“IT百科”进阶学习之“虚拟化技术全攻略”(2)

服务器虚拟化，应用了硬件虚拟化和操作系统虚拟化技术，在一台服务器运行安装多个操作系统，并且可以同时运行，就相当于多台服务器同时运行了，利用率大大提高。

存储虚拟化，是将一堆独立分布的硬盘虚拟的整合成一块硬盘，存储虚拟化的目的是方便管理和有效利用存储空间。

网络虚拟化，一般是指VPN，它将两个异地的局域网，虚拟成一个局域网，这样一些企业的OA、B/S软件，就可以像真实局域网一样进行电脑互访了。

桌面虚拟化，是在服务器上部署好桌面环境，传输到客户端电脑上，而客户端只采用瘦客户机的应用模式，即只安装操作系统，接受服务器传输来的虚拟桌面，用户看到的就像本地真实环境一样，所有的使用其实是对服务器上的桌面进行操作。

CPU虚拟化，是对硬件虚拟化方案的优化和加强。以前是用虚拟化软件把一个CPU虚拟成多个CPU，而CPU虚拟化直接从硬件层面实现，这样大大提高的性能。

文件虚拟化，是将分布在多台电脑的文件数据虚拟成一台电脑上的，这样以前找文件要去不同的机器上查找，而现在则像在一台电脑上操作一样。

3、 关键技术介绍

1)全虚拟化(Full Virtualization)

全虚拟化也成为原始虚拟化技术，该模型使用虚拟机协调guest操作系统和原始硬件，VMM在guest操作系统和裸硬件之间用于工作协调，一些受保护指令必须由Hypervisor(虚拟机管理程序)来捕获处理。

全虚拟化模型

全虚拟化的运行速度要快于硬件模拟，但是性能方面不如裸机，因为Hypervisor需要占用一些资源

2)半虚拟化(Para Virtualization)

半虚拟化是另一种类似于全虚拟化的技术，它使用Hypervisor分享存取底层的硬件，但是它的guest操作系统集成了虚拟化方面的代码。该方法无需重新编译或引起陷阱，因为操作系统自身能够与虚拟进程进行很好的协作。

半虚拟化模型

半虚拟化需要guest操作系统做一些修改，使guest操作系统意识到自己是处于虚拟化环境的，但是半虚拟化提供了与原操作系统相近的性能

三、 虚拟化应用的目的

虚拟化的起因很简单，就是因为硬件资源的浪费，主要针对的问题就是硬件资源效率的低落。在计算机CPU和内存的效能和数量以穆尔定律倍数成长的同时，CPU和内存在操作系统中的使用效率低落的情况反而加重。所谓的效率低落，就是无法完全发挥CPU的完整性能。虽然软件和操作系统的专家不断改良效率，但速度远远比不上CPU和内存发展的速度，因此让单个硬件平台运行多个操作系统的观念，成为解决这个问题的最好答案。当前大部分服务器的CPU使用率常在5%以下，内存更在30%以下，因此把多个操作系统放在一台机器中，多少可以让CPU的利用率高一些。

前面提到将多台OS放到一个服务器上可以加强硬件资源的使用率，因此服务器合并是最常见的虚拟化企业应用。既然可以合并服务器，那是否能合并桌上计算机呢?因此服务器合并和虚拟桌面架构(Virtual Desktop Infrastructure)是当前企业虚拟化的两大热点，，而随着这两大热点所生成的，就是云计算了。

虚拟化应用的目的：

1、 服务器合并减少了IT成本支出

不管是在企业内部还是提供主机托管的数据中心，当前已经很少有单个主机使用单个OS了。大部分的服务器早已合并，使用的就是虚拟化技术。服务器合并最明显的优点就是可减少IT初期成本的支出以及电费冷却的运营支出。这还只是其中一部分。

2、 降低IT管理成本

当前虚拟机在这方面的应用上，就是将客户端的桌面操作系统全部移到服务器上的虚拟机。每一个桌面用户都连入自身的虚拟机。这么做的好处除了可以省下一大笔升级硬件的预算，更可以将所有的桌面操作系统集中管理，不管是升级、安装应用程序、用户权力管理，都可以大量简化IT的管理成本。

3、 提高硬件资源效率

随着网络环境的过度膨胀，加上服务器的空间、耗电、散热成本不断提高，CPU等资源利用率过低，使得虚拟机厂家开始将目标放在"单个物理服务器上运行多个操作系统环境"。这样可以让每一个系统服务(如数据库、网页服务器)在单个的操作系统上运行，而多个操作系统可以在同一台物理服务器上并行运行，不但保持了服务间隔，更让前面的问题迎刃而解。

4、 提高管理效率

虚拟化提供的功能可以将IT管理人员再度合并。一个人管理上前台服务器不再是梦想，不但可以让机器有高效性，公司的人事也可以有高效性，当然完善的管理功能必须创建在良好的架构之上。

5、高可用性

（编辑：ASP站长网）