虽然学过虚拟化，这里还有你不知道的呦！

作者：佚名 2018-05-08 14:24:50

云计算

虚拟化 在计算机中，虚拟化是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，打破实体结构间的不可切割的障碍，使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。

 什么是虚拟化技术

在计算机中，虚拟化是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，打破实体结构间的不可切割的障碍，使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。这些资源的新虚拟部份是不受现有资源的架设方式，地域或物理组态所限制。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。

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虚拟化技术分为哪些

1.硬件虚拟化

2.虚拟机（Virtual machine或VM)，可以像真实机器一样运行程序的计算机的软件实现

• 便携式应用程序，允许程序在便携式设备中运行而不用在操作系统中安装
• 跨平台虚拟化，允许针对特定CPU或者操作系统的软件不做修改就能运行在其他平台上，例如Wine
• 虚拟设备，运行于虚拟化平台之上，面向应用的虚拟机映像
• 模拟器
• 完全虚拟化，敏感指令在操作系统和硬件之间被捕捉处理，客户操作系统无需修改，所有软件都能在虚拟机中运行，例如IBM CP/CMS，VirtualBox，VMware Workstation
• 硬件辅助虚拟化，利用硬件（主要是CPU）辅助处理敏感指令以实现完全虚拟化的功能，客户操作系统无需修改，例如VMware Workstation，Xen，KVM
• 部分虚拟化，针对部分应用程序进行虚拟，而不是整个操作系统
• 准虚拟化/超虚拟化（paravirtualization），为应用程序提供与底层硬件相似但不相同的软件接口，客户操作系统需要进行修改，例如早期的Xen
• 操作系统级虚拟化，使操作系统内核支持多用户空间实体，例如Parallels Virtuozzo Containers，Unix-like系统上的chroot，Solaris上的Zone
• 平台虚拟化，将操作系统和硬件平台资源分割开
• 应用程序虚拟化，在操作系统和应用程序间建立虚拟环境

3.虚拟内存，将不相邻的内存区，甚至硬盘空间虚拟成统一连续的内存地址

4.存储虚拟化，将实体存储空间（如硬盘）分隔成不同的逻辑存储空间

5.网络虚拟化，将不同网络的硬件和软件资源结合成一个虚拟的整体

虚拟专用网络（VPN），在大型网络（通常是Internet）中的不同计算机（节点）通过加密连接而组成的虚拟网络，具有类似局域网的功能

存储器虚拟化，将网络系统中的随机存储器聚合起来，形成统一的虚拟内存池

6.桌面虚拟化，在本地计算机显示和操作远程计算机桌面，在远程计算机执行程序和储存信息

7.数据库虚拟化

8.软件虚拟化

9.服务虚拟化

10.虚拟化发展时间线

最好不要虚拟化

虚拟化虽好，但在数据中心里并不能把所有的东西都拿来虚拟化。下面所列举的服务器就并不适合整合进入虚拟化平台。

近些年虚拟化技术对IT行业的发展有很大的帮助，但有时它并不是万能的。

对数据中心来说，虚拟化可以节约成本，最大化利用数据中心的容量和更好的保护数据。资源虚拟化管理为CIO提供了有形的指标，让IT部门运行更加有效率。

既然虚拟化有这么多的好处，那么问题来了：虚拟化就一定是好的吗？

在一些特殊的情况下，虚拟化并不理想。那些数据中心里不可或缺的资源就必须部署在物理服务器。将这些资源放在虚拟化平台也不是不能正常工作，但放在物理服务器是合理的风险规避。

虚拟机原理

虚拟机是对真实计算环境的抽象和模拟，VMM 需要为每个虚拟机分配一套数据结构来管理它们状态，包括虚拟处理器的全套寄存器，物理内存的使用情况，虚拟设备的状态等等。VMM 调度虚拟机时，将其部分状态恢复到主机系统中。并非所有的状态都需要恢复，例如主机 CR3 寄存器中存放的是 VMM 设置的页表物理地址，而不是 Guest OS 设置的值。主机处理器直接运行 Guest OS 的机器指令，由于 Guest OS运行在低特权级别，当访问主机系统的特权状态（如写 GDT寄存器）时，权限不足导致主机处理器产生异常，将运行权自动交还给 VMM。此外，外部中断的到来也会导致 VMM 的运行。

VMM 可能需要先将 该虚拟机的当前状态写回到状态数据结构中，分析虚拟机被挂起的原因，然后代表 Guest OS 执行相应的特权操作。最简单的情况，如Guest OS 对 CR3 寄存器的修改，只需要更新虚拟机的状态数据结构即可。一般而言，大部分情况下，VMM 需要经过复杂的流程才能完成原本简单的操作。最后 VMM 将运行权还给 Guest OS，Guest OS 从上次被中断的地方继续执行，或处理 VMM “塞”入的虚拟中断和异常。这种经典的虚拟机运行方式被称为 Trap-And-Emulate，虚拟机对于 Guest OS 完全透明，Guest OS 不需要任何修改，但是 VMM 的设计会比较复杂，系统整体性能受到明显的损害。