虚拟化的基础知识

虚拟化基础

虚拟化的概念

虚拟化的特征（本质）

虚拟机的两大派别

VMM讲解

虚拟化中的一些重要概念

VMM的功能以及分类

虚拟化的架构

寄居虚拟化

裸金属虚拟化

操作系统虚拟化

混合虚拟化

虚拟化的三个方向

虚拟化基础

虚拟化的概念

什么是虚拟化

虚拟化的本质是一种资源管理技术，将计算机的各种物理资源（如服务器、网络、内存存储等）抽象化后呈现出来，这些资源不受现有资源的架构方式、地域或物理设备所限制；然后将这些资源组合为一个或多个计算机的配置环境，打破了物理设备结构间不可切割的障碍

即：没有虚拟化前软硬件绑定，虚拟化后软硬件解耦（将软件和硬件模块分离，降低之间的依懒性）

虚拟化技术的实现就是在系统中加入一个虚拟化层，通过该层将下层的资源抽象为另一种形式的资源，提供给上层应用

云计算与虚拟化之间的关系

虚拟化是实现云计算的技术支撑手段之一，但并非云计算的核心关注点

虚拟化技术是云计算在Iass层具有商用价值的基础

虚拟化的优势

节省成本、更加有效的资源调配、提高了生产率、简化运维与管理、具有更高的灵活性与扩展性、应用程序的开发更容易与安全、业务故障恢复更容易

虚拟化的特征（本质）

分区

虚拟化层为多个虚拟机划分服务器资源，每个虚拟机可以同时运行一个单独的操作系统

对于虚拟机上的操作系统来说，都认为自己是运行在真实的物理机上的，因为它们能够检测到虚拟化层为其提供的”虚拟硬件”

隔离

一台虚拟机故障、中病毒都不会影响另一台虚拟机

封装（迁移所依赖的）

虚拟机的执行环境封装在独立文件中（例如虚拟机的内存、硬盘等都是以文件形式封装）

这样只需要对这些文件进行移动就可以移动虚拟机

相对于硬件独立（与硬件解耦）

由于虚拟机只能看到虚拟化层提供的“虚拟硬件”，而“虚拟硬件”不需要考虑物理服务器的情况，所以虚拟机就可以在任何的不同厂商服务器上运行（迁移需要保证使用的VMM虚拟化监视器是相同的）--不同架构服务器、不同操作系统下安装的VMM软件都是不同的，具体需要去相应的VMM软件官网查看（在下一节点讲解VMM）

虚拟机的两大派别

小聚大（计算能力融合）

将若干台服务器上的资源全部拿出来丢到一个资源池中，然后在该资源池上安装1个操作系统使用全部的资源；提升了服务器的整体性能

典型代表为Google

大聚小

将1个服务器分成若干个小的虚拟机；提高了资源利用率

典型代表为Amazon EC2

VMM讲解

虚拟化中的一些重要概念

Host Machine：物理机资源

Guest Machine：虚拟机资源

Host OS：物理机上运行的系统

Guest OS：虚拟机上运行的系统

Hypervisor： Hypervisor又称为虚拟机监控器（Vritual machine monitor缩写VMM）是一种运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间软件层，能够允许多个操作系统和应用来共享同一硬件资源（即在虚拟化环境中管理各虚拟机的CPU、内存、I/O设备、指令集等）；该软件层也被称为虚拟化层，是所有虚拟化技术的核心