虚拟化技术概念：什么是虚拟化？虚拟化和云计算的关系详解

Posted 2021-08-02 白-胖-子

虚拟化

• 随着计算机服务器性能日益增强，同时应用程序或服务功能拆分越来越细致，同一物理服务器运行多个不同独立操作系统的需求得以使用虚拟化技术实现计算资源充分利用。
• “虚拟化 ”指实现单一系统上同时运行多个不同独立操作系统的技术。
• 大多数现行的虚拟化实现使用一个“虚拟机管理程序 ”（hypervisor），即一个软件层或子系统，该子系统控制硬件并向“客机操作系统 ”提供访问底层硬件的途径。
• 通过向客机操作系统提供虚拟化的硬件虚拟机管理程序允许多种操作系统在相同的物理系统中运行，
• 实现虚拟化操作系统有多种方式：

全虚拟化

• 全虚拟化利用处理器的虚拟化特性，创建虚拟系统，称为一个“虚拟机 ”（virtual machine），
• • 虚拟机不对硬件进行模拟，仅进行资源的分配
• 全虚拟化也叫基于硬件辅助的虚拟化技术
• KVM，VMware

半虚拟化

• 半虚拟化应用一系列呈现给虚拟机的软件和数据结构，
• 半虚拟化包含整个内核，就像 Xen 准虚拟机，
• -半虚拟化用的人比较少，内核特别庞大，而且内核已经不在支持了
• 半虚拟化不能跨平台，还要对客户机内核做修改
• Xen

软件虚拟化（或仿真）

• 软件虚拟化利用更慢的二进制转换和其他仿真技术运行未更改的操作系统。
• 模拟器，使用软件程序模拟CUP、内存
• Quem，安卓模拟器

虚拟化技术实现

• 我们常说的虚拟化技术指的是软件层面的实现虚拟化的技术，
• 典型的代表有：Xen，KVM，WMware，Hyper-V、Docker容器等。
• Xen和KVM，是开源免费的虚拟化软件;
• WMware是付费的虚拟化软件;
• Hyper-V是微软操作系统上的收费虚拟化技术
• Docker是一种容器技术，属于一种轻量级虚拟化技术。

Hypervisor（虚拟机监控程序）

• 虚拟机监控程序是一种创建并运行虚拟机（VM）的软件。
• 虚拟机监控程序（有时也称为 VMM）会将虚拟机监控程序的操作系统与虚拟机的资源分离开，并创建和管理这些 VM。
• Hypervisor在虚拟服务器和底层硬件之间建立一个抽象层。

裸机型

• 直接装在物理机上，不需要安装额外的操作系统
• KVM、Microsoft Hyper-V 和 VMware vSphere
  

主机托管型

• 虚拟机运行在常规操作系统上以软件层或应用的形式运行。
• VMware Workstation 和 Oracle VirtualBox

云计算和虚拟化的关系

• 云计算是一种虚拟化技术的实现
• 虚拟化是云计算的基础
• 基于虚拟基础架构，将虚拟资源集使用管理和自动化软件，例如OpenStack,对虚拟资源进行编排，此来创建云服务

实现云计算的虚拟化技术

• 云计算中的虚拟化指的是IaaS层虚拟化解决方案，而不是虚拟机技术。

VMware vSphere

• 基于VMware虚拟化技术的虚拟化管理软件，目前在行业内来说算是最成熟，生产环境应用度最广的IaaS层虚拟化技术的解决方案。
• 目前对整个集群的虚拟机监控管理也是最好的。(vSphere本身收费，而且监控软件还需要单独收费)。

Openstack

• 基于linux的IaaS层解决方案(支持多种虚拟化技术，比如KVM)，是目前用户最多，影响最大的开源解决方案，得到了HP，IBM等知名厂商的大力支持，国内的虚拟化解决方案也大部分是基于Openstack开发定制。
• 主要运行在cent os和ubuntu server操作系统上。

CloudStack

• 使用 java开发的基于linux的IaaS层解决方案(支持多种虚拟化技术，比如KVM)，目前发展潜力非常不错，也得到了很多知名厂商的认可，
• 相对起步比较晚，在国内的推广度也不如Openstack。