虚拟化概念

一、虚拟化概念

​ 虚拟化，是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。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。

虚拟化前

• 每台主机一个操作系统
• 软件硬件紧密地结合
• 在同一主机上运行多个应用程序通常会遭遇冲突
• 系统的资源利用率低
• 硬件成本高昂而且不够灵活

虚拟化后

• 打破了操作系统和硬件的互相依赖
• 通过封装到到虚拟机的技术，管理操作系统和应用程序为单一的个体
• 强大的安全和故障隔离
• 虚拟机是独立于硬件的，它们能在任何硬件上运行

二、虚拟化技术的分类

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一Hypervisor【虚拟机监控器(VMM)】

• hypervisor如果直接运行在物理硬件之上叫做KVM
• hypervisor如果运行在另一个操作系统中叫做QEMU或WINE

半虚拟化技术/准虚拟化技术

​ 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。但是修改操作系统十分复杂耗费资源，所以一般没人使用。

三、架构的类型分类

寄居架构

寄居架构是在操作系统之上安装和运行虚拟化程序，依赖于宿主操作系统对设备的支持和物理资源的管理

优点：简单，便于实现

缺点：宿主机本身就占据了很多资源而且宿主机的稳定之间影响了虚拟化的稳定

举例：VMware Workstation，Virtual Box

裸金属架构

裸金属架构是直接在硬件上而安装虚拟化软件，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。（虚拟层本身就是一个简易Linux内核的系统）

优点：虚拟机不依赖于操作系统，消耗资源少

缺点：虚拟层内核开发难度较大（使用者感觉不到）

举例：VMWare ESXI Server