一、什么是虛擬化?

? ? ? ?虛擬化，是指通過虛擬化技術將一臺計算機虛擬為多臺邏輯計算機。在一臺計算機上同時運行多個邏輯計算機，每個邏輯計算機可運行不同的操作系統(tǒng)，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。

虛擬化使用軟件的方法重新定義劃分IT資源，可以實現IT資源的動態(tài)分配、靈活調度、跨域共享，提高IT資源利用率，使IT資源能夠真正成為社會基礎設施，服務于各行各業(yè)中靈活多變的應用需求。

二、虛擬化有哪些分類?

1. 完全虛擬化

? ? ? ?最流行的虛擬化方法，使用Hypervisor這種中間層軟件，在虛擬服務器和底層硬件之間建立一個抽象層。

? ? ? ?Hypervisor可以捕獲CPU指令，為指令訪問硬件控制器和外設充當中介。因而，完全虛擬化技術幾乎能讓任何一款操作系統(tǒng)不用改動就能安裝到虛擬服務器上，而它們不知道自己運行在虛擬化環(huán)境下。主要缺點是，性能方面不如裸機，因為Hypervisor需要占用一些資源，給處理器帶來開銷。

? ? ? ?在完全虛擬化的環(huán)境下，Hypervisor運行在裸硬件上，充當主機操作系統(tǒng)，而由Hypervisor管理的虛擬服務器運行客戶端操作系統(tǒng)(Guest OS)。

2. 準虛擬化

? ? ? ?完全虛擬化是處理器密集型技術，因為它要求Hypervisor管理各個虛擬服務器，并讓它們彼此獨立。減輕這種負擔的一種方法就是，改動客戶操作系統(tǒng)，讓它以為自己運行在虛擬環(huán)境下，能夠與Hypervisor協(xié)同工作，這種方法就叫準虛擬化。

? ? ? ?準虛擬化技術的優(yōu)點是性能高。經過準虛擬化處理的服務器可與Hypervisor協(xié)同工作，其響應能力幾乎不亞于未經過虛擬化處理的服務器。它的客戶操作系統(tǒng)(Guest OS)集成了虛擬化方面的代碼。該方法無需重新編譯或引起陷阱，因為操作系統(tǒng)自身能夠與虛擬進程進行很好的協(xié)作。

3. 操作系統(tǒng)層虛擬化

? ? ? ?實現虛擬化還有一個方法，那就是在操作系統(tǒng)層面增添虛擬服務器功能。就操作系統(tǒng)層的虛擬化而言，沒有獨立的Hypervisor層。相反主機操作系統(tǒng)本身就負責在多個虛擬服務器之間分配硬件資源，并且讓這些服務器彼此獨立。一個明顯的區(qū)別是，如果使用操作系統(tǒng)層虛擬化，所有虛擬服務器必須運行同一操作系統(tǒng)。

? ? ? ? 雖然操作系統(tǒng)層虛擬化的靈活性比較差，但本機速度性能比較高。此外，由于架構在所有虛擬服務器上使用單一、標準的操作系統(tǒng)，管理起來比異構環(huán)境要容易。

4. 桌面虛擬

? ? ? ? 服務器虛擬化主要針對服務器而言，而虛擬化最接近用戶的還是要算的上桌面虛擬化了，桌面虛擬化主要功能是將分散的桌面環(huán)境集中保存并管理起來，包括桌面環(huán)境的集中下發(fā)，集中更新，集中管理。桌面虛擬化使得桌面管理變得簡單，不用每臺終端單獨進行維護，每臺終端進行更新。終端數據可以集中存儲在中心機房里，安全性相對傳統(tǒng)桌面應用要高很多。桌面虛擬化可以使得一個人擁有多個桌面環(huán)境，也可以把一個桌面環(huán)境供多人使用，節(jié)省了license。另外，桌面虛擬化依托于服務器虛擬化。沒有服務器虛擬化，這個桌面虛擬化的優(yōu)勢將完全沒有了。不僅如此，還浪費了許多管理資本。

5. 硬件虛擬化

? ? ? ?英特爾虛擬化技術(IVT，Intel Virtualization Technology)是由英特爾開發(fā)的一種虛擬化技術，利用IVT可以對在系統(tǒng)上的客操作系統(tǒng)，通過虛擬機查看器(VMM，Virtual Machine Monitor)來虛擬一套硬件設備，以供客操作系統(tǒng)使用。這些技術以往在VMware與Virtual PC上都通過軟件實現，而通過IVT的硬件支持可以加速此類軟件的進行。

? ? ? ?AMD虛擬化(AMD Virtualization)，縮寫為“AMD-V”，是AMD為64位的x86架構提供的虛擬化擴展的名稱，但有時仍然會用“Pacifica”(AMD開發(fā)這項擴展時的內部項目代碼)來指代它。

三、現在流行的有哪些虛擬化技術?

? ? ? ?虛擬化技術指的是軟件層面的實現虛擬化的技術，整體上分為開源虛擬化和商業(yè)虛擬化兩大陣營。典型的代表有：Xen，KVM，VMware，Hyper-V、Docker容器等。

? ? ? ?Xen和KVM，是開源免費的虛擬化軟件;VMware是付費的虛擬化軟件;Hyper-V微軟的收費虛擬化技術;Docker是一種容器技術，屬于一種輕量級虛擬化技術。

? ? ? ?每款軟件產品有其優(yōu)缺點以及應用場景，需要根據業(yè)務場景選擇，下面主要簡單介紹一下KVM和Xen。

1. KVM(Kernel-based Virtual Machine)基于內核的虛擬

? ? ? ?KVM是集成到Linux內核的Hypervisor，是X86架構且硬件支持虛擬化技術(Intel VT或AMD-V)的Linux的全虛擬化解決方案。它是Linux的一個很小的模塊，利用Linux做大量的事，如任務調度、內存管理與硬件設備交互等。

2. Xen

? ? ? ?Xen是第一類運行在裸機上的虛擬化管理程序(Hypervisor)。它支持全虛擬化和準虛擬化，Xen支持hypervisor和虛擬機互相通訊，而且提供在所有Linux版本上的免費產品，包括Red Hat Enterprise Linux和SUSE Linux Enterprise Server。

Xen最重要的優(yōu)勢在于準虛擬化，此外未經修改的操作系統(tǒng)也可以直接在Xen上運行(如Windows)，能讓虛擬機有效運行而不需要仿真，因此虛擬機能感知到Hypervisor，而不需要模擬虛擬硬件，從而能實現高性能。

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總結

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