虛擬化技術(shù)分類(lèi)與介紹

今天的虛擬化可以用來(lái)進(jìn)行服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、桌面應(yīng)用程序的整合，提高系統(tǒng)資源利用率，提高管理靈活性，節(jié)省服務(wù)器空間和電耗成本。虛擬化是云計(jì)算的基礎(chǔ)，沒(méi)有虛擬化就沒(méi)有云計(jì)算。虛擬化是一種方法，本質(zhì)上講是指從邏輯角度而不是物理角度來(lái)對(duì)資源進(jìn)行配置，是從單一的邏輯角度來(lái)看待不同的物理資源的方法。虛擬化是一種邏輯角度出發(fā)的資源配置技術(shù)，是物理實(shí)際的邏輯抽象。對(duì)于用戶，虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了軟件跟硬件分離，用戶不需要考慮后臺(tái)的具體硬件實(shí)現(xiàn)，而只需在虛擬層環(huán)境上運(yùn)行自己的系統(tǒng)和軟件。而這些系統(tǒng)和軟件在運(yùn)行時(shí)，也似乎跟后臺(tái)的物理平臺(tái)無(wú)關(guān)。和傳統(tǒng)IT資源分配的應(yīng)用方式相比，虛擬化有以下優(yōu)勢(shì)：虛擬化技術(shù)可以大大提高資源的利用率；提供相互隔離、安全、高效的應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境；虛擬化系統(tǒng)能夠方便地管理和升級(jí)資源。虛擬化技術(shù)帶來(lái)了如此多的優(yōu)勢(shì)與好處，下面就介紹現(xiàn)有的較成熟的各類(lèi)虛擬化技術(shù)。一、服務(wù)器虛擬化服務(wù)器虛擬化能夠通過(guò)區(qū)分資源的優(yōu)先次序，并隨時(shí)隨地能將服務(wù)器資源分配給最需要它們的工作負(fù)載來(lái)簡(jiǎn)化管理和提高效率，從而減少為單個(gè)工作負(fù)載峰值而儲(chǔ)備的資源。通過(guò)服務(wù)器虛擬化技術(shù)，用戶可以動(dòng)態(tài)啟用虛擬服務(wù)器（又叫虛擬機(jī)），每個(gè)服務(wù)器實(shí)際上可以讓操作系統(tǒng)（以及在上面運(yùn)行的任何應(yīng)用程序）誤以為虛擬機(jī)就是實(shí)際硬件。運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)還可以充分發(fā)揮物理服務(wù)器的計(jì)算潛能，迅速應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心不斷變化的需求。目前常用的服務(wù)器主要分為Unix服務(wù)器和x86服務(wù)器，對(duì)Unix服務(wù)器而言，IBM、HP、Sun各有自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有統(tǒng)一的虛擬化技術(shù)；因此，目前Unix的虛擬化還受具體產(chǎn)品平臺(tái)的制約，不過(guò)Unix服務(wù)器虛擬化通常會(huì)用到硬件分區(qū)技術(shù)。而x86服務(wù)器的虛擬化則標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)開(kāi)放，下面介紹x86服務(wù)器的虛擬化技術(shù)。1、完全虛擬化使用hypervisor在VM和底層硬件之間建立一個(gè)抽象層，hypervisor捕獲CPU指令，為指令訪問(wèn)硬件控制器和外設(shè)充當(dāng)中介。這種虛擬化技術(shù)幾乎能讓任何一款操作系統(tǒng)不加改動(dòng)就可以安裝在VM上，而它們不知道自己運(yùn)行在虛擬化環(huán)境下。完全虛擬化的主要缺點(diǎn)是，hypervisor會(huì)帶來(lái)處理開(kāi)銷(xiāo)。2、準(zhǔn)虛擬化完全虛擬化是處理器密集型技術(shù)，因?yàn)樗骽ypervisor管理各個(gè)虛擬服務(wù)器，并讓它們彼此獨(dú)立。減輕這種負(fù)擔(dān)的一種方法就是，改動(dòng)客戶操作系統(tǒng)，讓它以為自己運(yùn)行在虛擬環(huán)境下，能夠與hypervisor協(xié)同工作，這種方法就叫準(zhǔn)虛擬化。準(zhǔn)虛擬化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是性能高。經(jīng)過(guò)準(zhǔn)虛擬化處理的服務(wù)器可與hypervisor協(xié)同工作，其響應(yīng)能力幾乎不亞于未經(jīng)過(guò)虛擬化處理的服務(wù)器。3、操作系統(tǒng)層虛擬化實(shí)現(xiàn)虛擬化還有一個(gè)方法，那就是在操作系統(tǒng)層面增添虛擬服務(wù)器功能。就操作系統(tǒng)層的虛擬化而言，沒(méi)有獨(dú)立的hypervisor層。相反，主機(jī)操作系統(tǒng)本身就負(fù)責(zé)在多個(gè)虛擬服務(wù)器之間分配硬件資源，并且讓這些服務(wù)器彼此獨(dú)立。一個(gè)明顯的區(qū)別是，如果使用操作系統(tǒng)層虛擬化，所有虛擬服務(wù)器必須運(yùn)行同一操作系統(tǒng)。雖然操作系統(tǒng)層虛擬化的靈活性比較差，但本機(jī)速度性能比較高。此外，由于架構(gòu)在所有虛擬服務(wù)器上使用單一、標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)，管理起來(lái)比異構(gòu)環(huán)境要容易。二、存儲(chǔ)虛擬化所謂虛擬存儲(chǔ)，就是把多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)模塊（如硬盤(pán)、RAID）通過(guò)一定的手段集中管理起來(lái)，所有的存儲(chǔ)模塊在一個(gè)存儲(chǔ)池中得到統(tǒng)一管理，從主機(jī)和工作站的角度，看到就不是多個(gè)硬盤(pán)，而是一個(gè)分區(qū)或者卷，就好象是一個(gè)超大容量的硬盤(pán)。這種可以將多種、多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備統(tǒng)一管理起來(lái)，為使用者提供大容量、高數(shù)據(jù)傳輸性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)，就稱之為虛擬存儲(chǔ)。桌面虛擬化帶來(lái)的成本效益也是相當(dāng)誘人的。通過(guò)將IT系統(tǒng)的管理集中起來(lái)，企業(yè)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)各種不同的效益，從帶寬成本節(jié)約到提高IT效率和員工生產(chǎn)力，以及延長(zhǎng)當(dāng)前系統(tǒng)的使