说到虚拟化技术,大多数人想到的是VMware、Virtual  Box等软件,认为虚拟化技术就是虚拟机。但实际上,这个想法并不准确。虚拟化技术是一个非常宽泛的概念,VMware和Virtual  Box仅基于其中一种技术实施。今天,让我们来看看虚拟化技术。


一.导言


1.虚拟化的定义:是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟成多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多台逻辑计算机,每台逻辑计算机可以运行不同的操作系统,应用程序可以在独立的空间中运行,互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。


这种根据不同需求重新规划有限和固定资源以实现利用率最大化的思想,在IT领域被称为虚拟化。


2.优点:为一组相似的资源提供了一个通用的抽象接口集,从而隐藏了属性和操作之间的差异,并允许以通用的方式查看和维护资源。IT基础架构的整体管理可以简化,因为虚拟化减少了消费者和资源之间的耦合。因此,消费者并不依赖于资源的具体实现。


第二,虚拟化的范畴


虚拟机技术多种多样,虚拟的层次或方面也从硬件到应用层遍布整个计算机系统。


一、硬件虚拟化和软件虚拟化


1.软件虚拟化:软件级虚拟化通常是指基于同一个操作系统实例提供多个隔离的虚拟运行环境,也就是通常所说的容器技术。LXC(linux  Container)采用这种技术,主要是采用linux本身提供的技术,在一定程度上模拟虚拟化。


软件虚拟化也可以理解为进程级虚拟机,而其他虚拟化则成为系统级虚拟机。负责进程级虚拟机虚拟化的软件成为运行时软件,而负责系统级虚拟机虚拟化的软件成为VMM(虚拟机监视器)。


2.硬件虚拟化:硬件虚拟化基本上就是在一台主机上虚拟化整个系统,虚拟机之间互不可见。这显然会导致许多重复的线程和重复的内存页面,这肯定会影响性能。因此,使用这种技术,主机上的虚拟机数量肯定会受到限制。


(2)平台虚拟化和软件虚拟化


(三)虚拟化程度——完全虚拟化、准虚拟化、系统虚拟化、桌面虚拟化


1、完全虚拟


1.1简介:最流行的虚拟化方法使用一种称为hypervisor的软件,在虚拟服务器和底层硬件之间建立一个抽象层。1.2应用:来自微软的VMware和VirtualPC是代表这种方法的两种商业产品。


虚拟机管理程序可以捕获CPU指令,并充当指令的中介来访问硬件控制器和外围设备。因此,完全虚拟化技术可以使几乎任何操作系统都可以安装在虚拟服务器上而无需更改,并且他们不知道自己正在虚拟化环境中运行。


在完全虚拟化的环境中,虚拟机管理程序运行在裸硬件上,充当主机操作系统;由虚拟机管理程序管理的虚拟服务器运行来宾操作系统。


1.3缺点:虚拟机管理程序会给处理器带来开销。


1.4优点:


A.客户端操作系统可以彼此完全隔离,也可以与主机操作系统完全隔离。它非常适合软件质量保证和测试,也支持最广泛的客户端操作系统。


完全虚拟化的解决方案提供了其他独特的功能。例如,他们可以拍摄虚拟服务器的“快照”,这可以保持状态并帮助灾难恢复。该虚拟服务器映像可用于快速配置新的服务器实例。越来越多的软件公司甚至开始以可下载和预打包的虚拟服务器映像的形式提供评估产品。


2.准虚拟的


2.1简介:完全虚拟化是一项处理器密集型技术,因为它需要虚拟机管理程序来管理每个虚拟服务器,并使它们相互独立。减轻这一负担的一种方法是更改来宾操作系统,让它知道它正在虚拟环境中运行,并且可以与虚拟机管理程序一起工作。这种方法被称为准虚拟化。


2.2应用:Xen是开源准虚拟化技术的一个例子。在操作系统作为虚拟服务器在Xen虚拟机管理程序上运行之前,它必须在核心级别进行一些更改。因此,Xen适合BSD、Linux、Solaris等开源操作系统,但不适合Windows等专有操作系统的虚拟化,因为无法更改。


2.3优势:准虚拟化技术的优势是高性能。已虚拟化的服务器可以与虚拟机管理程序协同工作,其响应能力几乎与未虚拟化的服务器相当。


3.系统虚拟化


3.1简介:实现虚拟化的另一种方式是在操作系统层面增加虚拟服务器功能。


3.2应用:Solaris  Container就是这方面的一个例子,Virtuozzo/OpenVZ是一个面向Linux的软件解决方案。就操作系统层的虚拟化而言,没有独立的虚拟机管理程序层。相反,主机操作系统本身负责在多个虚拟服务器之间分配硬件资源,并使这些服务器相互独立。一个明显的区别是,如果使用操作系统层虚拟化,所有虚拟服务器必须运行相同的操作系统(尽管每个实例都有自己的应用程序和用户帐户)。


3.3优缺点:虽然虚拟化在操作系统层的灵活性比较差,但是这款机器的速度性能还是比较高的。此外,由于该体系结构在所有虚拟服务器上使用单一的标准操作系统,因此比异构环境更易于管理。


4.桌面虚拟化


4.1简介:服务器虚拟化主要针对服务器,而桌面虚拟化最贴近用户。桌面虚拟化的主要功能是集中保存和管理分布式桌面环境,包括桌面环境的集中分发、集中更新和集中管理。


4.2优点和缺点:


a、简单管理:桌面虚拟化让桌面管理变得简单,每个终端不需要单独维护,而是更新。


b、安全性高:终端数据可以集中存储在中央机房,安全性远高于传统桌面应用。桌面虚拟化可以让一个人拥有多个桌面环境,也可以多人使用一个桌面环境,从而节省许可证。


C.缺点:桌面虚拟化依赖于服务器虚拟化。没有服务器虚拟化,桌面虚拟化的优势将完全丧失。不仅如此,还浪费了大量的管理资本。



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