虚拟化技术的存在改变了什么

三家的产品各有千秋，具体的产品可以上网站上去看。

如果要问的是桌面虚拟化，就是citrix做的比较强，在通讯协议方面一直做的比较好。桌面虚拟化主要的核心在于通讯协议上。很多公司在桌面这块都是采用citrix的方案。现在最新的HDX技术，说是用户体验堪比本地PC；即便是使用多媒体、实时协作、3D应用。

vmware在服务器虚拟化上是市场占有率最多的。目前很多大的企业都在使用其解决方案。桌面虚拟化和服务器虚拟化是两个方面，有所相同也有所不同。vmware之所以在这块比较强势是因为有20年研究虚拟化的沉淀。

VMware vSphere也是值得关注的，主要是对虚拟机进行管理的平台。也做的比较完善比较好。微软就不用说了，在Server2008里面夹带了hyper-v的虚拟化技术，但是仅仅是虚拟化，hyper-v在后面做了很多的管理组件。和VMware vSphere相似，单就市场占有率在说还是前面两家比较强。

扩展资料：

虚拟化是一个广义的术语，是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行，是一个为了简化管理，优化资源的解决方案。

如同空旷、通透的写字楼，整个楼层没有固定的墙壁，用户可以用同样的成本构建出更加自主适用的办公空间，进而节省成本，发挥空间最大利用率。这种把有限的固定的资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率的思路，在IT领域就叫做虚拟化技术。

虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个 *** 作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。

很早之前企业可能通过购买服务器实现横向扩展，来满足业务流量不断增长的需求。

这种方式虽然在一定程度上解决了一部分问题，当时成本及其昂贵。

1节约成本

阿里很早之前随着业务爆发式增长，购买了很多高性能设备仍无法解决问题，最终决定去IOE，通过自研+云计算的方式，最终解决问题，这其中少不了虚拟化的整体解决方案。随着当前公有云、私有云的解决方案的火爆，各种虚拟化技术也层出不穷，如vmwar、docker、openstack都在底层扮演者重要角色。

2快速交付

当前软件开发讲求高效的交付，通过频繁的版本迭代来满足用户需求。如果通过传统的交付流程：采购、上架、部署、交付，中间环节耗费太多精力，最终导致产品无法及时性交付。在此虚拟化技术给快速交付带来了希望，通过可靠的技术手段，可以在秒级或分钟级实现产品的快速交付，让用户能够优先体验到产品，从而带来用户增长。

3效率提升

其实虚拟机带来的远不止这些，还有开发、运维、测试各部门之间的催化作用，带来生生效率的提升。例如通过虚拟化，运维可以给开发、测试快速部署隔离的测试环境，在上线前通过充分的测试，来避免产品bug。注意这是在不增加成本的前提下就可以做到的，这在没有虚拟化前无法想象。

以上是虚拟化给企业带来的最明显的变化，当然还远不止这些，希望我的回答对你有帮助。

虚拟化可以减少企业成本，提高资源利用率。话是这样说，但具体是如何表现，下面给你三个图，你就看得出来了：

物理机、虚拟机、容器的区别：

一、物理机

二、虚拟机

三、容器

简单说来，物理机：资源可用性比较低，当然你可以放多个应用在上面，但如果是多个人管，那管理不方便。如果不同应用要用不同 *** 作系统，要求同一个对外端口，那就无法共同一台物理机虚拟机：可以在一台物理机上建多个虚拟机，这样就比物理机方便多，当然 在虚拟机上性能稍微差一点，但目前的技术，已经做得非常好了。

容器：大家会发现，采用虚拟机技术，每个虚拟机还要跑自己的 *** 作系统，而且分配硬盘空间可能用不完，那就造成浪费，所以采用容器技术，只需要跑一个 *** 作比较重的 *** 作 *** 作系统，各个容器跑在一个很轻量的 *** 作系统上，这个可以省好多CPU、内存等资源，共享硬盘空间、网络可以充分利用。

从上面三图可以看出，要实现容器技术，可以在物理机上先建虚拟机，再建容器，虽然这多一个中间环节，性能损失一点，但比较符合大家逐步采用容器化策略。当然更好的，是在物理机上直接建容器技术

虚拟化不是IT趋势。它也不是新事物，但在许多组织中却是新事物，因为各种规模的公司都投资于虚拟化技术以获取其许多好处：节能，服务器和桌面配置，减少物理服务器，增加正常运行时间和可用性，更好的灾难恢复…而这样的例子不胜枚举。

切换到虚拟化意味着服务器上发生的工作负载没有绑定到特定的物理硬件，并且多个虚拟工作负载可以在同一台机器上同时发生。虚拟化的直接好处包括更高的数据中心服务器利用率和更低的成本，但也有更先进的优势。

服务器虚拟化已被证明是IT管理的革命性技术解决方案，它提供了物理基础架构无法实现的功能。从经济角度来看，服务器虚拟化的好处集中在节省成本上，因为它允许在单个物理服务器上安装多个应用程序。

那么，您的公司如何从虚拟基础架构中受益呢？让我们看一下前五种方式：

1降低硬件成本

据说，理论上人类仅使用其大脑命令的10％；在严格的物理环境中，大多数服务器未充分利用，估计使用了5-15％的容量。当您实施虚拟化服务器/云计算方法时，由于一台物理服务器现在可以容纳多个虚拟机，因此可以提高硬件利用率。应用程序不再需要它们自己的服务器，因为物理服务器上的每个虚拟机现在都在运行它们。2011年，IDC报告称，采用服务器虚拟化策略的IT部门的硬件和软件成本降低了40％。

2更快的服务器配置和部署

服务器虚拟化可在几分钟之内完成系统的配置和部署，使您可以克隆现有虚拟机，而无需花费通常的时间和成本来安装新的物理服务器。拥有虚拟环境的公司已经回过头来，不厌其烦地填写采购订单，等待服务器到达，然后等待数小时以等待 *** 作系统和应用程序完成安装。

时间和成本的实质累加，更不用说您要购买的机架和电缆的数量要增加，以适应数量不断增加的物理服务器。对于大多数企业而言，数据中心虚拟化绝对必不可少，以跟上与竞争对手保持同步所需的数据资源的爆炸式增长。

3大大提高了灾难恢复

能力服务器虚拟化的最大好处也许就是能够将虚拟机快速安全地从一台服务器移到另一台服务器。由于您的公司可以轻松地创建复制站点，因此可以快速有效地备份关键数据。大多数企业虚拟化平台都包含有助于在灾难期间自动进行故障转移的软件。该软件还允许您测试灾难恢复故障转移-将其视为数据中心自己的防火计划。如果发生数据中心灾难，则您的基础架构已设置为采取适当措施快速而安全地进行恢复。尝试通过物理服务器阵列实现这一目标-现在这是一场真正的灾难。

4节省大量能源成本

除了将服务器虚拟化的其他好处外，将物理服务器迁移到虚拟机还可以将它们整合到更少的物理服务器上。结果？冷却和电力成本大大降低，这意味着您不仅将“走向绿色”，而且还将有更多的绿色可用于其他地方。据VMware称，服务器整合可将能源成本降低多达80％。另一个主要优点是能够关闭服务器电源，而不会影响应用程序或用户。

5提高生产力

物理服务器越少，意味着要维护和管理的物理服务器就越少。如收益2所述，过去需要花费数天或数周的时间才能完成的应用现在只需数分钟即可完成。这使您的IT员工有更多时间花在更有生产力的任务上，例如推动新的业务计划，削减开支和增加收入。

服务器虚拟化带来了积极的转变，例如降低了硬件成本，改进了服务器配置和部署，更好的灾难恢复解决方案，能源的有效和经济利用以及员工生产率的提高。尽管如此，迁移到虚拟基础架构似乎是一项艰巨的任务，而且如果没有适当的专业知识，这可能是艰巨的任务！

企业是否用服务器虚拟化，考虑企业规模，如果客户端达到500台，必然用到虚拟化。使用到虚拟化有一下几个好处：

1以VMware虚拟化为例，使用虚拟化后，对服务器的管理将更加方便。

2使用虚拟化后，可减少后期增加服务器成本，如果没有使用虚拟化，每年需新增物理服务器，考虑到每年物理服务器的增加，中心机房又要增加机柜，还要考虑未来几年企业业务增量，增加的服务器目前中心机房是否有位置放置。使用了虚拟化后，只要规划好企业每年业务需求量和增加，随时可以分配一台服务器使用，既方便也快捷，同时也不占用数据中心位置。

3后期运维。使用虚拟化后，后期运维在一个界面可以同时管理所有虚拟的服务器，同时哪台服务器出现问题，都会在界面显示。减少了运维难度。

4使用虚拟化后，如果目前服务器已经不能满足当前业务需求，需要新增，实施起来也方便点。

以上就是个人对应企业服务器虚拟化的一点点意见。

服务器虚拟化技术的优点：1、提升资源利用率：通过服务器虚拟化的整合，提高了CPU、内存、存储、网络等设备的利用率，同时保证原有服务的可用性，使其安全性及性能不受影响。2、提高服务可用性：用户可以方便地备份虚拟机，在进行虚拟机动态迁移后，可以方便的恢复备份，或者在其他物理机上运行备份，大大提高了服务的可用性。3、加速应用部署：采用服务器虚拟化技术只需输入激活配置参数、拷贝虚拟机、启动虚拟机、激活虚拟机即可完成部署，大大缩短了部署时间，免除人工干预，降低了部署成本。4、降低运营成本：服务器虚拟化降低了IT基础设施的运营成本，令系统管理员摆脱了繁重的物理服务器、OS、中间件及兼容性的管理工作，减少人工干预频率，使管理更加强大、便捷。5、降低能源消耗：通过减少运行的物理服务器数量，减少CPU以外各单元的耗电量，达到节能减排的目的。6、提高应用兼容性：服务器虚拟化提供的封装性和隔离性使大量应用独立运行于各种环境中，管理人员不需频繁根据底层环境调整应用，只需构建一个应用版本并将其发布到虚拟化后的不同类型平台上即可。7、 动态调度资源：在服务器虚拟化技术中，数据中心从传统的单一服务器变成了统一的资源池，用户可以即时地调整虚拟机资源，同时数据中心管理程序和数据中心管理员可以灵活根据虚拟机内部资源使用情况灵活分配调整给虚拟机的资源。

虚拟化的初衷，通俗一点儿，就是：成本，money~

很好理解~

1、硬件成本

很好理解，例如：买一个服务，64G + 1T，上面部署一个项目的所有的服务，资源占用率50%，剩下的50%浪费

如果我还需要部署一个项目，那么我还需要一个服务器，也许还会出现以上的资源浪费情况~

通过虚拟化技术，可以很好的提高服务器的资源利用率，可以在一个服务器上装多个项目的虚拟机，然后在虚拟机上面运行相应服务。

2、运维成本

原来是维护多个物理机，现在维护是一个物理机上面的虚拟机，虚拟机的所有 *** 作，通过虚拟化的客户端都能很好实现，例如：虚拟机的安装 *** 作系统，部署服务等，如果是原来的物理机，你需要用U盘，甚至光驱才能安装 *** 作系统，那个 *** 作，简直不能同日而语~

在虚拟化技术的加持下，运维成本大大降低~

3、折旧成本

字面理解，不多赘述~

如果控制好以上三点，基本就把服务器的成本控制的差不多了，所以企业都在用虚拟化，其实现在的容器（docker）也是基于以上三点，再加上技术的实现，一切的初衷，都是成本~

最大化的提高硬件利用率，节约成本，做到数据可管可控。

让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力，这就是服务器的虚拟化

好处如下：

降低能耗

整合服务器通过将物理服务器变成虚拟服务器减少物理服务器的数量，可以在电力和冷却成本上获得巨大节省。数据中心里服务器和相关硬件的数量，企业可以从减少能耗与制冷需求中获益，从而降低IT成本。

节省空间

使用虚拟化技术大大节省了所占用的空间，减少了数据中心里服务器和相关硬件的数量。避免过多部署在实施服务器虚拟化之前，管理员通常需要额外部署一下服务器来满足不时之需。利用服务器虚拟化，可以避免这种额外部署工作。

节约成本

使用虚拟化技术大大削减了采购服务器的数量，同时相对应的占用空间和能耗都变小。

提高基础架构的利用率

通过将基础架构资源池化并打破一个应用一台物理机的藩篱，虚拟化大幅提升了资源利用率。通过减少额外硬件的采购，企业可以获得大幅成本节约。

提高稳定性

提高可用性，带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境。通过将 *** 作系统和应用从服务器硬件设备隔离开，病毒与其他安全威胁无法感染其他应用。

减少宕机事件

迁移虚拟机服务器虚拟化的一大功能是支持将运行中的虚拟机从一个主机迁移到另一个主机上，而且这个过程中不会出现宕机事件。有助于虚拟化服务器实现比物理服务器更长的运行时间。

提高灵活性

通过动态资源配置提高IT对业务的灵活适应力，支持异构 *** 作系统的整合，支持老应用的持续运行，减少迁移成本。支持异构 *** 作系统的整合，支持旧应用的持续运行，支持快速转移和复制虚拟服务器，提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案。

中小企业为了降低成本，实现服务器虚拟化，可以使用云服务器，即方便，费用低，还有专人进行维护和管理。安全等级也比较高。简单来说，就是让一台服务器变成几百甚至上万台虚拟服务器，让我们不再受限于物理资源，那么 服务器虚拟化 究竟都有什么好处呢 买服务器多少钱，租云主机和服务器价格的区别。

1、数据中心降低能耗

随着数据中心走向绿色环保，公司通过整合服务器通过将物理服务器变成虚拟服务器减少物理服务器的数量，可以在电力和冷却成本上获得巨大节省。据中心里服务器和相关硬件的数量，企业可以从减少能耗与制冷需求中获益，从而降低IT成本，数据中心也达成减排目标。

2、节省数据中心空间

比起一个机柜只放几台服务器相比，使用虚拟化技术将节省海量空间，为数据中心减负。避免过多部署在实施服务器虚拟化之前，管理员通常需要额外部署一下服务器来满足不时之需。利用服务器虚拟化，可以避免这种额外部署工作。

3、节约用户成本

使用虚拟化技术大大削减了采购服务器的数量，同时相对应的占用空间和能耗都变小了，这样用户租用的费用也降低了不少。

4、提高基础架构的利用率

服务器虚拟化将基础架构集中化不仅有利于管理，还大幅提升了资源利用率。通过减少额外硬件的采购，企业可以获得大幅成本节约，供应商管理成本降低，事故率也降低了不少。

5提高数据中心稳定性

服务器虚拟化具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境。通过将 *** 作系统和应用从服务器硬件设备隔离开，病毒与其他安全威胁无法感染其他应用。减少宕机事件、提高灵活性

通过动态资源配置提高IT对业务的灵活适应力，支持异构 *** 作系统的整合，支持老应用的持续运行，减少迁移成本。支持异构 *** 作系统的整合，支持老应用的持续运行，支持快速转移和复制虚拟服务器，提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案。

服务器虚拟化又分为软件虚拟化和硬件虚拟化

IBM/HP小型机上的硬件分区就是所谓的硬件虚拟化。此处对x86架构下的虚拟化技术进行说明。从技术实现上来讲，在OS之上的虚拟化有Virtual PC、Vmware Workstation;裸金属架构的半虚拟化技术xen;裸金属架构的全虚拟化有VMware ESX、KVM等。楼主问的amazon EC2使用的是开源的Xen，Xen也是公有云中唯一被广泛使用并得到成功验证的平台。heroKu是个PaaS平台，PaaS不关心底层IaaS使用哪种虚拟化软件，故heroKu没有虚拟化软件一说。

服务器虚拟化即将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器或者多台服务器虚拟成一台服务器，不再受限于物理上的界限，让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力，这就是服务器虚拟化的意义。

首先，是能降低企业成本；其实，便于企业IT对终端桌面的集中控管，然后，让企业的数据与

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自从虚拟化提出以后，至今虚拟化技术分类有很多，方法也有很多，下面来一起了解下什么是虚拟化技术，及分类和方法。

当今发达国家在设计、制造、加工技术等方面已经达到相当自动化的水平，其产品设计普遍采用CAD、CAM、CAE和计算机仿真等手段，企业管理也已采用了科学的规范化的管理方法和手段，目前其主要从制造系统自动化方面寻找出路，为此提出了一系列新的制造系统，如敏捷制造、并行工程、计算机集成制造系统等。近些年，从虚拟机的大量部署到成功案例逐渐涌现，越来越多的制造企业开始关注虚拟化技术给优化IT基础架构，推动业务创新带来的启发，希望将其与业务相结合，找到掌握新技术、革新先进制造系统和先进制造模式的方法。虚拟化目前应用于制造业信息化主要体现在IT整合和节约成本，在其他方面很少，而实际上由于虚拟化技术的特点，其应用价值可以在远程办公、虚拟制造、工业控制等制造业相关领域都能得到体现。本文主要对虚拟化技术及其在制造业的应用现状进行综述，提出虚拟化在制造业的应用框架，为相关人员提供该领域的应用研究进展与发展趋势方面的介绍。

1 虚拟化技术

虚拟化是指为运行的程序或软件营造它所需要的执行环境，在采用虚拟化技术后，程序或软件的运行不再独享底层的物理计算资源，它只是运行在一个完全相同的物理计算资源中，而底层的影响可能与之前所运行的计算机结构完全不同。虚拟化的主要目的是对IT基础设施和资源管理方式的简化。虚拟化的消费者可以是最终用户、应用程序、 *** 作系统、访问资源或与资源交互相关的其他服务。由于虚拟化能降低消费者与资源之间的耦合程度，消费者不再依赖于资源的特定实现，因此在对消费者的管理工作影响最小的基础上，可以通过手工、半自动、或者服务级协定（SLA）等来实现对资源的管理。

11 虚拟化的分类

从虚拟化的目的来看，虚拟化技术主要分为以下几个大类：

（1）平台虚拟化（Platform Virtualization），它是针对计算机和 *** 作系统的虚拟化，又分成服务器虚拟化和桌面虚拟化。服务器虚拟化是一种通过区分资源的优先次序，并将服务器资源分配给最需要它们的工作负载的虚拟化模式，它通过减少为单个工作负载峰值而储备的资源来简化管理和提高效率。桌面虚拟化是为提高人对计算机的 *** 控力，降低计算机使用的复杂性，为用户提供更加方便适用的使用环境的一种虚拟化模式。平台虚拟化主要通过CPU虚拟化、内存虚拟化和I/O接口虚拟化来实现。

（2）资源虚拟化（Resource Virtualization），针对特定的计算资源进行的虚拟化，例如，存储虚拟化、网络资源虚拟化等。存储虚拟化是指把 *** 作系统有机地分布于若干内外存储器，两者结合成为虚拟存储器。网络资源虚拟化最典型的是网格计算，网格计算通过使用虚拟化技术来管理网络上的数据，并在逻辑上将其作为一个系统呈现给消费者，它动态地提供了符合用户和应用程序需求的资源，同时还将提供对基础设施的共享和访问的简化。当前，有些研究人员提出利用软件代理技术来实现计算网络空间资源的虚拟化，如Gaia，Net Chaser[21]，Spatial Agent。

（3）应用程序虚拟化（Application Virtualization），它包括仿真、模拟、解释技术等。Java 虚拟机是典型的在应用层进行虚拟化。基于应用层的虚拟化技术，通过保存用户的个性化计算环境的配置信息，可以实现在任意计算机上重现用户的个性化计算环境。服务虚拟化是近年研究的一个热点，服务虚拟化可以使业务用户能按需快速构建应用的需求，通过服务聚合，可屏蔽服务资源使用的复杂性，使用户更易于直接将业务需求映射到虚拟化的服务资源。现代软件体系结构及其配置的复杂性阻碍了软件开发生命周期，通过在应用层建立虚拟化的模型，可以提供最佳开发测试和运行环境。

（4）表示层虚拟化。在应用上与应用程序虚拟化类似，所不同的是表示层虚拟化中的应用程序运行在服务器上，客户机只显示应用程序的UI界面和用户 *** 作。表示层虚拟化软件主要有微软的Windows 远程桌面（包括终端服务）、Citrix Metaframe Presentation Server和Symantec PcAnywhere等。

12 虚拟化的方法

通常所说的虚拟化主要是指平台虚拟化，它通过控制程序隐藏计算平台的实际物理特性，为用户提供抽象的、统一的、模拟的计算环境。通常虚拟化可以通过指令级虚拟化和系统级虚拟化来实现。

121 指令级虚拟化方法

在指令集层次上实现虚拟化，即将某个硬件平台上的二进制代码转换为另一个平台上的二进制代码，实现不同指令集间的兼容，也被称作“二进制翻译”。二进制翻译是通过仿真来实现的，即在一个具有某种接口和功能的系统上实现另一种与之具有不同接口和功能的系统。二进制翻译的软件方式，它可以有3 种方式实现：解释执行、静态翻译、动态翻译。

近年来，最新的二进制翻译系统的研究主要在运行时编译、自适应优化方面，由于动态翻译和执行过程的时间开销主要包括四部分：即磁盘访问开销、存储访问开销、翻译和优化开销、目标代码的执行开销，所以要提高二进制翻译系统的效率主要应减少后3个方面的开销。目前典型的二进制翻译系统主要有Daisy/BOA、Crusoe、Aeries、IA-32EL、Dynamo 动态优化系统和JIT编译技术等。

122 系统级虚拟化方法

系统虚拟化是在一台物理机上虚拟出多个虚拟机。从系统架构看，虚拟机监控器（VMM）是整个虚拟机系统的核心，它承担了资源的调度、分配和管理，保证多个虚拟机能够相互隔离的同时运行多个客户 *** 作系统。系统级虚拟化要通过CPU虚拟化、内存虚拟化和I/O虚拟化实现。

（1）CPU虚拟化

CPU虚拟化为每个虚拟机提供一个或多个虚拟CPU，多个虚拟CPU分时复用物理CPU，任意时刻一个物理CPU只能被一个虚拟CPU使用。VMM必须为各虚拟CPU合理分配时间片并维护所有虚拟CPU的状态，当一个虚拟CPU的时间片用完需要切换时，要保存当前虚拟CPU的状态，将被调度的虚拟CPU的状态载入物理CPU。X86 的CPU虚拟化方法主要有：二进制代码动态翻译（dynamic binary translation）、半虚拟化（para-virtualization）和预虚拟化技术。为了弥补处理器的虚拟化缺陷，现有的虚拟机系统都采用硬件辅助虚拟化技术。CPU虚拟化需要解决的问题是：①虚拟CPU的正确运行，虚拟CPU正确运行的关键是保证虚拟机指令正确执行，各虚拟机之间不互相影响，即指令的执行结果不改变其他虚拟机的状态，目前主要是通过模拟执行和监控运行；②虚拟CPU的调度。虚拟CPU的调度是指由VMM决定当前哪一个虚拟CPU实际在物理CPU上运行，保证虚拟机之间的隔离性、虚拟CPU的性能、调度的公平。虚拟机环境的调度需求是要充分利用CPU资源、支持精确的CPU分配、性能隔离、考虑虚拟机之间的不对等、考虑虚拟机之间的依赖。常见的CPU调度算法有BVT、SEDF、CB等。

（2）内存虚拟化

VMM通常采用分块共享的思想来虚拟计算机的物理内存。VMM将机器的内存分配给各个虚拟机，并维护机器内存和虚拟机内存之间的映射关系，这些内存在虚拟机看来是一段从地址0 开始的、连续的物理地址空间。在进行内存虚拟化后，内存地址将有机器地址、伪物理地址和虚拟地址三种地址。在X86 的内存寻址机制中，VMM能够以页面为单位建立虚拟地址到机器地址的映射关系，并利用页面权限设置实现不同虚拟机间内存的隔离和保护。为了提高地址转换的性能，X86 处理器中加入TLB，缓存已经转换过的虚拟地址，在每次虚拟地址空间切换时，硬件自动完成切块TLB。为了实现虚拟地址到物理地址的高效转换，通常采取复合映射的思想，通过MMU半虚拟化和影子页表来实现页表的虚拟化。虚拟机监控器的数据不能被虚拟机访问，因此需要一种隔离机制，这种隔离机制主要通过修改客户 *** 作系统或段保护来实现。内存虚拟化的优化机制，包括按需取页、虚拟存储、内存共享等。

（3）I/O虚拟化

由于I/O设备具有异构性强，内部状态不易控制等特点，VMM系统针对I/O设备虚拟化有全虚拟化、半虚拟化、软件模拟和直接I/O访问等设计思路。近年来，更多的学者将I/O虚拟化的研究放在共享的网络设备虚拟化研究，提出将IOVM结构映射到多核心服务器平台。I/O设备除了增加吞吐量和固有的并行数据流、联系串行特性以及基于分组的协议外，还应该考虑到传统的PCI 兼容的PCI Express的硬件，建立相应的总线适配器，以弥补象单一主机无专门的驱动程序时的需要。有些研究人员专注于外存储虚拟化的研究，提出让存储虚拟化系统上的SCSI目标模拟器运行在SAN上，存储动态的目标主机的物理信息，并使用映射表方法来修改SCSI命令地址，使用位图的技术来管理可用空间等思想。存储虚拟化系统应提供诸如逻辑卷大小、各种功能、数据镜像和快照，并兼容集群主机和多个 *** 作系统。由于外存储虚拟化能全面提升存储区域网络的服务质量，而带外虚拟化与带内虚拟化相比具有性能高和扩展性好等优点，通过运用按序 *** 作、Redo日志以及日志完整性鉴别，设计基于关系模型的磁盘上虚拟化元数据组织方式，可以形成一致持久的带外虚拟化系统。

13 虚拟化的管理

虚拟化的管理主要指多虚拟机系统的管理，多虚拟机系统是指在对多计算系统资源抽象表示的基础上，按照自己的资源配置构建虚拟计算系统，其主要包括虚拟机的动态迁移技术和虚拟机的管理技术。

（1）虚拟机之间的迁移

将虚拟化作为一种手段管理现有的资源和加强其在网络计算的利用率，通过构建分布式可重构的虚拟机，必要时在物理服务器运行时迁移服务。通过移动代理技术、分布式虚拟机等提高资源利用率和服务可用性，通过寻找服务最优的策略在可重构和分布式虚拟机上迁移。为了将虚拟机运行的 *** 作系统与应用程序从一个物理结点迁移到另外一个运行结点，同时保持客户 *** 作系统和应用程序不受干扰，有些研究者提出以数据为中心的可迁移的虚拟运行环境，使得用户 *** 作环境实现异地迁移、无缝重构；

也有研究人员提出程序执行环境的动态按需配置机制。在跨物理服务器迁移虚拟机，进行自动化的虚拟服务器的管理，必须考虑高层次的服务质量要求和资源管理成本。有些研究人员提出了通过管理程序控制的方法，以支持移动IP的实时迁移虚拟机在网络上，使虚拟机实时迁移其分布计算资源，从而改善迁移性能，降低网络恢复延迟，提供高可靠性和容错。有些研究机构通过设计一个通用的硬件抽象层，实现多个虚拟机的移植，具有高效率执行环境中的移动设备。虚拟机的迁移步骤一般有启动迁移、内存迁移、冻结虚拟机、虚拟机恢复执行。

（2）虚拟机的管理

对于多虚拟机来说，一个非常重要的方面是减少用户对动态的和复杂的物理设备的管理和维护，通过软件和工具来实现任务管理。当前典型的多虚拟机服务器管理软件是Virtual Infrastructure，它通过Virtual Center管理服务器的虚拟机池，通过VMotion完成虚拟机的迁移，通过VMFS管理多虚拟机文件系统。其次，Parallax 是针对Xen 的多虚拟机管理器，它通过采用消除写共享，增强客户端的缓存等方式并利用模板映像来建立整个系统；同时使用快照（snapshot）以及写时复制（copy-on-write）机制来实现块级共享，并使用副本来保证可用性。虚拟机监控器直接控制parallax 使用的物理盘，它们运行物理设备驱动器，并给虚拟磁盘镜像VDI 的本地虚拟机提供一个普通的块接口。

2 虚拟化在制造业信息化中的应用

21 虚拟化在制造业信息化中的应用框架

当今制造业正朝着精密化、自动化、柔性化、集成化、网络化、信息化和智能化的方向发展，在这种趋势下，诞生了许多先进制造技术和先进制造模式。这些先进制造技术和先进制造模式要求现有的IT基础设施能提供更高的计算服务水平，因此在制造业信息化中，需要建立以虚拟化为导向的资源分配体系结构，提供客户驱动的服务管理和计算风险管理，维持以服务水平协议（SLA）为导向的资源分配体系。虚拟化在制造业信息化中主要用于集中IT管理、应用整合、工业控制、虚拟制造等。

处在最底层的是制造业企业的虚拟计算资源池（VirtualCluster），它由多台物理服务器（PhysicsMachine）形成，各物理服务器上运行着虚拟化软件（VMM），虚拟化软件上运行着完成各种任务需求的虚拟机，虚拟计算资源池的虚拟化管理软件（VMS）为IT环境提供集中化、 *** 作自动化、资源优化的功能，可以快速部署向导和虚拟机模板。虚拟计算资源池中的虚拟机将不同类型的客户 *** 作系统（Guest OS）和运行其上的数据层、服务层应用程序（App）封装在一起，形成一个企业协同设计制造的完整系统，为表示层的用户提供多种形态的数据处理和显示功能。在图1 的框架中，虚拟计算资源池的动态资源调度（DRS）模块可以跨越物理机不间断地监控资源利用率，并根据反映业务需要和不断变化的优先级的预定规则，在多个虚拟机之间分配可用资源。在制造业信息化中，集中IT管理、应用整合、工业控制、虚拟制造等多种应用需求都将以各种服务的形式被封装到了虚拟机中，例如制造任务协同服务、资源管理服务、信息访问服务、>

2005年11月，英特尔发布了新的Xeon MP处理器系统7000系列，X86平台历史上第一个硬件辅助虚拟化技术――VT（Vanderpool Technology）技术也随之诞生。这一里程碑式的事件也拉开了X86平台普遍虚拟化计算的帷幕。

虚拟化: 概念与优势

所谓虚拟化，是指将单台电脑/服务器软件环境分割为多个独立分区，每个分区均可以按照需要模拟电脑/服务器的一项技术。它的技术实质是通过中间层次实现计算资源的管理和再分配，使资源利用实现最大化。

虚拟化分区带来的最大好处是使同一个物理平台能够同时运行多个同类或不同类的 *** 作系统，以分别作为不同业务和应用的支撑平台。分区使得应用之间能够更好地隔离，避免在同一个系统运行多个应用时相互影响; 同时使得系统的备份、迁移和升级更加简单灵活，由于资源管理中间层的存在，不但 *** 作变得非常简单，而且可以很容易实现在线实施; 当然，最重要的是分区可以实现计算资源的实时按需动态分配，负载大的分区可以获得更多的计算资源，在负载下降时，计算资源可以被回收，返还或再分配给其他的分区，以最大限度地实现资源整合和按需动态分配。

硬件辅助虚拟化: 一种更高效可靠的实现方式

虚拟化有两种实施方式: 纯软件虚拟化方式和硬件辅助虚拟化方式。

虚拟化技术最早在大型主机上采用，但随着X86处理器性能的提高和应用的普及，业界很多公司都看到了虚拟化在X86平台上实施的价值，因此VMware、Xen、微软和SWsoft等软件厂商纷纷推出了支持X86平台的虚拟化软件。

这些软件虚拟化产品的基本思路是在 *** 作系统与硬件层之间或者 *** 作系统之上建立一层独立控制、分配硬件资源的软件层来达到虚拟化系统资源的目的。不过，不同的虚拟化产品其实现模式也有很大的不同，通过介于底层硬件和 *** 作系统之间的软件层实现虚拟化功能的代表为VMware和Xen的产品，而SWsoft的产品则是在特定的 *** 作系统之上“虚拟”出多个系统资源副本（SWsoft有支持Windows和Linux的版本），其好处是没有对系统软件的修改，对系统性能的影响较小，但由于实现虚拟化的层级不够“低”，灵活性不如前者，如VMware的产品可以在Linux系统基础上虚拟化出Windows的应用环境。

对于X86处理器来说，其保护模式下一共有4个不同优先级，分别从Ring 0直到Ring3。这些Ring的优先级随其所执行功能的不同也有所不同。其中Ring 0用于 *** 作系统内核，优先级最高，拥有最高的“特权”，Ring 1和Ring 2用于 *** 作系统服务，优先级次之，Ring 3用于应用程序，优先级最低。

软件虚拟化技术工作原理

位于Ring 0特权空间的 *** 作系统可以优先访问各种硬件资源。软件虚拟化技术是在Ring 0 中运行一个称为虚拟机监视器（VMM）的软件中间层，以负责控制和排列各个分区访问硬件资源的优先顺序。它要求在软件堆栈的较高层运行 *** 作系统――通常是在Ring 1或者与系统应用共用的Ring 3。

由于 *** 作系统设计缺省工作在Ring 0 特权级别，而现在Ring 0被VMM所拥有，所以传统的纯软件虚拟化技术需要VMM通过复杂的软件编程来解决这个矛盾。其中一种方法是通过打补丁修改 *** 作系统内核源代码让其认知到工作在Guest OS (虚拟机上的 *** 作系统) 虚拟 *** 作系统模式下，另一种方法是需要对运行期间 *** 作系统的某些硬件调用指令作二进制码翻译等。由于上述原因，传统的纯软件实现方式在测试、验证和维护每款新 *** 作系统和相关补丁方面，需要花费大量的时间和资金， 同时二进制码翻译需要消耗处理器的很多计算资源。

英特尔VT技术工作原理

纯软件虚拟化运行时的开销会造成系统运行速度较慢，有数据表明其引起的系统性能下降可能超过10%，尤其是在服务器整合领域，当虚拟化系统数目巨大时，其性能损失更为可观。另外由于要通过软件捕获分配基本资源的处理器指令，不但过程复杂，可靠性不高，对不同平台的兼容性也容易产生问题。

这也是硬件辅助虚拟化技术诞生的重要原因。与软件方案相比，VT技术对如何在不同的情形下分配给Guest OS 想要的Ring 特权级别做了重要的改进，在软件堆栈中为VMM提供了专用的空间，可以支持未经修改的 *** 作系统和应用在专门为它们设计的环境中运行，从而简化了硬件调用。

同时，VT通过硬件底层指令集来支持虚拟机监视器（VMM）与已安装Guest OS 之间的切换，效率和可靠性明显提高。

另外，VT技术还设计了保留VMM和已安装的Guest OS的处理器状态信息的专用内存地址空间，这样不但可以缩短各个 *** 作系统访问硬件之间的间隔时间， 同时提高了各个虚拟机上的 *** 作系统之间的安全隔离性。

硬件辅助虚拟化通过提高客户虚拟系统的隔离性而增强了虚拟化的性能、灵活性和可靠性。在实施时也更加简单。

不仅仅是服务器

双核处理器及64位平台支持功能为虚拟化技术提供了一个更加稳定可靠的平台基础。继去年英特尔宣布在X86服务器平台支持硬件辅助虚拟化技术之后，即将于今年第三季度早期发布的博锐商用桌面平台也将引入虚拟化技术，而64位安腾平台也将在今年实现对VT技术的支持。

虽然虚拟化的概念和实施最早来源于大型服务器主机，但随着以英特尔和VMware、微软等为代表的软硬件厂商将虚拟化技术引入X86平台，一个崭新的时代即将到来。著名的市场调研和分析机构Gartner认为，未来十年内，虚拟化将是PC行业所面临的最具革命性的一种技术。

由于多核处理器的诞生，使虚拟化技术可以分配的硬件资源得到了扩充，因此不仅仅是在服务器平台上，即使是在工作站和桌面平台上，硬件辅助虚拟化的价值也将越来越明显。

在服务器领域，虚拟化可以带来更高的部件及系统级利用率，带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境，以及更为简洁、统一的服务器资源分配管理模式。这方面带来的效能提升非常明显。有一项针对Gap时装公司的数据表明，支持VT技术的Xeon MP服务器平台结合VMware的虚拟化软件可以实现高达30:1的服务器整合率。

在工作站环境中，虚拟化可以在单个工作站中整合多种环境，让开发人员在同一平台上的各个分区中托管一个连续叠合的软件堆栈。这可以提高硬件的使用率并简化整个产品周期的管理工作。

而虚拟化除了可以为台式机带来类似数据中心的灵活性和响应能力外，还可以结合iAMT（主动管理）技术对PC实施远端控制，在不影响终端用户工作的情况下运行安全和管理服务，甚至通过独立的分区来过滤网络流量，防止病毒或者恶意代码到达用户终端。

迎接普遍虚拟化计算时代

毫无疑问，虚拟化实现的层次越“低”，其效能、可靠性和安全性就越高。随着功能的增多，仅仅在处理器芯片层面支持虚拟化就显得不够了。必须要把核心功能软件固化到系统固件层。由于系统固件层是独立于 *** 作系统之上的，并且可以通过编程来不断更新升级虚拟化功能支持，因此其好处是不但可以更方便地支持任何 *** 作系统（包括Unix、Linux、Windows和MacOS等），效率和灵活性也会更高。

目前英特尔平台的BIOS还不具备这种灵活强大的可编程能力。不过其下一代BIOS系统EFI可以通过高级语言（如C）编程，而不是像目前这样仅支持汇编语言。而微软下一代 *** 作系统Vista也将支持EFI。

对X86平台来说，英特尔虚拟化（VT）技术是一项不断发展完善的技术。从处理器、芯片组、内存、基本BIOS、存储设备到显卡，下一步将实现把I/O 设备映射到系统的虚拟机，这意味着一个更广泛部署的硬件虚拟化技术――实现包括计算、存储、I/O处理在内的整个计算平台的虚拟化。

届时，整个计算机资源得到更充分的管理和利用，系统的性能、可靠性、安全性和可管理性也将实现质的飞跃。

毫无疑问，那是人类梦想的普遍虚拟化时代的最终实现。

11月13日，AMD正式发布了其45nm四核服务器处理器“上海”，IBM、惠普、戴尔和SUN等各大厂商也都在同一时间推出了采用“上海”处理器的服务器产品，这也掀起了服务器市场的一场新浪潮。“上海”的架构中，到底有哪些吸引人之处，它能给用户带来什么？

11月13日，AMD抢在计划之前半年，提前正式发布了面向服务器市场的新一代处理器“上海”（Shanghai）。在发布同时，AMD也宣布，包括IBM、Sun、惠普和戴尔等合作伙伴采用“上海”处理器的服务器都已经准备完毕，并将在这个季度内提供给用户。

11月17日，AMD宣布为“美洲豹”（Jaguar）提供动力。美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）的“美洲豹”在最近的一次超级计算机500强排行榜中排行第二，是世界上第一台突破千万亿次浮点计算性能大关的、完全基于 x86的超级计算机。

AMD一连串的行动掀起了服务器市场新的波澜。值得注意的是，目前正处于国际金融危机的大环境下。在这一时刻推出新品并不像是一个好的时机。不过，AMD在这一时刻推出新品有自己的想法。AMD宣称，“上海”可以让企业的管理者以更少的投入实现更多的产出。“上海”将通过对虚拟化的更多支持，以及更加出色的能效表现来实现这一目的。

继承和超越

AMD在“上海”处理器制造上采用了SOI沉浸式光刻技术，实现了从65nm到45nm的突破。

制程突破的直接影响就是使同样的核心面积中能容纳更多的晶体管，从而带来性能方面的提升。凭借先进的45nm技术，“上海”在各方面都超越了它的先辈“巴塞罗那”（Barcelona）。其中，最为突出的地方就是，“上海”的L3缓存增加到6MB，总缓存容量达到了8MB，是“巴赛罗那”的2倍。

另一方面，AMD对自己提出的直联技术也进行了提升。在“巴赛罗那”中采用的HyperTransport 10技术的数据传输带宽为8GB/s，而在“上海”中，AMD将提供HyperTransport 30技术，使得核心之间的数据传输带宽进一步提高，达到176GB/s。

另外，“上海”还继承和发展了“巴赛罗那”中具备的AMD内存优化技术，并进一步支持DDR2-800内存，这也将内存带宽进一步拓展，带来了更好的性能。

目前，在AMD的官方网站上已经公布了基于”上海“处理器的一些测试结果。

测试系统配置为2颗27GHz“上海”处理器、Supermicro A+ 服务器 1021M-UR+B 主板、32GB（8×4GB DDR2-800）内存、300GB SATA硬盘、SuSE Linux企业及服务器10 SP1 64-bit。

整数性能方面，在SPECint_rate2006测试中，该配置得到了136分；浮点性能方面，在SPECfp_rate2006测试中，该系统得到了118分。综合看来，“上海”比“巴赛罗那”性能方面提升了30％以上，同时也是目前服务器处理器中性能优秀的产品。

在AMD的发展路线图中，我们可以看到，在明年，AMD将推出“伊斯坦布尔”（Istanbul）六核处理器，与“上海”并肩作战。同一时间，采用SR5690和SP5100的Fiorano主板芯片组平台也将上市，该平台将全面支持“上海”和“伊斯坦布尔”所具备的先进特性，更全面地发挥这两颗处理器的潜力。

直面虚拟化

虚拟化也许是2008年下半年最受关注的话题。在经济增长放缓的环境下，采用虚拟化来缩减成本以求过冬成了很多IT厂商的选择。

“上海”之中，具备一些针对虚拟化的新特性。首先，带快速虚拟化索引（RVI）的AMD-V技术带来了基于硬件的虚拟内存管理，这增强了虚拟机的内存吞吐效率，增强了虚拟机的应用性能；另外，它提供带标签的TLB，通过存储在Guest TLB中的Host Translations，“上海”能让用户更快、更高效地在不同虚拟机之间进行切换，从而为应用加速；而且，“上海”具备优秀的迁移能力，用户不但可以在不同代的AMD皓龙处理器之间实现虚拟机的在线迁移，而且，11月6日AMD与Linux发行商红帽联合展示的技术显示，用户可以将正在运行的虚拟机从基于英特尔至强处理器的服务器迁移到采用“上海”处理器的服务器上。

另外，“上海”还提供了对I/O虚拟化的支持。不过，这为用户带来的性能改善需要等到Fiorano芯片组上市之后才能体现出来。在采用虚拟机运行一些I/O密集型的应用时，对I/O虚拟化的支持无疑可以让用户得到更好的性能表现。

把紧能耗关

除了性能方面的提升之外，AMD也没有忘记能耗。45nm制程加上众多能耗控制技术使“上海”的功耗得到了很好的控制。

AMD智能预取技术是“上海”在能耗控制方面的新亮点。简单地说，该功能可以在空闲时“关闭”处理器的单个核心以及它的一级和二级缓存，从而降低整体功耗。通过智能预取，这个过程可以在不影响应用性能的情况下完成，从而实现最高可达21％的功耗节省。在核心关闭时，其缓存中的数据将被存放在L3缓存中。

45nm技术也为“上海”的功耗控制提供了大力支持。根据AMD提供的数据，在空闲状态下，45nm技术可以节省近35％的功耗。

另外，“巴赛罗那”中具备的AMD CoolCore技术、双重动态电源管理技术和独立核心动态调用技术等高能效特性也出现在“上海”中。

在计算机科学中， 虚拟技术 是一种通过组合或分区现有的计算机资源（CPU、记忆体、磁碟空间等），使得这些资源表现为一个或多个 *** 作环境，从而提供优于原有资源配置的访问方式的技术。虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构之间的壁垒。未来，所有的资源都是透明的，虚拟世界运行在各种各样的物理平台上，资源的管理都将按逻辑方式进行，完全实现资源的自动化分配，而虚拟化技术就是实现它的理想工具。虚拟化环境需要多种技术的协调配合：伺服器和作业系统的虚拟化、存储虚拟化、以及系统管理、资源管理和软体提交，与非虚拟化环境一致的套用环境。因为有了虚拟化，企业不再需要建立耗资巨大的数据中心就能够实现异地备份。这对用户来说极富吸引力。

基本介绍 中文名 ：虚拟技术 外文名 ：Virtualization 简介,虚拟仪器,虚拟显示,虚拟机,CPU,档案,桌面,技术分类,硬体模式, *** 作模式,半虚拟技术,弊端,优势,套用,科技开发,商业,医疗业,娱乐行业,城市规划,教育领域,军事领域, 简介 虚拟现实技术是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及感测技术的基础上发展起来的虚拟技术交叉学科，对该技术的研究始于20世纪60年代。直到90年代初，虚拟现实技术才开始作为一门较完整的体系而受到人们极大的关注。虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化 *** 作与互动的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗 *** 作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此，虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并 *** 作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰。虚拟现实的本质是人与计算机的通信技术，它几乎可以支持任何人类活动，适用于任何领域。 虚拟仪器 National Instruments—虚拟仪器创始人过去的三十多年里，NI通过虚拟仪器技术为测试测量和自动化领域带来了一 场革新：虚拟仪器技术把现成即用的商业技术与创新的软硬体平台相集成，从而为嵌入式设计、工业控制以及测试和测量提供了一种独特的解决方案。使用虚拟仪器技术，工程师们可以利用图形化开发软体方便高效地创建完全自定义的解决方案，以满足灵活多变的需求趋势——这完全不同于专门的、只有固定功能的传统仪器。如今，财富500强中85%的制造型企业已经选择了虚拟仪器技术，大幅度减少了自动化测试设备（ATE）的尺寸，使工作效率提升了十倍之多，而成本却只有传统仪器解决方案的一小部分。与此同时，虚拟仪器技术本身也在不断发展和创新，由于建立在商业可用技术的基础之上，使得正蓬勃发展着的新兴技术也成为推动虚拟仪器技术发展的新动力。 亦真亦假 虚拟显示 构建虚拟现实系统的目的是为了开发虚拟现实套用,所以任何一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完 看着迷糊备的虚拟现实套用开发平台，一般包括两个部分，一是硬体开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软体开发平台，即面向套用对象的虚拟现实套用软体开发平台。这其中面向套用对象的虚拟现实套用软体开发平台是最主要的，它在虚拟现实套用开发过程中承担著三维图形场景驱动的建立和套用功能的二次开发，是虚拟现实套用开发的高层API，同时也是连线VR外设、建立数学模型和套用资料库的基础平台，没有它将无法开发出功能完善的虚拟现实应用程式。因此，开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连线和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。虚拟现实显示系统。虚拟三维投影显示系统是整个虚拟现实系统中最重要的3D/VR图形显示输出系统，其核心部分是立体版的高亮度投影机及相关组件，它将VR工作站生成的高解析度3D/VR场景以大幅立体投影的方式显示出来，让要互动的三维虚拟世界高度逼真地浮现于参与者的眼前，从而为VR用户提供一个团体式参与，集体观看，具有高度临场感的投入型虚拟现实环境，并结合必要的虚拟外设(如数据手套、6自由度位置跟踪系统或其他互动设备)，参与者可从不同的角度和方位自由地进行互动、 *** 纵，实现三维虚拟世界的实时互动和实时漫游。在虚拟现实套用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大萤幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统则是目前套用最为广泛的系统，因为虚拟现实技术要求套用系统具备沉浸性，而在这些所有的显示系统或设备中，虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统，因此，该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是现今国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和方式，也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。高度逼真的三维虚拟世界的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。非常适合于军事模拟训练、CAD/CAM（虚拟制造、虚拟装配）、建筑设计与城市规划、虚拟生物医学工程、科学可视化、教学演示等等诸多领域……虚拟现实互动系统，6自由度实时互动是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一，也是虚拟现实技术的精髓，离开实时互动，虚拟现实套用将失去其存在的价值和意义，这也是虚拟现实技术与三维动画和多媒体套用的最根本的区别。在虚拟现实互动套用中通常会借助于一些面向特定套用的特殊虚拟外设，它们主要是6自由度虚拟互动系统，比如：力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器或6自由度空间滑鼠、 *** 纵杆等等。 虚拟技术 虚拟机 虚拟机技术是国际反病毒领域的前沿技术。这种技术更接近于人工分析，智慧型化极高，查毒的准确性也极高。首先我们描述一下一个病毒分析者的工作：当拿到一个样本时，我们并不敢直接运行它，因为它可能是带毒的，而且极可能是未知的，谁也无法查杀的新病毒。要分析它，我们必须做的是跟踪它的执行，查看它是否有传染模组，是否有破坏模组。如果一个样本中有用于传染的模组，我们就无可争辩的认定它是病毒，如果它还有破坏模组，我们就会将它归人恶性病毒。有些病毒是戏滤性的、学术性的，不会破坏系统。但，这也就如让您穿了一双泡水的鞋一样，脚上不会有大问题，却终归是心里不舒服的。这里涉及到一个重要问题，判定样本是否是病毒的重要问题：传染性。我们可以想像，如果能让程式判定一个“样本”是否有传染性，也就解决了反病毒领域中的一个重要难题“预警”。传统的程式设计师分析病毒会使用DOS的DEBUG程式，如今更多的人选择SOFT-ICE一类功能更强大的软体。但终归一点这类动态调试软体的核心就是单步跟踪执行被调程式的每一个语句。事实上，更为具体的做法可以是这样：用程式代码虚拟一个CPU来，同样也虚拟CPU的各个暂存器，甚至将硬体连线埠也虚拟出来，用调试程式调人被调的“样本”，将每一个语句放到虚拟环境中执行，这样我们就可以通过记忆体和暂存器以及连线埠的变化来了解程式的执行。这样的一个虚拟环境就是一个虚拟机。未来的虚拟现实技术在系统底层级上是有借鉴于虚拟机技术的。既然虚拟中可以反映程式的任何动态，那么，将病毒放到虚拟机中执行，则病毒的传染动作一定会被反映出来。如果这样，未知病毒的查出机率将是100%！如今个别反病毒软体选择了样本代码段的前几K位元组虚拟执行，其查出机率已高达95%左右。虚拟机用来侦测已知病毒速度更为惊人，误报率可降到一个千分点以下！这项技术在1997年被认为是国际反病毒领域的前沿技术，至今仍有许多人在研究和完善它。因为它的未来可能是一台用于Inter上的庞大的人工智慧化的反病毒机器人。当然，也是一个软体机器人。 看着迷糊 CPU CPU的虚拟化技术是一种硬体方案，支持虚拟技术的CPU带有特别最佳化过的指令集来控制虚拟过程，通过这些指令集，VMM(VirtualMachineMonitor，虚拟机监视器)会很容易提高性能，相比软体的虚拟实现方式会很大程度上提高性能。虚拟化技术可提供基于晶片的功能，借助兼容VMM软体能够改进纯软体解决方案。由于虚拟化硬体可提供全新的架构，支持作业系统直接在上面运行，从而无需进行二进制转换，减少了相关的性能开销，极大简化了VMM设计，进而使VMM能够按通用标准进行编写，性能更加强大。另外，在纯软体VMM中，现缺少对64位客户作业系统的支持，而随着64位处理器的不断普及，这一严重缺点也日益突出。而CPU的虚拟化技术除支持广泛的传统作业系统之外，还支持64位客户作业系统。 虚拟诱惑 档案 档案虚拟化(FileVirtualization)是在档案伺服器和访问这些档案伺服器的客户机之间创建一个抽象层。一旦套用，档案虚拟化层管理跨伺服器的档案和档案系统，允许管理员向客户机提供一个所有伺服器的逻辑档案挂接。这台伺服器继续托管档案数据和元数据。 虽然这种安排好想像不必要地增加了IT开销，但是，档案虚拟化提供了一些关键的优势，包括一个全局命名空间用来给网路档案伺服器上的档案加索引。此外，这种虚拟档案存储整合允许档案伺服器之间共享访问存储容量。档案伺服器之间实施的数据迁移对于最终用户和应用程式都是透明的。这在分层次的存储基础设施中是理想的。简言之，档案虚拟化允许企业访问网路档案伺服器上隔离的存储容量并且在上面进行无缝的档案迁移。 虚拟机 档案虚拟化可以部署为一台设备或者一台运行档案虚拟化软体的现成的伺服器。这种选择基本上是根据成本以及有关的管理和破坏水平确定的。最常用的部署选择是设备。这种设备有四种不同的架构：带外、带内、这两者的结合和分离路径(Split-Path)。 并为所有的档案虚拟化部署从长远看是成功的。有些机构也许会退回(撤销)他们的部署。这对于档案伺服器和网路附加存储平台来说是一个破坏性非常大的过程。在极端的情况下，退回可能需要机构卸载数据、删除档案虚拟化层，然后重新格式化和重新装载全部数据。经销商通常能够帮助识别潜在的退回问题，提供减轻破坏的建议。用户在一般部署之前通常要测试其退回的程式。 档案虚拟化受到可伸缩性的限制。可伸缩性包括档案系统、档案、伺服器或者输入/输出性能。档案虚拟化平台还必须要兼容当前的基础设施。这样，它就能够与现有的存储系统和交换机一起工作。要防止出现潜在的问题，档案虚拟化平台应该经常进行适当的可伸缩性和兼容性测试。 桌面 桌面虚拟化可以生成现有作业系统的全新虚拟镜像，它具有真实windows系统完全一样的功能。进入虚拟系统后，所有 *** 作都是在这个全新的独立的虚拟系统里面进行，可以独立安装运行软体,保存数据,拥有自己的独立桌面。不会对真正的系统产生任何影响。也不会因为真正的系统出问题而影响在虚拟系统里面软体和数据。 国外的产品主要有MOJOPAC，它可以让你的iPod、外置硬碟、U 盘，或者别的什么奢华存储硬体摇身变为一台“私人便携 PC”的软体。MojoPac可以把你的XP桌面、设定、账号、甚至程式和习惯设定都塞进一个便携存储设备中，可以带着你的各种私人数据和习惯设定去不同机器上自由工作，真正即插即设即用。 国内的产品主要是prayaya v3，可以实现在任何非windows系统分区包括移动存储上安装大量的应用程式，当你还在为每次使用其它电脑但没有自己想用的软体而苦恼的时候，V3已经解决你的问题！我们可以在装有V3的移动存储里面装上自己常用软体，以后无论是你在公司还是在外面出差，只要带上装有V3的随身碟或者移动硬碟，就可以即插即用，并且所有的 *** 作记录全部保留在移动存储上，不会在主机留下任何痕迹。 技术分类 主流虚拟技术，主流的x86虚拟机技术主要有这样几类： 硬体模式 虚拟硬体模型将计算机、存储和网路硬体间建立了一个抽象的虚拟化平台，使得所有的硬体被统一到一个虚拟化层中。现今，此类虚拟机的典型产品有Vmware 的Workstation、GSX Server、ESX Server和Microsoft的Virtual PC、Virtual Server以及Parallels Workstation等。 虚拟硬体模式特点：虚拟了Intel x86平台，可以同时运行多个作业系统和应用程式。通过使用虚拟化层，提供了硬体级的虚拟，即虚拟机为运行于虚拟机的作业系统映像提供了一整套虚拟的Intel x86兼容硬体。这套虚拟硬体虚拟了真正伺服器所拥有的全部设备：主机板晶片、CPU、记忆体、SCSI和IDE磁碟设备、各种接口、显示和其他输入输出设备。并且，每个虚拟机都可以被独立的封装到一个档案中，可以实现虚拟机的灵活迁移。 *** 作模式 虚拟作业系统模型是基于虚拟机运行的主机作业系统创建了一个虚拟层，用来虚拟机主机的作业系统。在这个虚拟层之上，可以创建多个相互隔离的虚拟专用伺服器(Virtual Private Server, VPS)。这些VPS可以最大化的效率共享硬体、软体许可证以及管理资源。对其用户和应用程式来讲，每一个VPS平台的运行和管理都与一台独立主机完全相同，因为每一个VPS均可独立进行重启并拥有自己的root访问许可权、用户、IP位址、记忆体、过程、档案、应用程式、系统函式馆以及配置档案。对于运行着多个应用程式和拥有实际数据的产品伺服器来说，虚拟作业系统的虚拟机可以降低成本消耗和提高系统效率。现今，swsoft的virtuozzo是这一领域的成熟产品。 虚拟技术 半虚拟技术 在不断增加的虚拟化技术列表中，Xen是近来最引人注目的技术之一。Xen 是在剑桥大学作为一个研究项目被开发出来的，它已经在开源社区中得到了极大的推动。Xen 是一款半虚拟化(paravirtualizing)VMM(虚拟机监视器，Virtual Machine Monitor)，这表示，为了调用系统管理程式，要有选择地修改作业系统，然而却不需要修改作业系统上运行的应用程式。Xen是一种特殊的虚拟硬体虚拟机，具有虚拟硬体虚拟机的大部分特性，其最大的不同点在于，Xen需要修改作业系统核心。 如今，Xen只支持在Linux系统之上实现的Linux虚拟机。不过，其新的版本将支持Intel公司的硬体虚拟技术Intel-VT，这一个关键技术将可以用以解决Xen在虚拟化Windows系统方面的困难。 VMware仍然是虚拟技术领域的领袖，在产品的成熟度方面它比XenSource公司还是有着很明显的优势。但是很多的业内人士认为，由于开源的原因，Xen的实力将会越来越强。如今，开源领域的巨头Red Hat公司以及Novell公司都已经开始将该技术整合进入它们于Red Hat Enterprise Linux 5系统以及Novell、SuSE Linux Enterprise Server 10系统。 弊端 成本高 硬体成本较高。 运营和维护成本高，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。 兼容性差 系统和套用迁移到新的硬体需要和旧系统兼容的系统。 可用性 可用性低， 因为每个伺服器都是单机， 如果都配置为双机模式成本更高。 系统维护和升级或者扩容时候需要停机进行，造成套用中断。 缺乏可管理性 数量太多难以管理，新伺服器和套用的部署时间长，大大降低伺服器重建和套用载入时间。 硬体维护需要数天/周的变更管理准备和数小时的维护视窗。 优势 在虚拟架构中，用户可以把资源看成是专属于他们的，而管理员则可在企业范围内管理和最佳化整个资源。VMware的虚拟架构可以通过增加效率、灵活性和回响能力来降低企业的IT花费。管理一个虚拟架构可以让IT部门更快的连线和管理资源，以满足商业所需。其优势主要包括以下几个方面： TCO 节省 通过将整合多个物理伺服器到一个物理伺服器降低40%软体硬体成本。 整合比：生产环境10-15 ：1 ，开发测试环境15-20 : 1；每个伺服器的平均利用率从5%-15%提高到60%-80%；降低70-80%运营成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。 提高服务水平 帮助您的企业建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先权对应。 将所有伺服器作为大的资源统一进行管理，并按需自动进行动态资源调配。 无中断的按需扩容。 提高运营效率 部署时间从小时级到分钟级，伺服器重建和套用载入时间从 20-40 hrs =>15-30 min，每年节省10,000 人/小时(300台伺服器)。 以前硬体维护需要之前的数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护视窗，现今可以进行零宕机硬体维护和升级。 套用 虚拟技术早在20世纪70年代便开始将其用于培训太空人。由于这是一种省钱、安全、有效的培训方法，现今已被推广到各行各业的培训中。如今，虚拟现实已被推广到不同领域中，得到广泛套用。虚拟现实是用户可以和一个由计算机产生的三维立体空间中的对象互动,除观看外还可以在空间中随用户的意志自由 *** 纵其中的对象,进而产生相当的融入感及参与感。 虚拟技术如今被运用到科技、商业、医疗、娱乐等多个领域中。美国波音747的研制就是套用虚拟技术的典型例子。 科技开发 比如在科技馆中，利用虚拟现实技术，我们可以真实再现外星球星体表面的地况，演示其结构和运动过程；还可以深入到天体内部，把天体内部的情况通过模拟图像展示出来，太阳内部的结构通过其他手段是很难展示的，但通过虚拟现实技术，却可以逼真地表现出来。再比如在实验教育中，只有公众亲自动手进行探索与实践，通过实践培养创造性思维，传播科学思想和科学方法才能更好的达到实验教育的目的。以往由于科技馆各种软硬条件的限制下，这一点往往是最难实现或者代价最大的。而虚拟现实技术进行的虚拟实验，不但能产生视觉效果，还能够处理实时互动图形，具有图形以外的声间和触感。公众通过立体头盔、数据服和数据手套或三维滑鼠 *** 作感测装置，完全可以在虚拟世界充分感知信息，并做出选择或相应的动作。而且在不同的实验间切换，只需输入不同的处置方案即可。不需大量的置换外部元件。 商业 虚拟技术常被用于推销。例如建筑工程投标时，把设计的方案用虚拟现实技术表现出来，便可把业主带入未来的建筑物里参观，如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等，都可以感同身受。它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力，比单用文字或宣传更加有吸引力。 医疗业 虚拟技术套用到医疗业一般有一下几个方向。 1、手术培训 未来的手术医生在真正走向手术台前，需进行大量精细的训练。而虚拟现实系统可提供理想的培训平台，受训医生观察高解析度三维人体图像，并通过触觉工作台摸拟触觉，让受训者在切割组织时感受到器械的压力，使手术者 *** 作的感觉就像在真实的人体上手术一样。既不会对病人造成生命危险，又可以重现高风险、低机率的手术病例，可供培训对象反复练习。 2、手术预演 虚拟现实技术可用病人的实际数据产生虚拟图像，在计算机中建立一个模拟环境，医生借助虚拟环境中的信息进行手术预演，以合理、定量制的制定手术方案，对于选择最佳手术路径、减小手术损伤、减少对临近组织损害、提高肿瘤定位精度、执行复杂外科手术和提高手术成功率等具有十分重要的意义。 3、临床诊断 利用三维重构技术开发的纯软体医学虚拟现实已经开发出许多虚拟内窥镜的软体，可以使医生的视线在病人体内甚至毛细血管中自由航行。这种动态的现实显示对临床诊断具有无比珍贵的价值。 娱乐行业 娱乐行业是虚拟技术最广阔的用途。英国出售的一种滑雪模拟器。使用者身穿滑雪服、脚踩滑雪板、手拄滑雪棍、头上载着头盔显示器，手脚上都装着感测器。虽然在斗室里，只要做着各种各样的滑雪动作，便可通过头盔式显示器，看到堆满皑皑白雪的高山、峡谷、悬崖陡壁，一一从身边掠过，其情景就和在滑雪场里进行真的滑雪所感觉的一样。虚拟现实技术不仅创造出虚拟场景，而且还创造出虚拟主持人、虚拟歌星、虚拟演员。日本电视台推出的歌星DiKi，不仅歌声迷人而且风采翩翩，引得无数歌迷纷纷倾倒，许多追星族欲亲睹其芳容，迫使电视台只好说明她不过是虚拟的歌星。美国迪斯尼公司还准备推出虚拟演员。这将使“演员”艺术青春常在、活力永存。明星片酬走向天价是导致使用虚拟演员的另一个原因。虚拟演员成为**主角后，**将成为软体产业的一个分支。各软体公司将开发数不胜数的虚拟演员软体供人选购。固然，在幽默和人情味上，虚拟演员在很长一段时间内甚至永远都无法同真演员相比，但它的确能成为优秀演员。不久前由计算机拍成的游戏节目《古墓丽影》片中的女主角入选全球知名人物，预示著虚拟演员时代即将来临。 城市规划 城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一，虚拟现实技术可以广泛的套用在城市规划的各个方面，并带来切实且可观的利益：展现规划方案虚拟现实系统的沉浸感和互动性不但能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验，还可以通过其数据接口在实时的虚拟环境中随时获取项目的数据资料，方便大型复杂工程项目的规划、设计、投标、报批、管理，有利于设计与管理人员对各种规划设计方案进行辅助设计与方案评审。规避设计风险虚拟现实所建立的虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而成，严格遵循工程项目设计的标准和要求建立逼真的三维场景，对规划项目进行真实的“再现”。 教育领域 随着虚拟技术的发展和教育教学要求手段的不断提高，虚拟技术也开始走入教育领域，并且将成为未来的一种发展趋势。例如现今一些网路公司已经开发出“防灾减灾网上模拟体验馆”，利用游戏的方式让使用者（玩家）在欢乐之余学习防灾减灾的知识，该网上体验馆设定了“触电后如何自救？”“地震来临如何自救、逃生？”等问题，提高了安全教育的效果。未来虚拟技术将更深入、更全面的走进教育领域。使人们在虚拟的现实状况中学会生存、发展的技能。虚拟技术也将利用逼真的效果来虚拟教育场景中的方方面面，使教育更加直观，效果更好。 防灾减灾网上模拟体验馆 军事领域 如今美国、俄罗斯等国家已经在利用虚拟的网路游戏来练兵，这使得新兵能够在日常游戏训练中接触到模拟的真实场景，使得新兵能够迅速掌握新式武器，随着军事技术的提高，虚拟技术将在军事领域发挥更大的作用。 据美国媒体报导，美军从“红色风暴娱乐”、“互动魔力”和“时间线”等著名电脑游戏公司聘请了大批业内专家和高手，专为陆军和政府有关部门开发用于人员培训的电脑游戏，并套用于军事训练。 自《美国陆军》游戏推出后，美国防部对第一个数位化师第4机步师的新兵培训情况进行了调查。结果约40%的新兵仅用两个月时间就熟练掌握了复杂的数位化主战装备。当问及原因时，新兵们回答： *** 作这些武器装备跟他们入伍前玩的游戏差不多。

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