虚拟化

虚拟化
1.定义：是通过虚拟化技术，将一台计算机抽象成为多台逻辑计算机，在一台计算机上同
时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。

2.种类：虚拟化的种类划分没有固定的标准，市场主流上有三种划分方法，从虚拟平台的
角度来划分的话，主要分为全虚拟化和类虚拟化；从虚拟化支持的层次划分，主要分为软件辅助的虚拟化和硬件支持的虚拟化。

主要代表的虚拟化有：
服务器虚拟化：将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，我们不再受限于物理上的界限，而是让CPU、内存、磁盘、I/O 等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力。

服务器虚拟化平台解决方案主要有三种：思杰Xenserver,微软Window Server 2008 Hyper-V, VMware ESX Server.
硬件虚拟化：是一种对计算机和操作系统的虚拟，虚拟机对用户隐藏了真正的硬件，表现出另一个抽象工作平台。

完全虚拟化：在完全虚拟化(full virtualization)中，虚拟机模拟一个足够强大的硬件使客户机操作系统独立运行。

这种方案最早在1966年被虚拟机家族的先锋IBM CP-40与CP-67使用。

支持完全虚拟化的虚拟机软件包括Parallels Workstation，Parallels Desktop for Mac，VirtualBox，Virtual Iron，Oracle VM，Virtual PC，Virtual Server，Hyper-V，VMware Workstation，VMware Server (formerly GSX Server)，QEMU，Adeos，Mac-on-Linux，Win4BSD，Win4Lin Pro，以及Egenera vBlade technology.
VirtualBox:VirtualBox 是一款开源虚拟机软件。

VirtualBox 是由德国Innotek 公司开发，由Sun Microsystems公司出品的软件，使用Qt编写，在Sun 被 Oracle 收购后正式更名成Oracle VM VirtualBox。

Innotek 以GNU General Public License (GPL) 释出VirtualBox，并提供二进制版本及OSE 版本的代码。

使用者可以在VirtualBox上安装并且执行Solaris、Windows、DOS、Linux、OS/2 Warp、BSD等系统作为客户端操作系统。

QEMU:QEMU是一套由Fabrice Bellard所编写的以GPL许可证分发源码的模拟处理器，在GNU/Linux平台上使用广泛。

Bochs，PearPC等与其类似，但不具备其许多特性，比如高速度及跨平台的特性，通过KQEMU这个闭源的加速器，QEMU能模拟至接近真实电脑的速度，目前，kqemu加速器可用于0.9.1版本或者之前版本的qemu，在qemu1.0之后的版本，都无法使用kqemu，主要利用qemu-kvm加速模块，并且加速效果以及稳定性明显好于kqemu. QEMU有两种主要运作模式：
* User mode模拟模式，亦即是使用者模式。

QEMU能启动那些为不同中央处理器编译的Linux程序。

而Wine及Dosemu是其主要目标。

* System mode模拟模式，亦即是系统模式。

QEMU能模拟整个电脑系统，包括中央处理器及其他周边设备。

它使得为跨平台编写的程序进行测试及除错工作变得容易。

其亦能用来在一部主机上虚拟数部不同虚拟电脑。

QEMU的主体部份是在LGPL下发布的，而其系统模式模拟则是在GPL下发布；而kqemu这个加速器则是在免费但闭源的条件下发布的。

使用kqemu可使QEMU能模拟至接近实机速度，但其在虚拟的操作系统是Microsoft Windows 98或以下的情况下是无用的。

VMware Workstation:VMware Workstation（中文名“威睿工作站”）是一款功能强大的桌面虚拟计算机软件，提供用户可在单一的桌面上同时运行不同的操作系统，和进行开发、测试、部署新的应用程序的最佳解决方案。

VMware Workstation可在一部实体机器上模拟完整的网络环境，以及可便于携带的虚拟机器，其更好的灵活性与先进的技术胜过了市面上其他的虚拟计算机软件。

对于企业的IT开发人员和系统管理员而言，VMware在虚拟网路，实时快照，拖曳共享文件夹，支持PXE 等方面的特点使它成为必不可少的工具。

硬件辅助虚拟化：硬件提供结构支持帮助创建虚拟机监视并允许客户机操作系统独立运行。

部分虚拟化：在部分虚拟化（partial virtualization）中（包括地址空间虚拟化），虚拟机模拟数个（但不是全部）底层硬件环境，特别是地址空间。

这样的环境支持资源共享和线程独立，但是不允许独立的客户机操作系统。

虽然这并不被视为一般意义上的虚拟机，但这在历史上是非常重要的一页。

这项技术曾被用于CTSS（试验性的IBM M44/44X），以及争议性的系统比如MVS及Commodore 64（两个都是“task switch”程序）。

操作系统层虚拟化：在操作系统层虚拟化（OS-level virtualization）中，独立主机被虚拟化在操作系统层中，这使得多个独立且安全虚拟化的服务器运行在一台计算机上。

客户操作系统环境与宿主服务器分享同一个操作系统，例如，相同的系统内核被用来创建客户机环境。

程序运行在被视为独立系统的客户机环境中。

这种方式由FreeBSD jails首创；类似的例子包括Solaris Containers，OpenVZ，Linux-VServer，AIX Workload Partitions，Parallels Virtuozzo Containers，以及iCore Virtual Accounts。

桌面虚拟化：桌面虚拟化是指将计算机的桌面进行虚拟化，以达到桌面使用的安全性和灵活性。

可以通过任何设备，在任何地点，任何时间访问在网络上的属于我们个人的桌面系统。

桌面虚拟化依赖于服务器虚拟化，在数据中心的服务器上进行服务器虚拟化，生成大量的独立的桌面操作系统（虚拟机或者虚拟桌面），同时根据专有的虚拟桌面协议发送给终端设备。

用户终端通过以太网登陆到虚拟主机上，只需要记住用户名和密码及网关信息，即可随时随地的通过网络访问自己的桌面系统，从而实现单机多用户。

3.原因：在计算机集群中，许多小型服务器正在被一个大型服务器取代以增加硬件资源的
利用率（如CPU等）。

虽然硬件正在被整合，但是典型的操作系统仍然是独立的。

取而代之地，每一个运行在独立的服务器上的操作系统被转移到在虚拟机中。

大型的服务器可以“寄宿”许多这样的“客户”虚拟机。

这就是物理到虚拟（Physical-to-Virtual, P2V）的转换。

虚拟机比真实的机器可以被更容易从外部被控制和检查，并且可以配置更灵活。

这在内核开发与操作系统课程教学中尤为有用。

创建一个新的虚拟机不需要预先购买硬件。

同时，一个新的虚拟机可以容易地从一台计算机转移到另一台上。

举例来说，一个销售员可以复制一个包含试用版软件的虚拟机到他的笔记本电脑去访问他的客户而不用更换电脑。

类似的，虚拟机中的故障不会对宿主机产生损害，所以不会令笔记本上的操作系统死机。

由于可以被容易地迁移，虚拟机可以被用于远距离灾难恢复方案。

平台虚拟化的方案有很多。

4.目的：虚拟化的主要目的是对IT基础设施进行简化。

它可以简化对资源以及对资源管理
的访问。

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