服务器和存储的虚拟化允许数据中心通过整合大幅度地削减成本和提高资源效率，同时提高数据中心灵活性以响应不断变化的IT环境。那么什么是I/O虚拟化(IOV)呢？它是一项同样可以将提高的资源利用率和灵活性带给网络基础架构的技术。
什么是IOV架构？
IOV通常由三个关键部分组成。首先是一个设备，通常被称为I/O网关，一般安装在服务器机架顶部。它有针对服务器的入站连接和用于连接到存储或者网络基础架构的出站连接。在这个设备内部安装了I/O卡——这通常是安装在每个机架服务器中的。现在，机架中的服务器之间是共享这些I/O卡的，网关来管理或者“代理”服务器之间对这些卡的访问。然后服务器通过某种高速接入(现在通常是PCIe、以太网或者Infiniband)连接到网关。
为什么使用IOV？
IOV的前提是，未来有了8Gb光纤通道、10Gb以太网和10Gb FCoE之后环境中的大多数服务器将有更加充足的带宽。即使是在当前的带宽下，大多数基础架构是针对峰值性能需求所设计的，而不是典型的稳定I/O水平。结果是，很多设计的和支付购买的带宽都处于闲置中。
IOV的目标就是通过在机架中所有服务器之间共享这个带宽来降低成本和提高日常利用率。IOV让构建的基础架构能够在机架基础上——而不是服务器基础上——处理峰值负载。实际上，机架有足够富余的带宽来应对任何一台或者两台服务器的高峰期需求。IOV让每个机架中的所有服务器都可以在需要的情况下获得这个额外的I/O能力，这比将每个服务器接入的额外带宽提高一倍更加有效。
除了带宽共享以外，IOV还可以用于共享其他功能特性。如果环境中有特定需要的卡、需要共享基于PCIe的固态盘或者附加到磁盘阵列的SAS控制器，那么一款IOV设备也可以为机架中的所有服务器提供这些功能。
IOV的成本节约
IOV对每个机架的影响是实施这项技术所获得的一项重要节约成果。IOV网关中只需要安装一组上面提到的卡，而不用为每个服务器购买2个高速以太网和2个光纤存储卡(每台服务器共计4个卡)。这些用于将每个服务器连接到IOV网关的卡都是高速的，不过成本要低于传统网卡。这等于每台服务器节省大约3000～5000美元，另外还有额外的灵活性能够在机架中按需地分配带宽。
带给刀片服务器的影响
上面说的整合网卡带来的优点只是一个例子。IOV真正的优势在于刀片服务器市场。刀片服务器最大的局限性就是由于缺少I/O插槽而无法扩展。当刀片服务器制造商开始将IOV连接性嵌入到刀片本身的时候，然后他们将面向所有当前网卡提供给传统服务器的所有连接性开放。
需要什么？
好消息是，现在IOV所需的因素大多数都已经就绪。系统可以部署了，当然也可以用于评估了。体现IOV价值的最有一个因素就是Single Root I/O Virtualization(SR-IOV)，一种能在多个物理主机(甚至是这些主机之间的虚拟机)之间共享和细分一个卡的功能。有业内人士预计，大多数I/O卡的主流提供商将在2010年年底提供SR-IOV支持。
IOV和其他形式的虚拟化一样具有通过提高资源利用率降低成本、同时增加灵活性的潜力。从数据中心的角度来说，IOV应该成为现在基础架构规划的一个组成部分。对于很多环境来说，应该从今年开始考虑进行初期的技术评估了。