探尋阿里雲服務器邁入2.0時代的技術要點

在10月15日舉行的雲棲大會上,阿里雲宣佈雲服務器正式進入2.0時代。根據其官方發佈的信息來看,本次ECS服務器在以下方面做了升級

  1. 將Xen切換到KVM,同時支持Xen和KVM兩大虛擬化系統;
  2. 推出了IO優化實例,配合SSD雲盤,極大地提升性能;

下面我們就來了解一下Xen和KVM的區別,也許從中就能發現爲何阿里雲會將虛擬化技術從Xen切換到KVM。

Xen的定義

Xen是一個基於X86架構、發展最快、性能最穩定、佔用資源最少的開源虛擬化技術。Xen可以在一套物理硬件上安全的執行多個虛擬機,與 Linux 是一個完美的開源組合,Novell SUSE Linux Enterprise Server 最先採用了XEN虛擬技術。它特別適用於服務器應用整合,可有效節省運營成本,提高設備利用率,最大化利用數據中心的IT基礎架構。

KVM的定義

KVM 是 kernel-based Virtual Machine 的簡稱,是一個全虛擬化的解決方案,自Linux 2.6.20之後集成在Linux的各個主要發行版本中。它使用Linux自身的調度器進行管理,所以相對於Xen,其核心源碼很少。KVM已成爲學術界的主流VMM之一。 

KVM的虛擬化需要硬件支持(如Intel VT技術或者AMD V技術)。是基於硬件的完全虛擬化。而Xen早期則是基於軟件模擬的Para-Virtualization,新版本則是基於硬件支持的完全虛擬化。但Xen本身有自己到進程調度器,存儲管理模塊等,所以代碼較爲龐大。

Xen和KVM對比

 XenKVM
問世時間 2003年 2007年
支持企業 Citrix、Novell、Oracle、Sun、Ret Hat(RHEL5)和Virtual Iron Redhat、Ubuntu等
支持的虛擬化技術 全虛擬化、半虛擬化 全虛擬化
支持架構

x86、IA64和AMD、Fujitsu、IBM、Sun等公司的ARM

以及x86/64 CPU商家和Intel嵌入式的支持

支持虛擬化的CPU
支持操作系統 UNIX、Linux和Microsoft Windows UNIX、Linux和Microsoft Windows
動態遷移 支持 支持(以前不支持)
內核支持 需要對內核打補丁 內置在內核中

大多數Xen和KVM性能的對比都表明Xen具有更好的處理性能(接近於本地處理)。但是Xen也是有其缺點的,如果你需要更新Xen的版本,你需要重新編譯整個內核,而且,稍有設置不慎,系統就無法啓動。

相比較而言,KVM就簡化的多了。它不需要重新編譯內核,也不需要對當前kernel做任何修改,它只是幾個可以動態加載的.ko模塊。它結構更加精簡、代碼量更小。所以,出錯的可能性更小。並且在某些方面,性能比Xen更勝一籌。 而這裏指的就是磁盤I/O方面。

接下來就需要說到本次阿里雲升級的第二個特點,經過IO優化的實例,配合SSD雲盤的使用。

什麼是I/O優化實例?

  1. 爲實例與雲盤之間提供更好的網絡能力,可保證SSD雲盤存儲性能的發揮;
  2. 對於I/O優化的實例,掛載SSD雲盤時能夠將SSD雲盤的存儲性能發揮到最大;

I/O優化是將硬盤換成SSD硬盤並且優化了讀寫,,從10M/S 到 50M/S 100M/S 200M/S 的跨越,容量越大,性能越好 。對於支持I/O優化的實例,掛載SSD雲盤時能夠獲得SSD雲盤的全部存儲性能。

什麼是SSD雲盤?

SSD雲盤基於全SSD存儲介質、利用阿里雲飛天分佈式存儲技術,提供數據可靠性99.9999999%的高性能存儲;該產品具備以下特點:

  1. 高性能:單個SSD雲盤最高提供20000隨機讀寫IOPS、256MB/s吞吐量的存儲性能;
  2. 高可靠性:SSD雲盤採用分佈式三副本機制,提供99.9999999%的數據可靠性;
  3. 每GB提供30 IOPS:SSD雲盤採用每GB空間30個IOPS的策略
  4. 高容量:單塊SSD雲盤容量:單塊SSD雲盤最大提供1024GB存儲空間;

下面來看一下SSD雲盤性能曲線圖:

從圖中就可以看出SSD雲盤在I/O優化過的實例的IOPS和吞吐量,隨着雲盤容量越大發揮出的性能更好。

總結:

通過上面的兩個技術點的介紹,阿里雲本次對ECS服務器的升級,不僅是從技術上還是從產品層面上都是一次非常重要的升級,所以將雲服務器稱爲邁入2.0時代。希望通過阿里雲不斷地升級底層技術,打造優秀的產品爲我們開發者提高更好的服務。最後附上近期阿里雲在CCTV投放的“雲廣告——“爲了無法計算的價值”。

參考:

Xen

KVM

虛擬化 - KVM 和 Xen 比較

 

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