虚拟化简介

一、引入虚拟化的必要性

服务器只有在很多时候处于休眠状态,大概只有5%时间是在工作,工作效率低下,浪费资源

虚拟化前

  • 每台主机一个操作系统
  • 在同一台主机运行多个应用程序,有时候会产生冲突
  • 资源利用率低
  • 硬件成本高昂

虚拟化后

  • 打破了操作系统和硬件的相互依赖
  • 通过封装到虚拟机的技术,管理操作系统和应用程序为单一整体
  • 强大的安全和故障隔离
  • 虚拟机是独立于硬件的,它能在硬件上运行

什么是虚拟化技术

虚拟化指通过虚拟技术,将一台物理主机,虚拟成多个逻辑主机,每个逻辑主机上运行不同的操作系统和应用程序,且互不干扰,从而显著提升计算机的工作效率。

二、虚拟化的分类

1、从技术角度分类

  • 全虚拟化技术

    • 完全虚拟化技术又叫硬件辅助虚拟化技术,最初所使用的虚拟化技术就是全虚拟化(Full Virtualization)技术,它在虚拟机(VM)和硬件之间加了一个软件层--Hypervisor,或者叫做虚拟机监控器(VMM)

      • hypervisor 直接运行在物理硬件之上 - KVM

      • hypervisor 运行在另一个操作系统中 - QEMU 和 WINE

  • 半虚拟化技术

    • 半虚拟化技术,也叫做准虚拟化技术。它就是在全虚拟化的基础上,把客户操作系统进行了修改,增加了一个 专门的API,这个API可以将客户操作系统发出的指令进行最优化,即不需要Hypervisor耗费一定的资源进行翻译操作,因此Hypervisor的工作负担变得非常的小,因此整体的性能也有很大的提高。

2、按照技术架构分

  • 寄居架构:就是在操作系统之上安装和运行虚拟化程序,依赖于主机操作系统对设备的支持和物理资源的管理

优点:简单,容易实现
缺点:由于运行于其他操作系统上,出现bug的频率会更高一些,稳定性差一点
典型代表:VMware Server Workstation

  • 裸金属架构:就是直接在硬件上面安装虚拟化软件,再在其上安装操作系统和应用,依赖虚拟层内核和服务器控制台进行管理

优点:虚拟机不依靠操作系统,从而应用范围更广,更加灵活
缺点:虚拟层内核开发难度高
典型代表:VMware ESXI Server

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