什么是虚拟化技术?

“虚拟”这个词最早来源于光学，用于理解镜子里的物体。现在，“虚拟”这个词已经经过演化，用来描述任何真实物体的模拟了，例如分区、虚拟机、虚拟内存、虚拟磁盘和虚拟现实。在讨论虚拟技术的时候，使用“虚拟”这个词，是因为我们希望虚拟机看起来和工作起来都和真正的机器一模一样。这意味着，虚拟机并不是真正的机器，但是它能像真正的机器一模一样地工作。虚拟化技术是一种调配计算资源的方法，它将不同层面——硬件、软件、数据、网络、存储——隔离开来。虚拟化的优势在于，它的运行完全像一台物理服务器一样，而终端用户根本感觉不到差异。另外，在同一台物理服务器上运行多台虚拟机（最多可达到15至20台），可以节省硬件、数据中心的空间以及能耗。 从原理上看，所有虚拟技术虚拟的是指令集。所有的IT设备，不管是PC、服务器还是存储，都有一个共同点：它们被设计用来完成一组特定的指令。这些指令组成一个指令集。对于虚拟技术而言，“虚拟”实际上就是指的这些指令集。虚拟机有许多不同的类型，但是它们有一个共同的主题就是模拟一个指令集的概念。每个虚拟机都有一个用户可以访问的指令集。虚拟机把这些虚拟指令“映射”到计算机的实际指令集。目前所能看到的硬分区、软分区、逻辑分区、Solaris Container、VMware、Xen、微软Virtual Server2005这些虚拟技术，都是同样的原理，只是虚拟指令集所处的位置不同而已。 虚拟技术分类 按照虚拟层所处位置的不同，目前所有的虚拟技术大致可以分为硬件虚拟、逻辑虚拟、软件虚拟和应用虚拟四种类型。
虚拟化简介
虚拟化是一个抽象层，它将物理硬件与 *** 作系统分开，从而提供更高的 IT 资源利用率和灵活性。
虚拟化允许具有不同 *** 作系统的多个虚拟机在同一物理机上独立并行运行。每个虚拟机都有自己的一套虚拟硬件（例如 RAM、CPU、网卡等），可以在这些硬件中加载 *** 作系统和应用程序。无论实际采用了什么物理硬件组件， *** 作系统都将它们视为一组一致、标准化的硬件。
” 在未来的几年中，虚拟机不再局限于进行简单的资源部署和作为机房使用，它们将提供一个基本构造块，以提高台式机的可移动性、安全性和可用性。 ”
— VMware Inc 的首席科学家 Mendel Rosenblum 虚拟机封装在文件中，因此可以快速对其进行保存、复制和部署。可在几秒钟内将整个系统（完全配置的应用程序、 *** 作系统、BIOS 和虚拟硬件）从一台物理服务器移至另一台物理服务器，以实现零停机维护和连续的工作负载整合。
虚拟化的好处
分区
在一个物理系统中可以支持多个应用程序和 *** 作系统
可在扩展或扩张体系结构中将服务器整合到虚拟机中
计算资源被视为以可控方式分配给虚拟机的统一池
隔离
虚拟机与主机和其他虚拟机完全隔离。如果一个虚拟机崩溃，所有其他虚拟机不会受到影响
虚拟机之间不会泄露数据，而且应用程序只能通过配置的网络连接进行通信
封装
完整的虚拟机环境保存为单个文件；便于进行备份、移动和复制
为应用程序提供标准化的虚拟硬件，可保证兼容性
逻辑虚拟模式
最早的虚拟模式当然是源自IBM大型主机的逻辑分区技术，这种技术的主要特点是，在IBM的大型主机中，每一个虚拟机都是一台真正机器的完整拷贝，只是内存少了点。根据这一概念，一个功能强大的大型主机可以被分割成许多虚拟机。这些虚拟机仅比原来的主机少一点内存资源而已。这一虚拟模式后来被业界广泛借鉴，包括HP vPAR、VMware ESX Server和Xen在内的虚拟技术都是这样的工作原理。
在逻辑虚拟模型中，虚拟机 *** 作系统是整个IBM虚拟机体系结构的“大脑”，包括 *** 作系统和硬件在内的整个系统被称作虚拟机系统（VM System）。每个虚拟机系统都被一个叫做控制程序的程序控制。控制程序除了管理实际的物理硬件，还要为每个系统用户创建一个虚拟机，这种虚拟机是System /370或System /390系统的全真模拟。IBM虚拟机概念的重点在于：每个用户都可以在他们的虚拟机上运行程序、存储数据，甚至虚拟机崩溃也不会影响系统本身和其他的系统用户。所以，IBM虚拟机模型不仅允许资源共享，而且实现了系统资源的保护。在大型主机上，用户可以选择Basic Mode（基本模式）、Logical Partition（逻辑分区方式）和z/VM（Z虚拟机方式）三种模式来配置系统。

虚拟化技术可以说是云计算时代的核心技术。就虚拟化技术而言，现在市场上对于虚拟化分的也比较细，每个细分的领域都有着不同的厂商。
一、服务器虚拟化技术应用现状
成熟。商业公司有：国外的VMware，微软，Citrix等；国内的方物软件，普华基础软件等。国内的公司都是用开源去做的。
二、应用程序虚拟化技术应用现状
非常成熟。商业公司有：国外的Citrix，微软，Graphon；国内的瑞友天翼，沟通科技，金万维等。这个领域，国内公司几乎都是采用微软RDP协议实现的。
三、桌面虚拟化技术应用现状
比较成熟。商业公司有：国外的Citrix，VMware等；国内方物软件，普华基础软件，创虎网络等。国内也基本都是基于微软RDP协议实现的。
四、网络虚拟化技术应用现状
非常成熟。商业公司有：国外的思科，CheckPoint，Junper，H3C。国内的华为、中兴、深信服等。
五、存储虚拟化技术应用现状
比较成熟。商业公司有：国外的IBM，EMC，HP，DHS，思科等；国内的不详，应该非常少吧。

与过去相比，在服务器虚拟化技术方面，现在最大的不同就是参与者的队伍大大扩充了——从处理器层面的AMD和Intel到 *** 作系统层面的微软的加入，从数量众多的第三方软件厂商的涌现到服务器系统厂商的高调，我们看到一个趋于完整的服务器虚拟化技术生态系统在逐渐形成。
“虚拟化正在从一个小市场向主流市场转变，尤其是在Microsoft进入该市场之后”，当微软宣布了其Virtual Server 2005计划之后，业内有这样的评价。
在介绍微软的这个虚拟化项目的时候，几乎所有的媒体都做了这样的描述—与其他服务器虚拟化技术一样，Virtual Server 2005允许用户对服务器进行分区，以使这些服务器能够支持多个 *** 作系统和应用。
在大多数人看来，虚拟化就是分区。实际上，我们认为这是对虚拟化技术的一种误解，所以有必要对这两者的关系进行进一步阐述。

双核处理器--让服务器虚拟化更加简单！
(2006-09-30 14:40:00)
为了更好地利用系统硬件资源，在大型机和RISC系统中，虚拟化技术已经得到了广泛的应用，但这些应用更多地局限于高端产品与方案领域，而且成本不菲。现在，x86服务器已成为企业应用的主流，很多企业开始探索x86服务器的虚拟化技术，目的是让数据库更高效、更灵活、更易扩展，不断提高资源利用率，不断降低成本。
资源管理越来越复杂
21世纪正在实现信息时代的种种可能构想。在全球范围内，数据的位数和字节，信息和知识，都在以毫秒级的速度急剧增长。产品的升级换代，由过去的数年缩减到今天的几周，供应链已被编织成复杂的网络。纸张正在被比特代替，电子商务正在迅速从不可思议的梦想走向现实。在这个后工业时代，拥有一流数据管理策略的企业会赢得巨大先机，善用信息技术的公司会取得不凡效果。
成功不能一蹴而就。随着企业服务器无孔不入，硬件和软件系统的功能不断强大，现有信息系统不得不面对大量出现的新问题。今天，复杂的数据以几何级数增长，给企业留下了大量难以应对的数据处理任务。管理这些数据，不仅成本过高，而且难以达到理想的效果，难以实现更好的投资回报(ROI)。难以查询的、陈旧的、不准确的数据，老化的软硬件和不良的运行环境，都会导致服务器性能和效益的降低，带来客户、生意伙伴、员工的不满。
通过虚拟化技术，可以在数据中心内部更有效地利用计算机资源，灵活更新软件、数据和硬件 *** 作平台。在虚拟化技术的帮助下，一台服务器可以被分割成数台“虚拟”的机器，每台都能独立运行自己的
*** 作系统，从而避免了“一台服务器、一种应用”的孤岛模式。统计结果表明，在孤岛模式下，计算机资源的使用率只有不到25%。有了虚拟化技术，企业可以构建一个完全不同的基础环境，更有效地管理服务器。在同一服务器上运行不同 *** 作系统和软件的功能，可以让企业协调服务器的工作负担;如果一个虚拟系统有问题，另一台能立即替补，继续完成同一任务。
虚拟化并不是一个全新的理念，而是久经时间考验的计算模式，IT 专业人员用它来管理大型机和科技用途的计算环境。随着x86技术的快速发展，双核处理器的帮助下，虚拟化技术终于可以在PC和服务器环境中大显身手。
虚拟化技术势在必行
虚拟化服务器技术能够为不同规模、不同行业的客户提供显著的利益。有了可行的虚拟化方案，用户可以更高效地利用计算机资源，添加新的工作软件。一个如此良好运转的计算机系统，带来了用户所需要的帮助，帮助企业达到管理和盈利目标，进而实现资源的更有效整合。
今天，多种多样的硬件平台、 *** 作系统和程序环境，导致了纷杂的电脑系统和资源。单应用程序服务器的激增，以及相应的数据库系统，可能严重影响数据调用和网络运行。很多用户都需要面对同样的问题:某些设备被过度使用，与此同时，另一些设备却没有得到有效利用，由此产生的失调和一连串低效率，自然导致成本增加，反馈速度降低，以及更繁杂的硬件维修。
随着服务器数量、IT人员和任务难度的增加，网络管理已经成为一项开销浩大而又繁重的工作，虚拟化技术可以轻松恢复原有的平衡。有些实际个案已经证实，虚拟化应用能够让基本IT运营费用降低5%到15%。
良好的虚拟化策略，还能够减少IT人员管理设备的时间。这样一来，硬件维护人员、程序人员和其他专业人士，都可以有时间处理更多的战略性工作。根据一些用户的报告，他们的收益增长50%到70%。
尽管虚拟化技术有很多优点，但也对服务器自身提出了更高要求。虚拟化软件必须管理多重虚拟环境，同时仍然需要及时传输数据。在这样的环境下，一流的服务器架构必不可少，而双核服务器以更低的延迟，作为虚拟化技术技术的强大平台。
提升虚拟化应用的水平
虚拟化正在吸引越来越多的企业，这些企业正在寻求服务器应用和计算资源的最大化。虚拟化可以帮助IT经理清除障碍，通过整合运行同一任务指令的服务器，形成理想的基础构架，获得较高的服务器利用，减少管理和基础建设的投资，降低对老式服务器的依赖。在许多情况下，那些老化的机器，需要格外的照顾和支持。
虚拟化还可以帮助企业扩展自己的应用方式。以往没有虚拟化技术，企业难以完整保存原有的应用系统，因为相关的硬件和 *** 作系统的支持和维护费用太高。有了虚拟化，企业也就有了更多的选择权，他们可以根据需要，决定是否有必要把现有的应用程序，迁移到最新的硬件和 *** 作系统上。现在，企业只需要简单地为应用程序创建一个专用的虚拟机，和运行其他应用程序的虚拟机一样，都构建在最新的x86服务器基础上。这样一来，用户原有的投资就能够得到很好的保护。虚拟化的另一个优势是简化和加速软件和系统的配置，用户可以在虚拟机上运行最新版本的软件。
目前，x86服务器虚拟化策略主要有三种方法:首先是软件的虚拟化。虚拟化软件管理系统资源，并充当主服务器和客户 *** 作系统之间的“翻译器”。使用这种方法，无须改变主机 *** 作系统，但因为负荷增加，应用程序的运行效率会有明显降低。第二种方法是 *** 作系统虚拟化。使用这种方法，主机 *** 作系统和虚拟软件要么是同一个软件，要么实现紧密集成。第三种是基于处理器的虚拟化。在这种方案下，处理器直接支持虚拟化，机器服务于虚拟化软件利用的存储区，由此创建一个物理资源的分割区。采用处理器虚拟化方法，减少了上层软件，从而使服务器的性能全面提升，并获得更高的安全性。
双核技术为虚拟化技术提供强大基础
双核处理器为升级到64位、基于 *** 作系统的虚拟化技术提供了一个坚实的基础。例如，双核处理器能够提供高性能的运行，使主机和客户 *** 作系统都能更有效的工作。双核处理器降低了平台能耗，提供了相对低温的数据中心，可以更好地平衡现有动力资源，更有效地利用空间。X86双核处理器极大改善了32位性能，推动了64位的发展，突破4G内存障碍将成为可能。现在，在同一服务器中，用户无需改写编码，就可以运行32位和虚拟64位机，实现最佳的IT投资回报。
双核处理器技术将会提高I/O 容量，可以直接支持更多的 *** 作系统和更多的用户，为虚拟化应用提供了必要支持。在这个方面，我们看到，另一方面，双核处理器将会让企业以更健全的方式，掌控虚拟化带来的影响，迅速有效地重组电脑资源，集中资源在指定服务器上，从而对企业面临的变化做出敏捷反应。在双核处理器的优势和虚拟化技术的帮助下，企业可以更积极地打破传统策略的限制。
虚拟化技术适用于各类企业，特别是数据密集型行业，例如金融服务、医疗、航空和 零售业。目前，越来越多的企业，正在积极寻求虚拟化技术的帮助，构建具有灵活空间的计算平台。随着公司决策者日益关注x86结构可能带来的额外获益，他们更密切、更挑剔地对待服务器采购。有了IT资源的有效管理，企业才有可能确保收入、增加资产、改善客户和伙伴关系，已经来自资本市场的青睐。
根据相关资料显示，AMD多内核处理器设计可以充分发挥现有的单内核处理器所具有的先进性和简约性。通过将AMD64服务器处理器中的直连架构直接连接到内存、I/O和缓存，可以消除传统的瓶颈，大幅度减少内存延时问题。多内核处理器可以无缝地共享内存控制器(因为它们是现有的单和多内核处理器晶圆的内置组件)，从而能够利用这种架构显著地提升性能。AMD64技术还将在32位或64位环境中，为多内核处理器提供更高的速度和内存访问能力。
现在，人们的眼光已经越过CPU，开始研究I/O和基于芯片的虚拟化技术，他们正在发现提高产出、减少成本的各种途径。明天的解决方案存在于今天，无论提高系统性能、 电子商务、存储，还是提高数据使用效率，双核处理器正在迈入服务器性能革命的新时代，让水平构架虚拟化成为现实

各种虚拟化技术服务器虚拟化物理资源抽象成逻辑资源一台服务器变成多台，相互独立的虚拟服务器不局限物理的界限让硬件变成动态管理的资源池提高利用率，简化系统管理桌面虚拟化将计算机的终端系统进行虚拟化达到桌面使用的安全性和灵活性任何设备时间地方都能通过网络访问属于个人的桌面系统并非本地 *** 作系统提供的桌面应用程序虚拟化将应用程序与 *** 作系统解耦为应用程序提供了一个虚拟的环境（可执行文件+运行环境）本质是把应用程序对底层的系统和硬件的依赖抽象出来，可以解决程序版本不兼容的问题也在后台的数据中心里面存储虚拟化将异构的存储资源组成一个巨大的存储池对于用户，透明化了底层的磁盘磁带，直接使用存储资源即可管理变得方便，根据需要把存储资源分配给各个应用网络虚拟化一个物理网络支持多个逻辑网络保留了网络设计中原有的层次结构、数据通道和所能提供的服务使得最终用户的体验和独享物理网络一样提高了网络资源的利用率虚拟化技术的两种类型Type1：直接在物理硬件上运行，它控制硬件并管理虚拟机，又叫裸机虚拟机管理程序Linux KVM：开源的虚拟化平台，是为x86机器开发的基于内核的虚拟机，将Linux内核转变成虚拟机管理程序，因此虚拟机可以直接访问硬件，是一种全虚拟化的裸机虚拟化技术。Vmware ESXi：直接安装在底层物理硬件上的全虚拟化技术

在计算机服务器虚拟化实现过程中，设备和I/O也是计算机系统的主要组成部门，也需要实现虚拟化，才能促使服务器也实现虚拟化。和内存虚拟化相比，设备、I/O和网口虚拟化主要通过专业的封装技术来实现，为虚拟机的运行提供技术支持。经常满足虚拟机进行设备访问和I/O请求的需求，在计算机服务器虚拟化平台中，为设备和I/O的虚拟化实现奠定了坚实基础。在具体运行中，各设备型号、配置、参数等在计算机服务器中存在一定的差异，但具体实现计算机服务器中，虚拟机和实体机之间数据和信息的互换，展现出服务器虚拟化技术应用的效果。此项技术的合理应用，既能拓展计算机服务器虚拟化技术的应用范围，也可以大幅度降低信息时代对计算机底层硬件的依赖程度。只要搭设虚拟平台，就可以实现在不同物理机上的相互迁移。

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随着服务器虚拟化技术的出现，为终端用户带来了新的选择。虚拟服务器技术允许在1台服务器上创建多个相互隔离的虚拟专用服务器，每个虚拟服务器均可独立进行重启，并拥有自己的root访问权限、用户、IP地址、内存、过程、文件、应用程序、系统函数库以及配置文件。具体虚拟化方案请咨询专业虚拟化方案商天源腾创科技。虚拟服务器的应用的好处主要表现在以下几点：
1企业利用服务器虚拟化技术，结合自身情况对服务器资源重新优化配置，可以充分利用服务器资源，并有效控制了随着服务器数量的快速增长带来的其他一系列问题。大量的节约了在服务器上面的资金投入，降低了能耗、减少与了管理成本。
2虚拟化技术还提供了备份/恢复和迁移的功能。虚拟化服务器技术能够实现几乎零宕机实时迁移，从而将任何由系统故障等灾难性事件带来的威胁降低到最小化。此外，由于虚拟化服务器可以被激活、重起且可在非常短的时间内创建重要服务器，所以虚拟化服务器在短时间内快速成为经济高效且具有更高管理性能的灾难恢复解决方案之一。

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