虚拟化技术浅谈

摘要：虚拟化技术是伴随着计算机技术的产生而出现的，在计算机技术的发展历程中一直扮演着重要的角色。该文主要阐述了使用虚拟化技术的几个优点以及对几种虚拟化技术做了一些比较和个人的见解。

关键词：网络；虚拟化；虚拟化技术

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2012）27-6610-03

1虚拟化定义

虚拟化指的是计算机的物理抽象。换句话说，就是把分配给一台虚拟机的物理资源从它的物理实体上抽象出来。虚拟磁盘、虚拟网卡、虚拟局域网、虚拟交换机、虚拟CPU以及虚拟内存，都是映射到一台物理计算机系统的对应物理资源上的。主机将其上运行的客户虚拟机（guest VM）视为应用程序，并且给它们分配了一部分专属资源或者共享资源。

虚拟化有很多种：平台虚拟化、应用虚拟化、网络虚拟化以及存储虚拟化。一般来说，虚拟化是指平台虚拟化。平台虚拟化就是利用服务器硬件作为主机，运行多个虚拟机并将其视为客户机。每一台虚拟机都是一个安装了某个操作系统的稳定的虚拟硬件环境，并且独立于其他客户机。

2使用虚拟化的好处

通过使用虚拟化，我们可以在硬件、冷却、电力和IT人力上节省不少资金。除以上特点，还有很多现实的优点。

①硬件成本最小化

②提供容灾特性

③整合空闲负荷

④负荷均衡

⑤软件测试

⑥集中了服务器管理

⑦节能

⑧部署新服务器更快速

3几种虚拟化技术介绍

现阶段流行的几种虚拟化策略，他们的运作原理都是有所不同的。包括他们的界面（控制台）和创建、导入、转换虚拟机的方法以及各自的特征、调优方法和工具软件都各有特点。以下将简单介绍几个虚拟化技术的代表性例子。

3.1客户机操作系统

客户机操作系统又叫做寄居式虚拟化。它主要是通过在一个现存的操作系统上安装第三方虚拟化软件，并创建多个客户机操作系统来实现的。每一个客户机都使用宿主机提供的共享资源并且在宿主机上运行。客户机一般由一个或几个虚拟磁盘文件和一个虚拟机定义文件组成。虚拟机则由一个宿主应用程序集中管理，且每一台虚拟机都会被当做一个独立的应用程序。

这种虚拟化主要的优点是（虚拟机的）设备和驱动数量是有限的。每台虚拟机（客户机）都有一致的硬件集。最大的缺点是磁盘I/O很糟，磁盘操作速度远远达不到磁盘应有的性能。

3.1.1 VMware Server

VMware Server是一款免费的产品，并且是针对小型环境、测试环境或个人的介绍性的软件包。因为它对虚拟机的内存有限制，且磁盘性能也很差，所以很少用于大型的环境中。

3.1.2 VirtualBox

VirtualBox也是免费和跨平台的产品。和VMware Server一样，适合于小型的网络环境。因为VirtualBox有可调的显存、RDP连接、远程设备连接和很好的性能，所以它可能是最佳的寄居式虚拟化软件。

3.2仿真

仿真是为特定操作系统模仿特定种类的硬件的能力，且不管底层的主机操作系统是什么。仿真软件能模拟其他平台的完整的计算机系统。硬件仿真虽然在某些场合下非常的慢，但是新的技术，新的仿真软件和驱动加上快速的主机处理器使仿真技术成为了虚拟化的一个人可行方案。而且这种技术尤其适用于驱动程序的编写者和需要为其他硬件平台开发程序的用户。

Bochs和QEMU是硬件仿真软件的最佳实例。

3.2.1 Bochs

Bochs是Intel x86体系结构的32为仿真器，能在Unix、Linux、Window和Mac OS X上运行，但是只能支持基于x86体系结构的操作系统。Bochs可以模拟所有x86处理器和x86_64处理器架构，是很成熟的软件。它是免费的、开源的，而且也支持多处理器，但是现在还不能完全利用到SMP的好处。

3.2.2 QEMU

QEMU也是免费的、开源的的仿真程序。它提供了对x86、x86_64、ARM、Sparc、PowerPC、MIPS以及m68k客户机操作系统的仿真，但是只能运行在有限的几种主机架构（x86、x86_64以及PowerPC）上。

3.2.3 Microsoft Virtual PC和Virtual Server

Virtual PC是免费的虚拟化软件包。Virtual PC用仿真技术来提供虚拟机环境。它能让少量虚拟机快速且廉价的运行起来，但是不适合大型环境。

3.3 hypervisor

Hypervisor是虚拟化直接运行在裸机上的实现方法。Hypervisor和寄居式虚拟化很相似，但是却有着显著的区别。Hypervisor是操作系统运行在虚拟化软件上。而寄居式虚拟化则不同，它是利用了操作系统，并且以应用的形式（在操作系统上）运行虚拟化软件。Hypervisor软件安装在裸机上，然后再安装操作系统，而这个操作系统也是一个半虚拟化的虚拟机，称为宿主机操作系统。

3.3.1 Ctrix Xen

Xen是一款开放源代码的虚拟机监视器。它在x86、x86_64、PowerPC和其他CPU架构上都能提供强大、高效和安全的虚拟化特性。而且它能支持广泛的客户操作系统。Xen 3.0或者更早版本有点难用，但是Xen 4.x还是很好用的。如果对高端的虚拟化有需求，Xen 4.x是不错的选择。因为用它来部署新的虚拟机比较直观快速。

3.3.2 VMware ESX/VMware ESXi

ESX是VMware公司最重要的企业级虚拟化平台产品，也是虚拟化软件套餐VMware Infrastucture中最重要的组成部分。ESXi是公司2008年推出的免费的虚拟化平台。