虚拟化如何走出输入/输出的瓶颈

随着数据中心服务器虚拟化第一波的到来，每台服务器上虚拟机的数目保守估计也有四五六个，具体数目取决于应用软件的数量。管理员发现只应用服务器总容量的80%，即可在一台服务器上安全运行七个到八个应用软件，这比未进行虚拟化的服务器平均容量提高了5%到15%。 

但是同时运行所有的虚拟服务器会导致部分硬件的I/O能力降低。服务器有一个进出网络的通路，还有众多从其他应用软件或后端数据库下载数据块的通路。输入/输出通路的数量超过了服务器的通路，这导致了通路堵塞，并使得CPU在等待数据时空转。

这就是说，将之前固定的静态输入/输出通路、主机总线适配器和网络介面卡转换为容量可根据虚拟服务器需求进行扩充或缩减的动态资源。如果输入/输出的虚拟化可以实现，就可以解决由于服务器管理员将众多虚拟化应用软件堆放在同一个硬件上而长期以来都存在的问题。当输入/输出虚拟化得到普及，对输入/输出通路需求数量较多或数量不定的应用软件则无法进行虚拟化，

早期的两个解决方案已经出台，而更多的方案必将紧随其后。Startup Xsigo将输入/输出通路附到一个设备上以进行进行虚拟化。这一方法需要用Xsigo定制的接口卡更换服务器的标准主机总线适配器和网络接口卡，并需要购买Xsigo的附加设备。起始价格为30,000美元。

Xsigo的附加设备可以构建16个可用输入/输出通路，这即可建立起存储器通往光纤通讯网络通路，或LAN到以太网络的通路。其也可以管理任务量，并给需求最高的虚拟机分配更多容量。输入/输出实现虚拟化可协助平衡虚拟机工作量。使在夜间输入/输出通信任务较多的应用软件与其他应用率较低的应用软件协同运行。

采用输入/输出附加设备进行虚拟化也可以减少数据中心的网络电缆，并使得IT管理员购买更小能效更高的服务器--网络端口更少、主机总线适配器和网络接口卡更大。

Oracle的前总裁、Xsigo 的投资人Ray Lane说，"输入/输出的虚拟化使数据中心更高效且平衡了虚拟机工作量的输入/输出。非弹性化的结构导致了资源利用率较低，同时浪费了电能、空间和冷却资源。"

另一种进行输入/输出虚拟化的方法是基于标准主机总线适配器或网络接口卡，而不需要求诸于附加设备。行业内团体PCI-SIG出台了SR-IOV标准--可对高速、10-Gbps以太网进行虚拟化。

在虚拟机或一台服务器的多台虚拟机上将配置无SR-IOV网络介面卡，同时给其提供确定的资源，如1 Gbps。Neterion的SR-IOV-enabled X3100系列适配器可以配置16个可用通路，并根据虚拟机的需求进行动态分配。如果服务水平协议给于其优先权，这一容量设置可实现网络接口卡容量的动态分配、最大容量为10-Gbps。

Neterion的CEO Dave Zabrowski说，"一个大型数据中心的备份，1 Gbps的容量已经不够。我们试图将所需容量整合到单一通路。大多数情况下，16个通路将被同时被多个虚拟机利用。"

Neterion 10-Gbps Xframe适配器的驱动器包含在了Vmware的ESX系统管理程序上，使得其可以分配ESX构建的虚拟机和Neterion卡之间的通路。Neterion适配器适用于美国富士公司的计算机产品以及惠普、IBM和Sun公司的服务器产品。