虚拟化简介

虚拟化的定义

虚拟化在各行各业对虚拟化的理解均不同,不同的人对虚拟化的理解不同,所以没有一个标准的定义。但是,无论怎么理解,虚拟化的本质就是将现有的计算机资源通过虚拟化的技术分割成若干个计算机资源,这些计算机资源相互独立。其最终目的是提高计算机的利用效率和是计算机的灵活性最大化,虚拟化有很多的定义,下面给出一些定义:

  • 虚拟化是以某种用户和应用程序都可以很容易从中获益的方式来表示计算机资源的过程,而不是根据这些资源的实现、地理位置或物理包装的专有方式来表示它们。换句话说,它为数据、计算能力、存储资源以及其他资源提供了一个逻辑视图,而不是物理视图
  • 虚拟化是表示计算机资源的逻辑组(或子集)的过程,这样就可以从原始配置中获益的方式访问它们。这种资源的新虚拟视图不受现实、地理位置或底层资源的物理配置的限制
  • VMware Vsphere虚拟化并汇总多个系统间的基础物理硬件资源,同时为数据中心提供大量虚拟资源。虚拟化是一种过程,它打破了物理硬件与操作系统及在其上运行的应用程序之间的硬性连接。操作系统和应用程序在Vsphere虚拟机中实现虚拟化之后,便不在因资源位于单台物理计算机中而受到种种束缚。物理元素(如交换机与存储器)的虚拟等效物在跨越整个企业的虚拟基础架构内运行

通过以上虚拟化的定义可以发现,虚拟化对于不同的人来说可能意味着不同的东西,这取决于他们所从事的工作领域的环境。但是虚拟化的本质没有发生改变,所以虚拟化代表着一个巨大的趋势,引领着IT业的发展

虚拟化的目的及好处

虚拟化的目的是对IT基础设施和资源管理方式的简化,帮助企业减少IT资源的开销,整合资源,节约成本。 使用虚拟化的好处:

  • 提高了计算机设备的利用率。可以在一台物理服务器上同时安装并运行多种操作系统,从而提高了物理设备的使用率。而且,当一台虚拟机发生故障时,并不会影响其他操作系统,实现了故障隔离
  • 在不同的物理服务器之间会存在的兼容性的问题。为使不同的品牌、不同硬件兼容,虚拟化可以统一虚拟硬件而达到融合的目的
  • 虚拟化可以节约潜在的成本。在硬件采购、操作系统许可、电力消耗、机房温度控制和服务器机房空间等方面都可体现节约成本的效果
虚拟化的分类

从虚拟化的使用来看,虚拟化技术主要分为以下4大类

平台虚拟化

平台虚拟化是指针对服务器和操作系统的虚拟化。主要包括服务器虚拟化和桌面虚拟化

服务器虚拟化是将一个操作系统的物理实例分割到虚拟实例或者虚拟机中,这些虚拟操作系统可以是X86或者X64的Windows、Linux或者Unix操作系统。服务器虚拟化又分为软件虚拟化和硬件虚拟化。软件虚拟化是指在一个虚拟化平台上运行虚拟化操作系统,而这个虚拟化平台运行在现有的操作系统上,属于寄居架构

硬件虚拟化则是指虚拟化平台直接运行在物理硬件上,这种虚拟化通常又称为Hypervisor。Hypervisor运行在虚拟化操作系统之下,硬件系统之上,可实现对硬件资源的分割分配,属于原生架构。原生架构不需要操作系统,由Hypervisior直接管理硬件

桌面虚拟化是指将计算机的桌面进行虚拟化,这种虚拟化允许依靠虚拟机来提供系统桌面,以实现桌面使用的安全性和灵活性。用户可以通过任意设备,在任意地点、任意时间访问网络上属于自己的桌面系统

资源虚拟化

资源虚拟化主要是虚拟计算机中的使用资源,包括存储虚拟化和网络虚拟化。存储虚拟化最通俗的讲就是对存储硬件资源进行抽象化表现,用于合并多个设备中的物理存储,使其表现为一个单一的存储池。对于用户来说,虚拟化的存储池就像一个巨大的“存储池”,用户不会看到具体的磁盘、磁带、也不必关心自己的数据时经过那一条路径通往哪一个具体的存储设备。VMware存储虚拟化架构如图:


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网络虚拟化是将一条带宽分割成若干个相互独立的通道,以此来控制可用带宽,将可用的带宽分配给特定的资源。比较常见的就是虚拟局域网,即在物理局域网内创建逻辑网络,而这两种网络互不影响。在一台服务器上放置一个外围的网络而不影响网络或者虚拟机直接的通信的情况称为内外网隔离

应用程序虚拟化

基于软件的服务虚拟化是将应用程序从操作系统中分离出来,使应用程序运行在操作系统中,但是又不依赖于操作系统。应用程序虚拟化为应用应用程序提供了一个虚拟的运行环境,在这个环境中,不仅包括应用程序的可执行文件,还包括它所需要的运行环境

表示层虚拟化

用户在使用应用程序时,其应用程序并不是运行在本地操作系统之上的,而是运行在服务器上面的,客机只显示程序的界面和用户的操作,服务器仅向用户提供表示层,这种虚拟化就是表示层虚拟化

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