今天新聞裡報導說，vmware 拆資 10 億 5 千萬美元，收購 nicira。nicira 是一家創業公司，專注於
網路虛擬化
[注]，主打產品是 vswitch。
今天新聞裡報導說，vmware 拆資 10 億 5 千萬美元，收購 nicira。nicira 是一家創業公司，專注於網路虛擬化，主打產品是 vswitch。
雲計算[注]
產業是技術密集型產業，涉及的技術眾多。要了解雲計算產業格局，就必須了解各家企業主打產品，所提供的核心價值。從而理解各家企業，在整個雲計算產業鏈中所處的位置，以及與上下游企業的相互關係。
這個文章系列的後續章節，將詳細討論網路虛擬化的問題。nicira 公司在網路虛擬化方面，引領全球技術前沿。看來我們這個文章系列的寫作進度，得提提速了。
我們在上一節，討論了四種雲計算的服務方式，出租裸機、出租虛擬機器、出租**、出租行業服務。
amazon ec2
提供的雲計算服務，就是其中第二種方式，出租虛擬機器。
openstack 被視作是 amazon ec2 的開源版。openstack 自稱是「用來搭建雲計算平台的開源軟體」。如果追問一句，用 openstack 搭建好了雲計算平台以後，能提供什麼服務?答案是，如同 amazon ec2 一樣，提供虛擬機器租賃服務。
vmware 公司的產品，雖然名目繁多，但是也是圍繞搭建雲計算平台，提供虛擬機器租賃服務這個總目標。
所謂提供虛擬機器租賃服務，更明確的解釋方式是，使用者提交什麼輸入，雲計算系統返回什麼輸出。
輸入：使用者在任何電腦的瀏覽器上，通過訪問雲計算中心的網頁，先註冊，確定登入姓名和密碼。然後輸入希望租賃的虛擬機器的作業系統及其版本，還有虛擬機器的 cpu 的核心個數、記憶體空間、硬碟空間、實時頻寬、以及流量限額。
輸出：雲計算中心根據使用者的需求，生成相應配置的虛擬機器，然後把虛擬機器的網域名稱或 ip 位址，返回給使用者。使用者得到這些資訊後，可以通過 ssh、遠端桌面或者 vnc [1] 這樣的遠端訪問(remote access)工具，遠端登入並使用執行在雲計算中心的虛擬機器。
amazon ec2、openstack 和 vmware 是如何實現這個功能的呢?別著急看答案，先想想，假如我們是 amazon ec2、openstack 和 vmware 的系統設計師，我們該如何設計後台系統?
我們自己先 diy (do it yourself)，然後把我們自己的設計，與 amazon ec2、openstack 和 vmware 的系統架構，做橫向對比，就容易領悟 amazon ec2、openstack 和 vmware 的系統設計的高妙之處。
當然，任何系統的設計，都會有不足之處。分析缺陷的乙個有效方法，也是橫向對比。
我們在自行設計 amazon ec2 那樣的系統之前，先想想，假如沒有全自動的後台系統，而是靠人工完成，該怎麼做?換句話說，當雲計算中心的系統管理員，收到使用者提交的請求時，他該執行哪些操作?
在雲計算中心開始為使用者提供服務之前，系統管理員需要預先做一些準備工作。當雲計算中心購置了伺服器裸機以後，系統管理員需要給這些裸機，安裝虛擬化系統。
安裝虛擬化系統包括以下三步。
1. 選擇虛擬化系統。
虛擬化系統是乙個軟體系統，目前常用的虛擬化系統有三種，vmware、xen、和 kvm。各種虛擬化系統的比較，可參考 [2]。
其中 kvm 是開源軟體，不僅操作簡單，而且系統執行效率較高。更難得的是，kvm 系統結構十分精巧、**量小。
2. 安裝虛擬化系統。
以 kvm 為例，在裸機上安裝 kvm，只需要做兩步。1. 安裝 linux os，2. 在 linux 上安裝 kvm，參考安裝手冊 [3]。
3. 設定網路。
執行在 kvm 之上的虛擬機器例項，與外界網路的資料傳輸，必須經過物理網絡卡。所以，需要做相應的系統設定，使虛擬機器例項與物理網**信。設定網路的操作步驟並不複雜，也參見安裝手冊[3]。
這裡有個疑問，為什麼在第二步「安裝虛擬化系統」的時候，不一步到位，把網路也設定好?其實，的確是可以兩步並一步，在「安裝虛擬化系統」時，順帶完成網路的設定。
安裝手冊 [3] 把網路設定單列出來，或許是基於以下考慮。
虛擬機器例項與物理網絡卡的通訊，需要用到 vswitch 技術，但是 vswitch 的實現方式有多種，包括 linux bridge 和 open vswitch 等等 [4]。
對於大多數情況，linux bridge 基本上能夠滿足需要，所以安裝手冊 [3] 只介紹了 linux bridge 的配置方法。但是也有觀點認為，在某些場合下，例如當虛擬機器跨機房遷移時，需要更強大的 vswitch 的技術實現，例如 open vswitch [5]。
關於 vswitch，以及 open vswitch、openflow 等等話題，我們將在後續有關虛擬網路的文章中，詳細討論。
當雲計算中心，添置了伺服器裸機之後，系統管理員需要執行上述三步操作。這些操作完成以後，新添的伺服器就可以為使用者，提供虛擬機器租賃業務了。
1. 當系統管理員接收到使用者提交的需求後，他根據用戶指定的作業系統及其版本，把相應的作業系統安裝光碟，插入伺服器光碟機。
或者，系統管理員先把作業系統安裝光碟裡的所有內容，匯出成為乙個 iso 映象檔案。這個 iso 映象檔案，不僅包含安裝光碟上的所有內容資料，而且記錄著每一段內容資料，儲存在光碟裡的哪乙個扇區(sector)。然後，他把這個 iso 檔案拷貝到伺服器本地檔案系統中。
2. 系統管理員根據使用者提交的，虛擬機器所需配置的 cpu 核心個數、記憶體空間、硬碟空間、以及實時頻寬，通過呼叫 linux 相應工具，啟動虛擬機器。操作步驟不複雜，也參見操作手冊 [3]。
這裡有兩個問題。
答案是，可以重啟這個虛擬機器例項，並且使用者先前儲存的所有內容檔案、安裝的所有應用軟體，以及在應用軟體執行過程中，產生的所有狀態檔案，通通被儲存，可以重新使用。
原理是，在使用者提交的申請租賃虛擬機器例項的請求中，有乙個引數是該虛擬機器例項占用的硬碟空間的大小。當系統管理員在某一台物理伺服器上，呼叫系統指令，讓 kvm 虛擬化系統，為使用者建立虛擬機器例項時，kvm 虛擬化系統在該物理伺服器的本地硬碟中，建立了乙個檔案，作為這個虛擬機器例項的映象檔案(image)。
這個映象檔案的大小，基本上等於使用者指定的虛擬機器例項占用的硬碟空間的大小。在虛擬機器例項看來，這個映象檔案，就相當於自己的硬碟，所以映象檔案又被稱為虛擬硬碟。在這個映象檔案或者虛擬硬碟中，虛擬機器例項可以設立不同的虛擬硬碟分割槽，分割槽中可以設立資料夾，資料夾中可以再設立子資料夾，或者存放檔案。
當先前的虛擬機器例項被關閉以後，可以在同一臺物理伺服器上，根據虛擬機器例項的名稱，重啟該虛擬機器例項。這時新的虛擬機器例項，將會找到先前那個虛擬機器例項所使用的虛擬硬碟，也就是映象檔案。
於是，當新的虛擬機器例項開啟以後，將會看到先前虛擬機器例項，它儲存的所有內容檔案、安裝的所有應用軟體、以及應用軟體在執行過程中產生的所有狀態檔案。
2. 問題二，假如先前的虛擬機器例項被關閉以後，能不能在另外一台物理伺服器上，重啟該虛擬機器例項?
答案是，可以在其它物理伺服器上，重啟虛擬機器例項。但是有兩個前提，1. 這兩台物理伺服器，必須安裝相同的虛擬機器系統，例如某版本的 kvm。2. 必須把先前那個虛擬機器例項的映象檔案，也就是它的虛擬硬碟，從第一台物理伺服器的檔案系統，拷貝或者掛載到(mount)到第二台物理伺服器的檔案系統中去。
原理是，假如我們有兩台電腦，當我們把第一台電腦的硬碟，拆下並安裝到第二台電腦上去。然後開啟第二台電腦，我們將會看到與第一台電腦一模一樣的作業系統、檔案、還有應用軟體。映象檔案對於虛擬機器例項來說，就是它的硬碟。遷移虛擬機器例項，可以通過遷移它的虛擬硬碟，也就是映象檔案來實現。
我們之所以不厭其煩地介紹手工設定虛擬化系統、並執行虛擬機器例項的步驟，是因為 amazon ec2、openstack、以及 vmware 等等系統，它們的主要功能，是讓軟體系統替代人工，自動化地去完成這些操作。
類似於 amazon ec2 的自動化系統並不難設計。事實上，前述的準備工作，也就是安裝虛擬化系統的三個步驟，是在添置物理伺服器時完成的，是一次性的操作，所以手工完成這些準備工作，無妨大雅。
真正需要實現自動化的，僅僅限於提供虛擬機器租賃業務的兩個步驟，1. 提供作業系統安裝光碟，或相應的 iso 檔案，2. 根據使用者提交的虛擬機器資源配置，建立虛擬機器例項。
我們在下一節，將自行設計這樣一套系統，然後把它與 amazon ec2、openstack 等等橫向對比。大家會驚奇地發現，我們自行設計的系統，在總體上，與 amazon ec2、openstack 等等系統非常相似。
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