Реализуя на аппаратном уровне часть функций гипервизора, современные процессоры архитектуры x86 существенно снизили потери производительности при виртуализации вычислительных ресурсов, что, вероятно, способствует росту популярности решений на ее основе. Однако остается загадкой, как процессорные технологии подобного рода от разных производителей влияют на выбор заказчиками конкретных аппаратных платформ и решений в целом.
Растущий интерес рынка, прежде всего корпоративных заказчиков, к виртуализации серверов и рабочих мест подтверждают различные источники. К примеру, недавняя конференция VMware View Forum, организованная VMware совместно с IDC, собрала в Москве более 600 ИТ-специалистов и менеджеров. По словам организаторов, это превзошло все их ожидания. Схожие настроения фиксируют и аналитики. Согласно отчету Gartner, опубликованному в марте, к концу 2009 года в том объеме нагрузки корпоративных центров обработки данных, который можно было бы виртуализовать, это было сделано лишь на 18%. Однако к 2012 году этот показатель, по прогнозам экспертов, должен вырасти до 50%.
Нынешний год, по мнению Стивена Спектора, менеджера сообщества Xen.org, имеет большое значение для технологий виртуализации, поскольку, с одной стороны, их все шире начинают использовать крупные корпорации, с другой – концепция облачных вычислений получает все большее признание. Ожидание именно в нынешнем году перелома в развитии облачных вычислений и виртуализации сегодня широко распространено. По словам Александра Загнетко, старшего аналитика IDC по корпоративным системам, надежду на это выражают многие эксперты. "Возможно, будет наконец уточнена терминология, появятся технологические стандарты и схлынет волна маркетингового словоблудия, которое, как уже много раз происходило на ИТ-рынке, практически не позволяет отделить зерна от плевел", – добавил он.
Первые опыты с компьютерной виртуализацией, как известно, относятся к 60-м годам – началу эры мэйнфреймов. Но так уж повелось еще с конца прошлого века в ИТ-индустрии, что именно перенос на платформу x86, особенно если в нем участвуют Intel и Microsoft, делает технологию доступнее и в конечном итоге помогает ей пробиться на массовый рынок.
При этом, кстати, совершенно не обязательно предлагать рынку какие-то необыкновенно революционные идеи. Как заметил Загнетко, "суперсовременным" подходам, которые используются вендорами, в действительности уже по крайней мере 20–30 лет, так как основные принципы той архитектуры, которую сейчас называют виртуализованной, были сформулированы очень давно.
Появление многоядерных процессоров архитектуры x86 стало своего рода катализатором для развития технологий виртуализации. В свою очередь расширенная аппаратная поддержка положительно сказалась на производительности при выполнении операций, ранее использовавших программные механизмы.
По словам Дмитрия Тиховича, технического директора VMware в России и странах СНГ, технологии аппаратной поддержки виртуализации начали и продолжают разрабатываться в тесном сотрудничестве с этой компанией (в прошлом году аналитики из ITIC в своем исследовании отвели VMware примерно половину рынка программных средств серверной виртуализации).
"Сейчас виртуализовать можно практически любые задачи и приложения, с аппаратной поддержкой виртуализации производительность выполнения этих задач практически равняется физическим инсталляциям или в ряде случаев даже превосходит их", – подчеркнул Тихович.
Наметившийся в последнее время рост популярности серверной виртуализации в какой-то степени можно объяснить и кризисом – заказчики стали более экономно расходовать финансы и задумываться над тем, как эффективнее использовать вычислительные ресурсы, имеющиеся в их распоряжении. Между тем технологии Intel VT и AMD-V появились и в настольных процессорах, а в случае с Intel добрались и до тех, что предназначены для мобильных устройств (в том числе до семейства Atom).
Для пользователей настольных и портативных систем виртуализация может оказаться полезной - в этом сомневаться не приходится. И аппаратная поддержка, безусловно, для их задач помехой не станет, хотя далеко не всегда она критична. Характерным примером является режим Windows XP Mode в ОС Windows 7 версий Professional и Ultimate, позволяющий запускать бизнес-приложения для Windows XP в естественном для них окружении. Изначально для работы в этом режиме требовалось наличие процессора с технологией Intel VT или AMD-V. Но в итоге в Редмонде фактически признали правоту тех, кто считал такой подход неверным. Некоторое время назад было выпущено дополнение для Windows 7, исключающее необходимость аппаратной поддержки виртуализации для работы c Windows XP Mode.
Как отметили в Intel, переход от частичного выполнения функций гипервизора к полной реализации монитора виртуальных машин в микрокоде процессора вряд ли когда-либо произойдет. Тренд дальнейшего развития аппаратной виртуализации для платформы x86 сейчас определяют технологии, связанные с различными подсистемами компьютера. В их числе – виртуализация страниц памяти (сначала она появилась у AMD, а затем в микроархитектуре Nehalem аналогичная технология, Extended Page Tables, была реализована и для процессоров Intel), устройств ввода/вывода и т. д. При этом основная идея – расширение виртуальных ресурсов, выделяемых гостевой ОС, с целью сократить потери времени на передачу управления от гостевой ОС к гипервизору и обратно. По мнению Спектора, хитом нынешнего года должна стать виртуализация графической подсистемы.
Подходы к виртуализации, исповедуемые Intel и AMD, в целом схожи, но их реализация, естественно, различается (начиная с того, что для Intel VT и AMD-V были предложены разные расширения набора инструкций x86). В чем проявляются их основные достоинства и недостатки? По словам Загнетко, рассуждать об этом пока рано – в первую очередь из-за того, что внедрение и эксплуатация аппаратных средств виртуализации до сих пор остаются "чрезвычайно непрозрачным процессом, если исходить из существующих методик оценки эффективности".
Со своей стороны, Спектор указал на то, что более прозрачными могли бы быть и сами технологии: "Xen.org - это проект с открытым кодом, основанный на открытых стандартах, и мы всегда поддерживаем открытость функционала, документации и т. д. Однако мы понимаем, что Intel, AMD и другие производители аппаратного обеспечения работают на рынке с очень высокой конкуренцией, и поэтому им необходим некий уровень защиты интеллектуальной собственности".
Сложно пока говорить и о влиянии процессорных технологий виртуализации на выбор заказчиками аппаратных платформ и решений в целом. По мнению Загнетко, несмотря на кризис и сокращение бюджетов, предпочтения потребителей сейчас практически полностью определяются способностью интеграторов убедить заказчика в необходимости модернизировать ИТ-инфраструктуру. В итоге цена проекта и "быстрый" возврат инвестиций являются основными критериями выбора.
"Особенности процессорной составляющей аппаратной платформы виртуализации, как правило, не играют решающей роли", – подытожил аналитик.