前面小編已經(jīng)分享了三篇關于虛擬化的內(nèi)容，后臺看見很多朋友們的私信，感謝大家的支持！今天我們將進一步深入探討虛擬化技術(shù)的相關內(nèi)容，希望能夠為您提供更全面、更深入的理解。通過本次探討，您將能夠了解到更多關于虛擬化技術(shù)的基本知識，從而更好地認識和利用這一重要的計算機技術(shù)。
可以認為是一種對物理資源抽象化，進而形成虛擬化的版本的技術(shù)。在計算機科學中，虛擬化技術(shù)（Virtualization）是一種資源管理（優(yōu)化）技術(shù)，將計算機的各種物理資源（e.g. CPU、內(nèi)存以及磁盤空間、網(wǎng)絡適配器等 I/O 設備）予以抽象、轉(zhuǎn)換，然后呈現(xiàn)出來的一個可供分割并任意組合為一個或多個（虛擬）計算機的配置環(huán)境。虛擬化技術(shù)打破了計算機內(nèi)部實體結(jié)構(gòu)間不可切割的障礙，使用戶能夠以比原本更好的配置方式來應用這些計算機硬件資源。而這些資源的虛擬形式將不受現(xiàn)有架設方式，地域或物理配置所限制。全虛擬化（Full virtualization）也稱原始虛擬化技術(shù)，是使用Hypervisor這種中間軟件在虛擬服務器和底層硬件之間建立一個抽象層，這個抽象層在底層起到了中介的作用，用于傳遞指令。在實現(xiàn)完全虛擬化的過程中，Hypervisor運行在裸硬件上，充當?shù)氖侵鳈C的操作系統(tǒng)，由Hypervisor管理的虛擬服務器來運行客戶端操作系統(tǒng)（Guest OS），ESXI就是通過這種方式實現(xiàn)的。全虛擬化為客戶操作系統(tǒng)提供完整的虛擬平臺（包括處理器、內(nèi)存和外設等虛擬化），這種平臺支持運行任何理論上可在真實物理平臺上運行的操作系統(tǒng)，并為虛擬機的配置提供了最大程度的靈活性。另外，在全虛擬化平臺運行的客戶操作系統(tǒng)，可以不做任何修改就可以遷移到任何非虛擬化環(huán)境中基于平臺上運行。半虛擬化(ParaVirtualization)是另一種類似于全虛擬化的技術(shù)，它使用Hypervisor分享存取底層的硬件，但是它的Guest操作系統(tǒng)集成了虛擬化方面的代碼。該方法無需重新編譯或引起陷阱，因為操作系統(tǒng)自身能夠與虛擬進程進行很好的協(xié)作。半虛擬化需要Guest操作系統(tǒng)做一些修改，使Guest操作系統(tǒng)意識到自己是處于虛擬化環(huán)境的，但是半虛擬化提供了與原操作系統(tǒng)相近的性能。
硬件本身支持虛擬化技術(shù)，大大提升了虛擬化的性能。如Intel VT、AMD-VT技術(shù)，它們在CPU中加入了新的指令集和處理器運行模式，以完成Guest OS對硬件資源的直接調(diào)用。通過硬件輔助虛擬化，可提高虛擬機的運行效率和穩(wěn)定性，減少虛擬機與宿主機之間的干擾，從而實現(xiàn)更加高效的虛擬化工作。? 宿主模型（OS-Hosted VMM） 物理服務器上需要安裝如Windows、Linux等操作系統(tǒng)，這些傳統(tǒng)操作系統(tǒng)并不是為虛擬化而設計的，因此本身并不具備虛擬化功能，所有的虛擬化功能都由VMM來提供。VMM通常是宿主機操作系統(tǒng)獨立的內(nèi)核模塊，有些實現(xiàn)中還包括用戶態(tài)進程，如負責I/O虛擬化的用戶態(tài)設備模型。VMM通過調(diào)用宿主機操作系統(tǒng)的服務來獲得資源，實現(xiàn)處理器、內(nèi)存和I/O設備的虛擬化。? 虛擬化體系架構(gòu)-原生架構(gòu)模型（Hypervisor VMM）? 在原生架構(gòu)模型（Hypervisor VMM）中，VMM首先可以被看作是一個完備的操作系統(tǒng)，與傳統(tǒng)操作系統(tǒng)不同的是，VMM是為虛擬化而設計的，因此其本身就具備虛擬化功能。? 從架構(gòu)上來看，首先所有的物理資源如處理器、內(nèi)存和I/O設備等都歸于VMM所有，因此，VMM承擔著管理物理資源的責任；其次，VMM需要向上提供虛擬機用于運行客戶機操作系統(tǒng)，因此，VMM還負責虛擬環(huán)境的創(chuàng)建和管理。?虛擬化體系架構(gòu)-混合模型（Hybrid VMM）? 混合模型（Hybrid VMM）是上述兩種模式的混合體。VMM依然位于最底層，擁有所有的物理資源，包括處理器、內(nèi)存和I/O設備等。與Hypervisor模型不同的是，VMM會騰讓出大部分I/O設備的控制權(quán)，將它們交由一個運行在特權(quán)虛擬機中的特權(quán)操作系統(tǒng)來控制，相應的，VMM虛擬化的職責也會被分擔。處理器、內(nèi)存虛擬化依然由VMM來完成，I/O設備虛擬化則由VMM和特權(quán)操作系統(tǒng)共同來完成。
KVM (全稱是Kernel-based Virtual Machine) 是Linux 下x86 硬件平臺上的全功能虛擬化解決方案，包含一個可加載的內(nèi)核模塊kvm.ko 提供和虛擬化核心架構(gòu)和處理器規(guī)范模塊。使用KVM 可允許多個包括Linux 和Windows 每個虛擬機有私有的硬件，包括網(wǎng)卡、磁盤以及圖形適配卡等。
Xen 是一個開放源代碼虛擬機監(jiān)視器，由劍橋大學開發(fā)。它打算在單個計算機上運行多達100個滿特征的操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)必須進行顯式地修改（“移植”）以在Xen上運行（但是提供對用戶應用的兼容性）。這使得Xen無需特殊硬件支持，就能達到高性能的虛擬化。
OpenVZ是基于Linux內(nèi)核和作業(yè)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)級虛擬化技術(shù)。OpenVZ允許物理服務器運行多個操作系統(tǒng)，被稱虛擬專用服務器（VPS，Virtual Private Server）或虛擬環(huán)境（VE, Virtual Environment）。與VMware這種虛擬機和Xen這種半虛擬化技術(shù)相比，OpenVZ的host OS和guest OS都必需是Linux（雖然在不同的虛擬環(huán)境里可以用不同的Linux發(fā)行版）。但是，OpenVZ聲稱這樣做有性能上的優(yōu)勢。根據(jù)OpenVZ網(wǎng)站的說法，使用OpenVZ與使用獨立的服務器相比，性能只會有1-3%的損失。OpenVZ是SWsoft, Inc.公司開發(fā)的專有軟件Virtuozzo的基礎。OpenVZ的授權(quán)為GPLv2。OpenVZ由兩部分組成，一個經(jīng)修改過的操作系統(tǒng)核心與及用戶工具。
VirtualBox 是一款功能強大的x86 虛擬機軟件，它不僅具有豐富的特色，而且性能也很優(yōu)異。更可喜的是，VirtualBox 于數(shù)日前走向開源，成為了一個發(fā)布在GPL 許可之下的自由軟件。
Lguest 是由IBM工程師Rusty Russell（澳大利亞開發(fā)者)發(fā)起的虛擬化項目，是一個只有5000行代碼的精簡hypervisor（虛擬機管理程序），它已經(jīng)包括在最近版本的內(nèi)核里了。和KVM相似，它支持Intel和AMD芯片的最新虛擬化技術(shù)。但又與VMware公司的ESX Server不同，在Lguest創(chuàng)建的虛擬機里的操作系統(tǒng)知道自己是被虛擬出來的。所以在調(diào)用CPU周期時它可以直接向真正的硬件發(fā)出請求，而不是作為中間媒介而降低了效率，因此這種架構(gòu)大大提高了效率。Lguest采用GPL授權(quán)。1. VMware公司的VMware Server、VMware ESX/ESXi Server、VMwareWorkstation和VMware Player。2. Microsoft公司的Hyper-V、Virtual PC和Virtual Server。6. 開源虛擬化軟件Docker、KVM、Xen等。
