2. 计算机
  3. 阅读下列技术说明，根据要求回答问题1～问题4。 [说明] 某企业计划建设一个企业数据中心，该数据中心支持A、B、C、D、E 5项业务，各业务完全独立运行，各项业务运行的操作系统均不相同。在单台某型服务器上，除了为系统开销预留30%的CPU占用率之外，

阅读下列技术说明，根据要求回答问题1～问题4。 [说明] 某企业计划建设一个企业数据中心，该数据中心支持A、B、C、D、E 5项业务，各业务完全独立运行，各项业务运行的操作系统均不相同。在单台某型服务器上，除了为系统开销预留30%的CPU占用率之外，

admin2010-01-29  34
问题 阅读下列技术说明，根据要求回答问题1～问题4。
[说明]
   某企业计划建设一个企业数据中心，该数据中心支持A、B、C、D、E 5项业务，各业务完全独立运行，各项业务运行的操作系统均不相同。在单台某型服务器上，除了为系统开销预留30%的CPU占用率之外，各业务在繁忙时段(白天)及非繁忙时段(夜间)的CPU占用率如表3-14所示。

   现该企业准备全部采用该类型服务器，张工和李工据此提出了不同的设计方案。张工认为需要采购5台服务器，每项业务分配一台服务器。但李工捉出了一种基于虚拟化技术的解决方案，采用的服务器数量少于5台。
选项
答案能有效提高服务器的资源利用率，支持运行在不同操作系统之上的多个业务共享同一台服务器，从而减少企业数据中心中的服务器数量，最终降低企业数据中心建设的硬件成本，节约场地面积，节能环保
解析 在计算机领域，虚拟化通常是指计算元件在虚拟的(而不是真实的)基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可用单CPU模拟多CPU的并行处理过程，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。
   虚拟化技术与多任务及超线程技术完全不同。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行，在虚拟化技术中可以同时运行多个操作系统，并且每一个操作系统中都有多个程序在运行，每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上；而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序的运行性能，这两个模拟出来的CPU不能分离，只能协同工作。
   虚拟化技术可以有不同的实现方法，例如完全虚拟化、准虚拟化、操作系统层虚拟化等。
   目前，流行的虚拟化方法是使用名为Hypervisor(虚拟机管理程序)的一种软件，在虚拟服务器和底层硬件之间建立一个抽象层。在完全虚拟化的环境下，Hypervisor运行在裸硬件上，充当主机操作系统；而由Hypervisor管理的虚拟服务器运行客户端操作系统(Guest OS)。Hypervisor可以捕获CPU指令，为指令访问硬件控制器和外设充当中介。因此，完全虚拟化技术几乎能让任何一款操作系统不用改动就能安装到虚拟服务器上，其主要缺点是给处理器带来了较大开销。
   完全虚拟化是处理器密集型技术，因为它要求Hypervisor管理各个虚拟服务器，并让它们彼此独立。减轻这种负担的一种方法就是改动客户操作系统，让它以为自己运行在虚拟环境下，能够与Hypervisor协同工作，这种方法就叫准虚拟化(para-virtualization)。
   Xen是开源准虚拟化技术的一个例子。操作系统作为虚拟服务器在XenHypervisor上运行之前，它必须在核心层面进行某些改变。因此Xen适用于BSD、Linux、Solaris及其他开源操作系统，而不适合对类似于Windows专有操作系统进行虚拟化处理。准虚拟化技术的优点是性能高。经过准虚拟化处理的服务器可与Hypervisor协同工作，其响应能力几乎不逊于未经过虚拟化处理的服务器。
   实现虚拟化还有一个方法，就是在操作系统层面增添虚拟服务器功能。Solaris Container就是这样的一个例子，Virtuozzo/OpenVZ是面向Linux的软件方案。就操作系统层的虚拟化而言，没有独立的Hypervisor层。相反，主机操作系统本身就负责在多个虚拟服务器之间分配硬件资源，并且让这些服务器彼此独立。一个明显区别是，如果使用操作系统层虚拟化，则所有虚拟服务器必须运行同一操作系统(不过每个实例有各自的应用程序和用户账户)。虽然操作系统层虚拟化的灵活性比较差，但本机速度性能比较高。此外，由于架构在所有虚拟服务器上使用单一、标准的操作系统，管理起来比异构环境要容易。
   当前，虚拟化技术的优势已经得到了业界的普遍认可，虚拟化技术所具备的提高资源利用率和节能环保的特性也得到了越来越多的高性能计算机用户的青睐，虚拟化技术的普及和推广成为信息化技术发展的必然趋势。据业内专家分析，有3个方面的因素使虚拟化技术迅速走向成熟。首先，信息化产业的快速发展使得服务器硬件技术有了巨大进步；其次，高端服务器所承载的软件应用环境已经逐步发展成熟；最后，也是最重要的一点，由于服务器技术的快速发展及信息化产业发展对于数据中心的规模要求越来越高，由此导致数据中心面临着越来越严重的发展瓶颈，而虚拟化由于具有提高资源利用率，以及节能环保、可进行大规模数据整合等特点而成为信息化技术发展的又一项具有战略意义的新技术。
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