你知道服务器虚拟化的威力吗？

虚拟化已经成为少数几种彻底改变业务场景的技术之一。值得注意的是，它仅作为一种新的创新技术开始，只有大公司才能使用，但现在它被中小型企业广泛使用。虚拟化带来的主要好处是节省成本并集中管理您的IT运营。

1、虚拟化节省了对IT硬件的投资

在虚拟化中，您将多个物理机转换为虚拟机，并将所有虚拟机转换为托管在单个（或少数）物理机上。这将减少您购买多个硬件资源的需求。通过这种方式，它可以集中您的运营环境，还可以显着节省购买硬件设备的投资成本。

大幅减少运行更大工作负载所需的物理机数量会对数据中心的节省产生连锁反应。更少的硬件意味着更少的持续支持和维护成本。虚拟化可以将硬件和运营成本降低多达50％。

根据一项研究，虚拟化可以将每台服务器的利用率提高80％。通过恰当地利用虚拟化，您可以轻松地将20台服务器的工作量减少到单台或几台服务器。最终，虚拟化可以以10：1甚至更好的比例降低业务的硬件需求。

虚拟化不仅可以节省IT硬件成本，还可以节省存储硬件设备所需的基础架构空间和处理它们所需的人力资源。此外，它还允许公司在较长时间内使用较旧的IT硬件设备。

2、虚拟化可以节省过多的电力成本

使用更大的IT基础架构的公司基本上需要在其电力成本上花费更多。较少的IT硬件显然会节省大量的电力费用。服务器，台式机和存储单元等设备必然会耗费大量电力来保持运行。但如果是虚拟化环境，从长远来看，企业将能够节省大量的能源费用。

此外，服务器和台式机等硬件设备需要大量冷却才能保持平稳运行。如果使用大量服务器和IT硬件，那么维护IT基础架构的必要冷却水平将花费很多。然而，虚拟化环境还节省了大量的冷却费用，并鼓励环境友好的业务。

因此，通过虚拟化，您可以在更少的服务器上运行更多工作负载，从而节省能源和资金。此外，公用事业成本从未降低，因此随着时间的推移，电力和冷却要求的降低将继续得到回报。

3、虚拟化具有更轻松，更具成本效益的维护

虚拟化基础架构可以节省人力和服务器生命周期维护费用。使用较少的物理服务器，手动配置，监视和维护的次数较少。物理服务器数量的减少还会降低硬件维护成本并增加可用的工作空间量。

仅在一台物理机器上运行虚拟处理器环境也会使处理过程变得更加简单和容易。它将大大降低维护成本，否则将需要维护大型基础架构。报告称，资本和运营支出减少了一半，每个虚拟化服务器每年可节省超过1,500美元。

它还可以减少处理多台机器所需的人力。此外，它将导致按优先级顺序快速处理IT *** 作。这将确保在集中式虚拟环境中实现更轻松，更好的IT *** 作。总的来说，这将节省大量的维护成本和人力开支。

它还将确保更好的支持，并且升级和补丁将更易于使用，这意味着企业将与最新的IT更新保持一致，减少停机时间，并且肯定会节省更多成本。

4、虚拟化确保更好的可靠性和安全性

安全成本是许多企业在构建IT基础架构时可能不会考虑的一种支出。尽管如此，虚拟化还可以提高整体安全性，因为IT人员拥有的机器数量较少，而且监控和处理的基础设施较小。

虚拟化通过使其更具流动性和上下文感知来提高安全性。使用基于软件的安全解决方案时，与传统的物理安全性相比，安全性变得更加准确，易于管理且部署成本更低。

虚拟化环境还可以节省IT基础架构中安全漏洞期间发生的意外成本，因为IT工作人员拥有的机器较少，而且基础设施较小。这使得解决安全威胁变得更加容易和快捷。

由于虚拟化，还可以将系统与其他系统隔离开来，并阻止安全漏洞从一台机器传播到另一台机器。这样，虚拟化还有助于防止环境的安全性，并且从长远来看还可以节省安全成本。

虚拟化的好处结论

虚拟化正在引发数据中心形成方式的变化。服务器虚拟化正成为整合，节能和降低成本的首选解决方案。它还为基础架构和安全团队带来了新的挑战，能够提供一致的隔离，监控和策略实施级别-类似于当今物理服务器和系统的可用性。

现在，即使是小型企业也可以选择虚拟化，但对于所有企业而言，这对于节省额外的IT成本来说无疑是一块蛋糕。结合虚拟环境起初可能并不容易，但大多数企业都同意这样一个事实，即从长远来看它是非常有利可图的。因此，可以恰当地说，虚拟化不仅有助于节省企业的大量IT成本，而且同时还使企业更灵活，更高效，更高效，从而产生更好的业务成果。

　虚拟化计算机的本质虚拟化，原本是指资源的抽象化，也就是单一物理资源的多个逻辑表示，或者多个物理资源的单一逻辑表示。具体到服务器虚拟化，就是多个物理资源的单一逻辑表示。另外，存储虚拟化就是这种模式的一个例子。对不了解虚拟化的终端用户来说，听到上面说“单一物理资源的多个逻辑表示”，往往会认为“虚拟化技术也太抽象了”。可是，如果要看计算机架构的话，虚拟化正是计算机的本质。想一下，PC同时启动使用邮件和Web浏览器等多个应用，这时候你就会理解虚拟化技术。在这个情况下， *** 作系统把PC物理资源抽象化了，将多个应用集中到一个物理资源环境下。因为虚拟化hypervisor是运行在 *** 作系统上层的，所以会被认为有些抽象。不过，如果试着从计算机结构来理解的话，也不是那么晦涩。虚拟化的主要类型：主机型和hypervisor型虚拟化的类型大致可以分为主机型和hypervisor型。当虚拟化最初应用于PC时的主流类型是主机型。主机型是将虚拟化软件作为一个应用安装的主机 *** 作系统中。虚拟硬件包括主机 *** 作系统中的虚拟化软件、 *** 作系统和应用。因为是被作为一个应用，所 *** 作系统不是那么快。主机型虚拟化的问题在于，如果主机 *** 作系统发生故障，就会波及到作为该 *** 作系统一个应用的虚拟化软件。而且，在硬件模拟过程中也会发生诸多问题。接下来是hypervisor型。hypervisor型是指通过低层级软件让多个 *** 作系统得以共享相同的硬件设备。

虚拟化（Virtualization）技术最早出现在20世纪60年代的IBM大型机系统，在70年代的System 370系列中逐渐流行起来。这些机器通过一种叫虚拟机监控器（Virtual Machine Monitor，VMM）的程序在物理硬件之上生成许多可以运行独立 *** 作系统软件的虚拟机（Virtual Machine）实例。
随着近年计算机技术的进步，无论是服务器市场、桌面市场，还是嵌入式市场，处理器的频率和核心数目都出现了巨大的进步，从而带来了处理能力的迅速增长，使得虚拟化技术再次迅速发展起来，并从最初的的 裸机虚拟化 技术开始，演化出 主机虚拟化 、 混合虚拟化 等更复杂的虚拟化模型，并在此基础山发展出了当下最热门的 云虚拟化 技术，极大地降低了IT成本，增强了系统的安全性，可靠性和扩展性。

在计算机领域，虚拟化是一个广义的概念。简而言之，虚拟化是指对计算机资源的抽象。虚拟机最初被Popek和Goldberg定义为物理机器的一个或多个隔离的有效复制[16]。JE Smith和RaviNair给出了一个更具体化的定义：虚拟机是通过在物理平台上添加的软件给出的一个或多个不同的平台。一个虚拟机可以有一个 *** 作系统和指令集，或者两者都有，可以不同于底下的真实的硬件。

虚拟化技术的本质在于对计算机系统软硬件资源的划分和抽象。计算机系统的高度复杂性是通过各种层次的抽象来控制，每一层都通过层与层之间的接口对底层进行抽象，隐藏底层具体实现而向上层提供较简单的接口。

计算机系统包括五个抽象层：硬件抽象层，指令集架构层， *** 作系统层，库函数层和应用程序层。相应地，虚拟化可以在每个抽象层来实现。无论是在哪个抽象层实现，其本质都是一样的，那就是它使用某些手段来管理分配底层资源，并将底层资源反映给上层。 *** 作系统上传统的进程模型就利用了虚拟化的思想， *** 作系统通过对物理内存的划分和抽象，给每个进程呈现出远超出物理内存空间的4G空间，并且使得每个进程实现了有效的隔离，从而一个进程的崩溃不会影响到其它进程的正常运行。

虚拟化平台是 *** 作系统层虚拟化的实现。在系统虚拟化中，虚拟机（VM）是在一个硬件平台上模拟一个或者多个独立的和实际底层硬件相同的执行环境。每个虚拟的执行环境里面可以运行不同的 *** 作系统，即客户机 *** 作系统（Guest OS）。Guest OS通过虚拟机监控器提供的抽象层来实现对物理资源的访问和 *** 作。目前存在各种各样的虚拟机，但基本上所有虚拟机都基于"计算机硬件 + 虚拟机监视器（VMM）+ 客户机 *** 作系统（Guest OS）"的模型。

虚拟机监控器是计算机硬件和Guest OS之间的一个抽象层，它运行在最高特权级，负责将底层硬件资源加以抽象，提供给上层运行的多个虚拟机使用，并且为上层的虚拟机提供多个隔离的执行环境，使得每个虚拟机都以为自己在独占整个计算机资源。虚拟机监控器可以将运行在不同物理机器上的 *** 作系统和应用程序合并到同一台物理机器上运行，减少了管理成本和能源损耗，并且便于系统的迁移。

根据虚拟机监视器在虚拟化平台中的位置，可以将其分为以下3种模型：

虚拟机监视器采用的虚拟化技术分为以下4种：

嵌入式系统是虚拟化技术的新方向和重要分支。
嵌入式处理器的迅速发展使得嵌入式系统在更多方面得到了广泛的应用。而嵌入式设备应用的普及导致其对软硬件的需求也越来越高。硬件体现在不断增强的计算能力和多种多样的外部设备，软件体现在愈加复杂的新功能特性。这些问题导致嵌入式开发变得复杂和软件维护成本的增加。原来的SMP和AMP等多核 *** 作系统方案无法满足安全隔离、硬件资源分配和复用等日益复杂的要求。因此，服务器和桌面系统上的虚拟化技术被引入了嵌入式 *** 作系统领域，并借助于硬件辅助虚拟化技术，解决了虚拟化技术带来的便利性与嵌入式系统得实时性要求之间的矛盾，使得以Linux KVM、Xen等嵌入式虚拟化平台得到了迅速发展。

虚拟化平台在硬件和 *** 作系统之间引入了一个新的抽象层次，称为虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor，简称VMM)，由它接管所有的硬件，并管理运行其上的所有虚拟机(Virtual Machine，简称VM)，而每个虚拟机中可以运行各自的 *** 作系统。

虚拟化的优点在于实现了资源的重用，使得一个物理平台上面可以同时运行多个不同的 *** 作系统。通过利用系统虚拟化技术，可以在嵌入式设备中同时运行实时 *** 作系统和通用 *** 作系统，分别发挥各自的优势——实时 *** 作系统处理实时任务，通用 *** 作系统提供丰富的应用程序，它们彼此分工协作，发挥各自的优势，同时满足各种不同的需求。

但与此同时，虚拟化平台技术也引入了新问题。不少嵌入式系统对实时性能都有比较高的要求，而虚拟机与虚拟机监控器间的切换导致处理器 *** 作模式的切换和上下文的切换，会增加系统的响应时间，从而增加实时系统的时间不确定性，影响了实时系统的性能。虚拟机对运行于其上的应用程序的隔离又增加了虚拟机监控器的精确调度的难度，目前的虚拟机监控器也只能基于虚拟机的优先级或者时间片分配而进行粗粒度的调度。此外，现存的虚拟化平台技术主要基于X86等通用计算机平台，对ARM、MIPS等嵌入式处理器支持不够，在功能性和稳定性上都有所缺失。

综上所述，虚拟化可以解决嵌入式系统目前面临的不少问题，带来很多方便，但由于现存虚拟化解决方案（如KVM和XEN）在设计之初并没有考虑嵌入式系统的特殊需求，从导致功能性、实时性、稳定性都有所缺失。

服务器虚拟化的好处如下：

1、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；

2、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；

3、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

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