虚拟化技术介绍V1

服务器虚拟化技术简介服务器虚拟化技术是近年来发展迅猛的一项技术，它能够将一台物理服务器分割成多个虚拟服务器，每个虚拟服务器可以独立运行操作系统和应用程序。

这项技术在企业和数据中心中得到了广泛应用，为IT基础设施的部署和管理带来了诸多好处。

本文将介绍服务器虚拟化技术的基本原理、优势以及常见的实施方案。

一、服务器虚拟化技术的基本原理服务器虚拟化技术的基本原理是通过虚拟化软件（如VMware、Hyper-V等）在物理服务器上创建虚拟机，每个虚拟机都具有独立的操作系统和应用程序。

虚拟化软件通过模拟硬件资源，如处理器、内存和存储空间，使每个虚拟机都能够运行自己的操作系统和应用程序。

在物理服务器上创建多个虚拟机的过程中，虚拟化软件还能够提供额外的功能，如动态资源分配、快速迁移和高可用性等。

动态资源分配指的是根据实际需要，将物理服务器的资源动态分配给虚拟机，以提高资源利用率。

快速迁移则指的是将虚拟机从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器，以实现负载均衡和故障恢复。

高可用性则保证了虚拟机在物理服务器故障时能够自动迁移到其他正常的物理服务器上，以保证服务的连续性。

二、服务器虚拟化技术的优势1.资源利用率提高：服务器虚拟化技术将一台物理服务器划分为多个虚拟机，并将资源分配给每个虚拟机。

这样可以避免服务器资源的浪费，提高资源利用率。

2.成本降低：通过服务器虚拟化技术，企业可以利用少量的物理服务器来承载大量的虚拟机。

这样既节省了硬件成本，又减少了服务器维护和管理的工作量。

3.灵活性增强：虚拟机可以根据需求进行动态扩容或收缩，从而实现对资源的灵活分配。

此外，虚拟机的迁移也更加灵活，可以快速迁移到其他物理服务器上，以实现负载均衡或故障转移。

4.备份与恢复简化：服务器虚拟化技术提供了虚拟机的备份和恢复功能，通过虚拟机的快照功能可以轻松实现虚拟机的备份，并在需要时快速恢复。

5.易于管理：通过集中管理工具，管理员可以对所有虚拟机进行集中管理和监控，提高了管理的效率。

Libvirt虚拟化技术介绍技术创新，变革未来目录Contents01Libvirt 简介02Libvirt简单架构原理介绍03Libvirt API介绍04Libvirt工具集介绍05Libvirt XML配置文件介绍06实验四使用virsh创建虚拟机07实验五virsh命令行工具虚拟机的管理08实验六virsh命令行工具网络的管理09实验七virsh命令行工具存储池的管理10实验八virsh命令行工具存储卷的管理01 Libvirt简介Libvirt简介Libvirt是目前使用最为广泛的对KVM虚拟机进行管理的工具和应用程序接口，而且一些常用的虚拟机管理工具（如virsh、virt-install、virt-manager等）和云计算框架平台（如OpenStack、OpenNebula、Eucalyptus等）都在底层使用libvirt的应用程序接口。

尽管libvirt项目最初是为Xen设计的一套API，但是目前对KVM等其他Hypervisor的支持也非常的好。

libvirt支持多种虚拟化方案，既支持包括KVM、QEMU、Xen、VMware、VirtualBox等在内的平台虚拟化方案，又支持OpenVZ、LXC等Linux容器虚拟化系统，还支持用户态Linux（UML）的虚拟化。

02Libvirt简单架构原理介绍上图为没有使用libvirt 的虚拟机管理方式的架构图。

Node Linux host(Domain 0)HypervisorVirtual Machine (guest OS)Virtual Machine (guest OS)NodeLinux host(Domain 0)HypervisorHypervisorlibvirtDomain DomainMgmt appLibvirt 远程连接示意图Node Linux host(Domain 0)libvirtMgmt app NodeLinux host(Domain 0)libvirtHypervisorlibvirtdDomainNetworklibvirt 的基本架构是：libvirt 实施一种基于驱动程序的架构，该架构允许一种通用的API 以通用方式为大量潜在的虚拟机监控程序提供服务。

一、虚拟化技术的现状与发展趋势1、虚拟化的定义虚拟化（Virtualization）是一个广义的术语，简单来说，是指计算机相关模块在虚拟的基础上而不是真实的独立的物理硬件基础上运行，这种把有限的固定的资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率的思路，从而实现简化管理，优化资源等目的的解决方案，就叫做虚拟化技术。

以下是一些业界标准组织对虚拟化的定义。

“虚拟化是以某种用户和应用程序都可以很容易从中获益的方式来表示计算机资源的过程，而不是根据这些资源的实现、地理位置或物理包装的专有方式来表示它们。

换句话说，它为数据、计算能力、存储资源以及其他资源提供了一个逻辑视图，而不是物理视图。

”——Jonathan Eunice，Illuminata Inc。

“虚拟化是表示计算机资源的逻辑组（或子集）的过程，这样就可以用从原始配置中获益的方式访问它们。

这种资源的新虚拟视图并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。

”——Wikipedia“虚拟化：对一组类似资源提供一个通用的抽象接口集，从而隐藏属性和操作之间的差异，并允许通过一种通用的方式来查看并维护资源。

”——Open Grid Services Architecture Glossary of Terms虚拟化概念并不是新概念。

早在20世纪70年代，大型计算机就一直在同时运行多个操作系统实例，每个实例也彼此独立。

不过直到最近，软硬件方面的进步才使得虚拟化技术逐渐出现在基于行业标准的中低端服务器上。

然而，虚拟化技术的内涵远远不止于虚拟服务器。

目前，我们已经有了网络虚拟化、CPU虚拟化、和存储虚拟化等技术。

如果我们在一个更广泛的环境中或从更高级的抽象来思考虚拟化技术，虚拟化技术就变成了一个非常强大的概念，可以为最终用户、应用程序和企业提供很多帮助。

2、虚拟化的发展历史1.虚拟化技术的萌芽上世纪60年代开始，美国的计算机学术界就有了虚拟技术思想的萌芽。

1959年克里斯托弗（ChristopherStrachey）发表了一篇学术报告，名为《大型高速计算机中的时间共享》（TimeSharinginLargeFastComputers），他在文中提出了虚拟化的基本概念，这篇文章也被认为是虚拟化技术的最早论述。

服务器虚拟化技术介绍服务器虚拟化技术是一种将物理服务器划分为多个虚拟服务器的方法，通过这种方式可以最大限度地提高服务器资源利用率，同时降低物理服务器的数量。

本文将介绍服务器虚拟化技术的原理、常见的虚拟化软件以及其优点和应用领域。

一、服务器虚拟化技术的原理服务器虚拟化技术基于虚拟化软件，通过将物理服务器虚拟化为多个虚拟服务器，每个虚拟服务器拥有自己的操作系统、应用程序和资源。

虚拟化软件充当了虚拟化层，将硬件资源抽象为虚拟资源，并有效地将物理服务器的资源划分为多个独立且隔离的虚拟服务器。

在服务器虚拟化技术中，虚拟服务器可以在同一台物理服务器上同时运行，彼此之间相互隔离，互不干扰。

虚拟化软件负责提供对硬件资源的访问和调度，确保每个虚拟服务器能够获得所需的计算、存储和网络资源。

通过这种方式，服务器的资源利用率得到了显著提升，同时降低了服务器的能耗和维护成本。

二、常见的虚拟化软件1. VMwareVMware是一家领先的虚拟化技术软件供应商，其虚拟化平台包括vSphere、ESXi和vCenter Server等组件。

VMware提供了全面的虚拟化解决方案，支持企业级应用的部署和管理。

其虚拟化技术成熟稳定，广泛应用于各行各业的服务器虚拟化环境中。

2. KVMKVM（Kernel-based Virtual Machine）是一种基于Linux内核的开源虚拟化解决方案。

KVM通过将Linux内核转变为虚拟化层，为虚拟服务器提供资源管理和隔离功能。

KVM支持多种硬件平台，并且拥有良好的性能和稳定性，被广泛应用于云计算、虚拟化数据中心等领域。

3. Hyper-VHyper-V是微软提供的虚拟化平台，作为Windows Server操作系统的一部分进行发布。

Hyper-V具有良好的兼容性和稳定性，可以在Windows Server上部署和管理虚拟服务器。

随着微软在企业市场上的影响力不断增强，Hyper-V在服务器虚拟化领域也得到了广泛应用。

虚拟化技术的理解1. 什么是虚拟化技术虚拟化技术是一种将物理资源抽象化、隔离和共享的技术，它可以将一台物理计算机划分为多个逻辑上独立、隔离的虚拟机（VM），每个虚拟机具有自己的操作系统和应用程序，就像是一台独立的计算机一样工作。

在传统的计算环境中，每个应用程序都需要运行在一个独立的物理服务器上。

这种方式会导致服务器资源利用率低下，维护成本高，而且很难调整和扩展。

而通过虚拟化技术，可以将多个虚拟机运行在同一个物理服务器上，从而充分利用服务器资源，提高计算效率和灵活性。

2. 虚拟化技术的原理虚拟化技术主要依赖于两个关键组件：虚拟机监视器（VMM）和虚拟机。

2.1 虚拟机监视器（VMM）虚拟机监视器也被称为“hypervisor”，它是虚拟化技术的核心组件。

VMM负责管理和控制物理服务器上的资源，包括处理器、内存、存储和网络等。

它将物理资源抽象化为虚拟资源，并分配给各个虚拟机使用。

VMM有两种类型：类型一和类型二。

•类型一的VMM直接运行在物理服务器的硬件之上，它可以直接访问硬件资源，并将其抽象化为虚拟资源。

常见的类型一的VMM有VMware ESXi和Microsoft Hyper-V等。

•类型二的VMM运行在操作系统之上，通过操作系统来访问硬件资源。

它在操作系统和硬件之间增加了一个虚拟化层，用于管理和分配物理资源。

常见的类型二的VMM有VirtualBox和VMware Workstation等。

2.2 虚拟机虚拟机是VMM创建和管理的逻辑实体，它是一个独立的计算环境，在这个环境中可以运行一个完整的操作系统和应用程序。

每个虚拟机都被分配了一部分虚拟化后的物理资源，包括CPU、内存、存储和网络等。

虚拟机可以隔离运行在同一台物理服务器上的不同应用程序，使它们相互之间不受影响。

虚拟机还可以实现快速迁移、复制和恢复等功能，提高了计算环境的灵活性和可靠性。

3. 虚拟化技术的优势虚拟化技术带来了许多优势，包括：3.1 提高资源利用率通过虚拟化技术，可以将多个虚拟机运行在同一台物理服务器上，充分利用服务器资源。

1.1 虚拟化技术发展史虽然虚拟化技术在最近几年才开始大面积推广和应用，但是如果从其诞生时间来看，可以说它的历史源远流长。

1959年，克里斯托弗（Christopher Strachey）发表了一篇学术报告，名为"大型高速计算机中的时间共享"（Time Sharing in Large Fast Computers），他在文中提出了虚拟化的基本概念，这篇文章也被认为是虚拟化技术的最早论述。

可以说虚拟化作为一个概念被正式提出即是从此时开始。

最早在商业系统上实现虚拟化的是IBM公司在1965年发布的IBM7044。

它允许用户在一台主机上运行多个操作系统，让用户尽可能充分地利用昂贵的大型机资源。

随后虚拟化技术一直只在大型机上应用，而在PC服务器的x86平台上仍然进展缓慢。

不过也可以理解，以当时x86平台的处理能力，应付一两个应用都有些捉襟见肘，还怎么可能将资源分给更多的虚拟应用呢？随着x86平台处理能力与日俱增，1999年，VMware在X86平台上推出了可以流畅运行的商业虚拟化软件。

从此虚拟化技术终于走下大型机的神坛，来到PC服务器的世界之中。

在随后的时间里，虚拟化技术在x86平台上得到了突飞猛进的发展。

尤其是CPU进入多核时代之后，PC具有了前所未有的强大处理能力，终于到了我们考虑如何有效利用这些资源的时候了。

从2006年到现在，可以说是进入了虚拟化技术的爆发期。

诸多厂商如雨后春笋般涌现，而微软这样的主流操作系统厂商也终于按捺不住，从2003年收购Connectix获得虚拟化技术并很快推出Virtual Server免费版到2008年年底推出Hyper-V，可以说每一步都是势头逼人，就连已经成为业内老大的VMware也不得不一再出招应对。

纵观虚拟化技术的发展历史，可以看到它始终如一的目标就是实现对IT资源的充分利用。

1.2 虚拟化技术概念及分类实际上，我们通常所说的虚拟化是指服务器虚拟化技术。