跟具体的环境达到的结耦。那么我们首先想到，虚拟的机器可以从一个物理机器移到另外一个物理机器上面。这种可能性使得一个智能的用电管理成为了可能。我们通过硬件和软件的配合，硬件上我们支持虚拟化，也支持不同的用电模式，包括休眠、节电运行模式、关机等等。那么软件上面我们可以通过部署、工作量迁移自动化等实现部署。
那么业务在运行每个系统的使用率是比较高的，那么比如说业务不繁忙的时候，我们可能每个系统都处于比较空闲的状况，它要跑的作业很少。那么我们如果有虚拟化的技术，我们可以把一部分的物理机器进行合并，让其他的物理机器进行休眠。
那么这种所谓的实时的，那么它的特点是把一个虚拟的服务器从一个虚拟的机器迁移到另外一个机器上面，中间不做停机。这使得虚拟的动态服务成为了可能。
那么谈到虚拟化的技术，IBM是虚拟化技术里面的先驱，也是当今业界的领导者。那么我们看到今天所有谈的虚拟化，在60年代从IBM的大型主机里面发展出来的。因为当时的IBM大型主机是非常昂贵的，为了更好地利用这个昂贵的计算机的资源，当时已经有了很好的虚拟化的技术。那么包括Hypervisor这样的名称，也是从IBM做逻辑分里面出来的。那么另外IBM也很注重VM，在很早的时候就有了，分别从硬件、软件两种不同的服务器虚拟的鼻祖。那么目前各种服务器虚拟化功能的发展大部分借鉴于大型主机的观念。
我记得我加入IBM的时候，我们每一个人是没有自己的PC的，我们当时是用VM。我们每个人在一台大型主机里面分到一个虚拟的机器，里面有邮件、文件和打印的系统。我们每天需要一个终端拿到自己的机器，那么当时在我们的环境里面，包括中国和香港的几千名员工都是用一台大型主机，就可以进行每天的工作。当时，我们已经感到虚拟化的技术在很早以前就有了。因为我们IBM的System P和IBM System I已经发展接近大型主机的水平的各种先进虚拟化功能，业界其它服务器的虚拟化技术均有不同的程度的滞后。
那么最后我们在X86里面我们是基于和VMWare提供一个虚拟化的解决方案。
首先我们看一下我们做的虚拟化解决方案。我们是把大量的服务器包括IBM和其他厂家的机器，合并到少量的虚拟化机器上面。因为我们IBM的机器是世界上最好的，很适合做大型的整合工作。如果我们的客户有大量的低端机器，都可以考虑整合到UNIX的机器上面。
那么这个是我们对IBM在某一个应用环境进行的分析，我们可以实现700多个低端的服务器，通过一个机柜我们可以合并到少量的7个服务器上面。我们通过应用的整合和虚拟化合并的作用，最后只有3个机柜。这样服务器的使用率从18%提升到了70%，那么每年的能耗降低达到了92%。
当然了，这是在实验室里面根据具体的环境推断，那么我们在客户里面达到的效果还是不同的。那么这个幻灯片给我们一个概念就是，UNIX服务器的合并，可以为节能降耗带来很显著的效果。
这里我们可以看到，System p的虚拟化技术在业界是非常领先的，首先我们支持微分区，每一个处理器上面可以分至多达10个微分区。而且，这些资源可以动态地调整。那么这种做法，是业界的其他厂家不能够做到的。那么另外还有其他的一些功能，比如说实时分区迁移，这也是我们在虚拟化方面新的进展。
还有虚拟的IO服务器，它把大量的虚拟服务器所需要的IO连接，比如说网络存储等等的IO连接提供虚拟化，大大地简化了我们服务器所需要的技术需求。那么其他的服务器厂家还是落后于IBM的。
另外，我们可以谈UNIX高可用性跟虚拟化的结合。因为用户谈到把大量的机器合并到少量的高端机器里面会提一个问题，这样是不是把鸡蛋放在一个篮子里面，危险是不是就大了？其实我们无论是少量的机器还是大量的机器，都是要考虑通过高可用性和设置来保证可用性的。就是说我们在关键的业务里面，我们需要两台机器，做成互相备份的设置。
那么通过虚拟化各虚拟化的动态资源调整，我们可以实现这样的方案。比如说我们两个机器，有两个关键的应用，A和B。那么我们A在这边是生产的分区，这边是备份的分区。那么B在这边是生产，这边是备份。我们可以把备份的分区所要的资源调得很小，因为它只需要做一个备份的工作，就是一直在看它的生产机器的状态，另外是做简单地数据的同步。
那么当一个机器发生问题的时候，我们可以把它动态地资源调大，把不是他的资源减少。这样我们可以达到，正常运行的时候使用效率最高，在故障切换的时候，也能够保证业务达到一定的水平。这个是我们要求服务器有一定的虚拟化技术有一定的灵活性才可以实现。那么刚才我们谈到了实时的分区的物理迁移。
我刚刚谈到，至于一个具体的环境里面，它通过虚拟化进行合并，能够实现多好的投资回报呢？我们IBM是有这样的一些工具。像我们的COBRA Study，可以帮助客户进行具体的环境分析。这是告诉我们客户在这个环境里面，可以实现费用的节省，有的是针对能源节省的效果。如果我们的客户需要，我们可以帮助客户做这样的一个研究。
下面一个方案就是Linux的虚拟化，我们可以把它合并到非常少量的IBM的大型主机上面。IBM的大型主机的VM，在最近几年已经发展成一个跑Linux环境的机器。我们可以把大量的低端的Linux，可以把它变成一个大型主机上面跑的服务器。那么经过市场的研究，这种服务器的方案成本是在所有的方案当中成本最低的。
那么刚才我谈过，其实我们大型主机虚拟化的技术是最齐全和先进的。如果我们看一个所有虚拟化都有的环境，到我们的大型主机上面看就好了。有基于软件和硬件的虚拟化等等都有，在一个平台上都可以看得到。同样地，这个也是我们在实验室里面对具体的应用环境做了分析。也可以看到它的节能效果，还有服务器合并的效果。
同样地，我们也是有分析的工具，在实施这个方案之前，可以了解这个方案的因素，可能了解它的投资和回报。那么在X86的环境，我们基本上IBM是跟VMWare合作，他大量的X86通过VMWare，把低端的服务器，合并到一个服务器上面去。
那么也有IBM的用户，把一个服务器合并到一个服务器上，这样可以达到很多的节能效果。那么我们也可以在物理服务器上实现冷却效果，可以节省很多的冷却能源的效率。那么VMWare虚拟化降低包括能耗在内的整体拥有成本。
那么PewerExecutive用电管理就是我们现在在X86上面有的服务器管理软件。那么它明年就会出现在我们的PC主机上面和大型的服务器上面。它就是实时地把服务器真实的情况告诉PowerExecutive软件，告诉我们怎么节电。然后它还可以对这个服务器的用电，进行一个封顶，控制它的用电。最后，它是在本季度和下个季度扩展到其他的IBM平台上面。
所以说到节能降耗，第一点你要知道你的电是怎么用的，如果不知道这一点，你很难发觉节能降耗的机会。
另外一点你要了解IBM的节能技术。因为在这里面大部分的IT用电是占一半以下，大部分的是在冷却的供电。我们很多的时候1度电是供给了IT的设备，另外一部分是给照明、冷却等等的损耗。如果我们能够提高冷却的效果，对于节能有很好的作用。
那么比如说我们有一个冷却的门，这样热量出来给水带走了，因为水的传导率是好于空气，而且这个热量的传导也是在水管里面做，所以效率比在空气里面发散的热量好控制很多。这样的话，它可以以传统方式的1/4的成本，提高整个冷却的容量。那么这个是我们配合各种服务器冷却的方案。
那么在X86上做不同的虚拟化还有不同的冷却方案，它的投资和它的节电的效果，我们也是有工具可以帮助客户去计算。让客户知道这样的投资回报在哪里。
那么下面进行一下对今天谈到的一些问题的小结。
首先虚拟化技术已经是广泛应用的技术，它的确可以给客户实现节能和降耗。那么在著名的IBM客户里面，都有很明显的效果。特别是UPMC，就是匹斯堡大学的医疗中心，它做了合并低端1000台服务器集中到20台IBM System x服务器上面的应用。除此之外，提高整个的数据中心容量的同时，他进行了整合，可以降低对用电的要求。
同时，美国的网球支持中心，一直在要求做新闻的发布等等。他以前是60台服务器，现在只需要9台就可以处理好了。
这是我们真正地在实际上可以实现的效果。
最后，我们看一下，其实虚拟化已经深入到IBM所有系统的各个平台上面，包括大型主机、UNIX、刀片中心等，它的每一个虚拟化，都是为了节约成本，提高效率。
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