虚拟化终极指南

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随着各行各业技术的飞速发展，用户不再有效利用IT资源，导致系统资源利用不足。本文将探讨什么是虚拟化，以及如何利用专业的虚拟化软件对物质资产、数据和存储进行虚拟化。

虚拟化在当今世界至关重要。它的应用范围广泛，从消费级的个人电脑使用到企业级的云服务。

虚拟化的定义

虚拟化是一种在计算机硬件之上创建多个虚拟模拟实例的方法，以充分利用系统的底层能力。这使得我们的个人和职业需求更高效、更有效率。

软件虚拟机管理程序（hypervisor）能够在使用该管理程序创建的多个安全虚拟计算机（称为虚拟机，VM）之间分配系统组件，例如存储、内存和处理器。每个虚拟机都有一个专用的操作系统，它利用系统硬件资源的一部分。

什么是虚拟机？

虚拟机在虚拟环境中模拟或表示实际设备，以便在同一台计算机上运行多个操作系统。主机操作系统是在物理系统上运行虚拟机的操作系统，而客户机操作系统是在使用虚拟机安装的操作系统。

您可以共享和使用前面提到的相同物理组件跨多个虚拟计算机，每个虚拟计算机都有其独立的操作系统。

随着在操作系统虚拟化软件或管理程序（我们称之为OSVS）上创建更多虚拟机，它们共享相同的物理资源。

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什么是管理程序及其应用？

管理程序是一种系统软件，充当物理系统和虚拟系统之间的桥梁。它负责分配和利用硬件资源，以支持在物理主机上运行的多个虚拟机。因此，管理程序通常被称为虚拟机管理器。

这种系统软件充当虚拟化的用户机界面，无论是否有图形用户界面。VMware FXI就是一个很好的例子。

管理程序由三个组件组成：

调度程序 − 它充当监视器的入口点，并指示分配程序按照虚拟机实例给出的指令进行操作。

分配程序 − 接收到虚拟机的指令后，调度程序调用分配程序，分配程序将系统资源分配给虚拟机。

解释程序 - 每当虚拟机执行特权指令时，都会执行解释程序例程。调度程序也会用到它。

各种管理程序

类型1 − 裸机 − 也称为裸机管理程序。这种类型的管理程序直接与机器的硬件资源通信，取代主机操作系统。

类型2 − 此管理程序与VMS进行物理硬件管理交互，并在主机操作系统上作为软件程序运行。

各种虚拟化形式

网络虚拟化 − 该程序创建网络的虚拟版本，并可以从单个控制台进行管理。通过抽象硬件功能和组件（例如交换机、路由器等），简化了网络管理。

网络虚拟化类型

软件定义网络 (SDN) 通过软件虚拟化管理网络流量的路由的硬件。

网络功能虚拟化 (NFV) 通过虚拟化提供网络特定功能（例如防火墙等）的硬件设备，使它们更易于配置和管理。

桌面虚拟化 − 使用这种虚拟化，您可以在同一系统上运行不同的操作系统，每个操作系统都在其自己的虚拟机中。

桌面虚拟化类型包括：

根据用户的需求，虚拟桌面基础架构将多个虚拟机托管到单个中央服务器上的主机系统。通过这种方式，您可以从任何设备访问任何操作系统，而无需实际在其本地 PC 上安装操作系统。

本地桌面虚拟化允许用户同时安装多个操作系统，而不会损害主机的操作系统，因为管理程序在本地系统上运行。

存储虚拟化 − 此虚拟化使您可以访问和控制系统上的每个存储设备，将其作为一个单一的存储单元池，以便于维护。

存储虚拟化将所有可用存储合并到一个池中，然后该池可用于任何联网的虚拟机 (VM)。

此过程简化了管理程序为虚拟机分配存储的过程，同时最大限度地提高效率并防止浪费系统硬件资源。

GPU 虚拟化 − 此特定虚拟化类型通过帮助处理苛刻的图形处理或其他相关任务来提高计算效率。

为了执行诸如图形相关工作、密集型视频编辑和人工智能 (AI) 的某些方面等任务，此虚拟化集成多个 VM 或使用单个 VM。

云虚拟化 − 由于它虚拟化了云服务器、数据库、存储和其他硬件资源，因此此虚拟化严重依赖于虚拟化过程。

云虚拟化提供以下服务：

基础设施即服务 (IaaS) − 此服务通过虚拟化服务器、网络和存储相关任务来支持，允许您根据您的特定需求定制它们。

平台即服务 (PaaS) − 此服务需要虚拟化数据库、应用程序和开发工具。

软件即服务 (SaaS) − 正如名称所示，此服务为要在云上托管的基于软件的应用程序提供虚拟化。

虚拟化的优势

• 资源管理和效率。
• 时间管理
• 最少停机时间（停机时间——由于操作系统或服务器崩溃而损失的时间）

结论

虚拟化技术允许您从一个硬件系统生成多个模拟环境或专用资源。管理程序是一种直接连接到该硬件的软件，它将使您能够将单个系统划分为独立的、离散的和安全的环境，称为虚拟计算机 (VM)。这些虚拟机依赖于管理程序隔离机器资源与硬件并正确分配它们的能力。虚拟化使您可以最大限度地提高过去投资的回报。