作者：黃植懋 / 臺灣大學計算機及資訊網路中心作業管理組
伺服器虛擬化，可以有效降低主機空間、冷氣、電力的龐大需求，也可配合校園綠色節能的政策方針，達到令人滿意的成效。
前言
隨著校務服務E化的進展，執行這些服務的伺服器的需求也不斷增加，計資中心每年皆需購買相當數量之伺服器，並淘汰一些過於老舊的伺服器，以提供更好的服務。但是由於伺服器淘汰的速度遠不及增加的速度，這些不斷擴增的伺服器，代表著我們需要準備更多的空間、電力、空調、網路、人力等基礎設施。這些衍生出來的成本，經年累月下，往往不低於伺服器的購買價格。
有鑑於此，計資中心便開始尋求各項解決方案。經過各項評估後，決定採用虛擬化技術來有效紓解這個問題。過去虛擬化技術總讓人有效能不彰的印象，近年來在各家軟硬體廠商的努力下，似乎已經到了可以採用的階段，計資中心也開始著手將部份伺服器虛擬化，驗證其可行性。
虛擬化[1]一詞最早出現於1960年代IBM M44/44X主機中，當時IBM公司為了讓使用者能充分地利用昂貴的大型主機資源，於是發明了虛擬化技術，允許用戶在一台主機上運行多個作業系統，這個技術直到今日，也就是IBM公司提出的邏輯分區(LPAR)與動態邏輯分區(DLPAR)的概念，DLPAR甚至可以在不重新啟動系統的情況下，將CPU等系統資源分配給獨立的分區，在管理層面上提供很高的彈性與便利性。
EMC公司所屬的子公司VMware[2]，其產品分為可免費使用的VMware Server，以及需付費使用的伺服器等級整合解決方案VMware Infrastructure (ESX Server)(如圖一)，內容有針對資源管理的VMware DRS、針對可用性提供的VMware High Availability及即時備份方案VMware Consolidated Backup、針對虛擬主機可即時移動至不同Server的VMware VMotion…等非常豐富的整合解決方案。另外，針對個人桌面環境的虛擬主機產品則有大家相當熟悉的VMware Workstation。VMware除了相當完善的解決方案外，第三方廠商也開發了許多工具配合使用，這也是目前VMware的優勢所在。
圖表 SEQ 圖表 \* ARABIC 1 VMware ESX Server
Xen[3] [4]是一個開放原始碼的虛擬主機技術，Xen的虛擬化引擎最早是由XenSource的創辦人於劍橋大學時所開發，而目前該引擎由一群開放原始碼社群成員共同合作開發，目前XenSource則被Citrix所併購。Xen透過半虛擬化的技術獲得較高的效能表現，與其它使用全虛擬化卻造成最高到 20% 損耗的其他解決方案有明顯的差異。Xen 3.x後同時支援半虛擬化與全虛擬化技術，Xen的全虛擬化則需要CPU虛擬化架構的支援，如Intel VT與AMD-V。
微軟也有開發相關的虛擬技術，如可免費下載的桌面環境產品Virtual PC，另外在伺服器平台上，也有名為Microsoft Virtual Server (代號Viridian)的產品，預計整合於Windows Server 2008 (Longhorn)當中，目前已開放下載測試。此產品當等於VMware的ESX Server，但由於時程延遲，導致此版本中將不支援如即時移動虛擬主機於不同Server上的功能，而VMware是早在2003年即支援此功能(VMotion)，Xen也已提供類似的Xen-Motion技術，相較之下，微軟的腳步慢了許多。
我們可以發現類似的虛擬技術已經蓬勃發展，所提供的功能也愈來愈強大豐富，虛擬技術效能不彰的問題已成為過去。可以看到的是伺服器的效能不斷的提昇，往往會有許多空閒的資源閒置未能妥善利用，而不斷的購買伺服器代表不斷地增加伺服器的持有成本(空間、電力、空調)，此時導入虛擬化技術將可改善上述幾項問題。
假設一台運行虛擬主機的高階伺服器上可運行16個虛擬主機，此算法是以一CPU核心最多同時分配給兩個虛擬機器使用，此高階伺服器擁有四顆CPU socket，每顆CPU Dual Core，所以共可運行16個虛擬主機。此類高階伺服器的電源供應器耗電約以1500瓦計算。同樣地拿16台普通的1U伺服器主機來比較，1台的電源供應器耗電約以500瓦計算，16台1U伺服器主機與一台運行虛擬主機的高階伺服器同時運行耗電即差了6500瓦，一個小時差別6.5度電，按照台電電費收費標準，每度電費約2.1元，一年期下來，一台運行虛擬主機高階伺服器約可節省12萬元的電費，若再加上冷氣、空間、人力維護、備份復原時間節省之成本，每年將可節省下不少費用。採用虛擬主機的方式，可以有效降低主機空間、冷氣、電力的龐大需求，也可配合校園綠色節能的政策方針，達到令人滿意的成效，伺服器虛擬化技術實為最佳的選擇。
參考資源
[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Virtualization
[2] http://www.vmware.com/
[3] http://www.xensource.com/
[4] http://zh.wikipedia.org/wiki/Xen
[5] http://www.zdnet.com.tw/news/software/0,2000085678,20117867,00.htm