前面小編已經分享了(le／liǎo)三篇關于(yú)虛拟化的(de)内容，後台看見很多朋友們的(de)私信，感謝大(dà)家的(de)支持！今天我們将進一步深入探讨虛拟化技術的(de)相關内容，希望能夠爲(wéi / wèi)您提供更全面、更深入的(de)理解。通過本次探讨，您将能夠了(le／liǎo)解到(dào)更多關于(yú)虛拟化技術的(de)基本知識，從而(ér)更好地(dì / de)認識和(hé / huò)利用這(zhè)一重要(yào / yāo)的(de)計算機技術。
可以(yǐ)認爲(wéi / wèi)是(shì)一種對物理資源抽象化，進而(ér)形成虛拟化的(de)版本的(de)技術。在(zài)計算機科學中，虛拟化技術（Virtualization）是(shì)一種資源管理（優化）技術，将計算機的(de)各種物理資源（e.g. CPU、内存以(yǐ)及磁盤空間、網絡适配器等 I/O 設備）予以(yǐ)抽象、轉換，然後呈現出(chū)來(lái)的(de)一個(gè)可供分割并任意組合爲(wéi / wèi)一個(gè)或多個(gè)（虛拟）計算機的(de)配置環境。虛拟化技術打破了(le／liǎo)計算機内部實體結構間不(bù)可切割的(de)障礙，使用戶能夠以(yǐ)比原本更好的(de)配置方式來(lái)應用這(zhè)些計算機硬件資源。而(ér)這(zhè)些資源的(de)虛拟形式将不(bù)受現有架設方式，地(dì / de)域或物理配置所限制。全虛拟化（Full virtualization）也(yě)稱原始虛拟化技術，是(shì)使用Hypervisor這(zhè)種中間軟件在(zài)虛拟服務器和(hé / huò)底層硬件之(zhī)間建立一個(gè)抽象層，這(zhè)個(gè)抽象層在(zài)底層起到(dào)了(le／liǎo)中介的(de)作用，用于(yú)傳遞指令。在(zài)實現完全虛拟化的(de)過程中，Hypervisor運行在(zài)裸硬件上(shàng)，充當的(de)是(shì)主機的(de)操作系統，由Hypervisor管理的(de)虛拟服務器來(lái)運行客戶端操作系統（Guest OS），ESXI就(jiù)是(shì)通過這(zhè)種方式實現的(de)。全虛拟化爲(wéi / wèi)客戶操作系統提供完整的(de)虛拟平台（包括處理器、内存和(hé / huò)外設等虛拟化），這(zhè)種平台支持運行任何理論上(shàng)可在(zài)真實物理平台上(shàng)運行的(de)操作系統，并爲(wéi / wèi)虛拟機的(de)配置提供了(le／liǎo)最大(dà)程度的(de)靈活性。另外，在(zài)全虛拟化平台運行的(de)客戶操作系統，可以(yǐ)不(bù)做任何修改就(jiù)可以(yǐ)遷移到(dào)任何非虛拟化環境中基于(yú)平台上(shàng)運行。半虛拟化(ParaVirtualization)是(shì)另一種類似于(yú)全虛拟化的(de)技術，它使用Hypervisor分享存取底層的(de)硬件，但是(shì)它的(de)Guest操作系統集成了(le／liǎo)虛拟化方面的(de)代碼。該方法無需重新編譯或引起陷阱，因爲(wéi / wèi)操作系統自身能夠與虛拟進程進行很好的(de)協作。半虛拟化需要(yào / yāo)Guest操作系統做一些修改，使Guest操作系統意識到(dào)自己是(shì)處于(yú)虛拟化環境的(de)，但是(shì)半虛拟化提供了(le／liǎo)與原操作系統相近的(de)性能。
硬件本身支持虛拟化技術，大(dà)大(dà)提升了(le／liǎo)虛拟化的(de)性能。如Intel VT、AMD-VT技術，它們在(zài)CPU中加入了(le／liǎo)新的(de)指令集和(hé / huò)處理器運行模式，以(yǐ)完成Guest OS對硬件資源的(de)直接調用。通過硬件輔助虛拟化，可提高虛拟機的(de)運行效率和(hé / huò)穩定性，減少虛拟機與宿主機之(zhī)間的(de)幹擾，從而(ér)實現更加高效的(de)虛拟化工作。• 宿主模型（OS-Hosted VMM） 物理服務器上(shàng)需要(yào / yāo)安裝如Windows、Linux等操作系統，這(zhè)些傳統操作系統并不(bù)是(shì)爲(wéi / wèi)虛拟化而(ér)設計的(de)，因此本身并不(bù)具備虛拟化功能，所有的(de)虛拟化功能都由VMM來(lái)提供。VMM通常是(shì)宿主機操作系統獨立的(de)内核模塊，有些實現中還包括用戶态進程，如負責I/O虛拟化的(de)用戶态設備模型。VMM通過調用宿主機操作系統的(de)服務來(lái)獲得資源，實現處理器、内存和(hé / huò)I/O設備的(de)虛拟化。• 虛拟化體系架構-原生架構模型（Hypervisor VMM）• 在(zài)原生架構模型（Hypervisor VMM）中，VMM首先可以(yǐ)被看作是(shì)一個(gè)完備的(de)操作系統，與傳統操作系統不(bù)同的(de)是(shì)，VMM是(shì)爲(wéi / wèi)虛拟化而(ér)設計的(de)，因此其本身就(jiù)具備虛拟化功能。• 從架構上(shàng)來(lái)看，首先所有的(de)物理資源如處理器、内存和(hé / huò)I/O設備等都歸于(yú)VMM所有，因此，VMM承擔着管理物理資源的(de)責任；其次，VMM需要(yào / yāo)向上(shàng)提供虛拟機用于(yú)運行客戶機操作系統，因此，VMM還負責虛拟環境的(de)創建和(hé / huò)管理。•虛拟化體系架構-混合模型（Hybrid VMM）• 混合模型（Hybrid VMM）是(shì)上(shàng)述兩種模式的(de)混合體。VMM依然位于(yú)最底層，擁有所有的(de)物理資源，包括處理器、内存和(hé / huò)I/O設備等。與Hypervisor模型不(bù)同的(de)是(shì)，VMM會騰讓出(chū)大(dà)部分I/O設備的(de)控制權，将它們交由一個(gè)運行在(zài)特權虛拟機中的(de)特權操作系統來(lái)控制，相應的(de)，VMM虛拟化的(de)職責也(yě)會被分擔。處理器、内存虛拟化依然由VMM來(lái)完成，I/O設備虛拟化則由VMM和(hé / huò)特權操作系統共同來(lái)完成。
KVM (全稱是(shì)Kernel-based Virtual Machine) 是(shì)Linux 下x86 硬件平台上(shàng)的(de)全功能虛拟化解決方案，包含一個(gè)可加載的(de)内核模塊kvm.ko 提供和(hé / huò)虛拟化核心架構和(hé / huò)處理器規範模塊。使用KVM 可允許多個(gè)包括Linux 和(hé / huò)Windows 每個(gè)虛拟機有私有的(de)硬件，包括網卡、磁盤以(yǐ)及圖形适配卡等。
Xen 是(shì)一個(gè)開放源代碼虛拟機監視器，由劍橋大(dà)學開發。它打算在(zài)單個(gè)計算機上(shàng)運行多達100個(gè)滿特征的(de)操作系統。操作系統必須進行顯式地(dì / de)修改（“移植”）以(yǐ)在(zài)Xen上(shàng)運行（但是(shì)提供對用戶應用的(de)兼容性）。這(zhè)使得Xen無需特殊硬件支持，就(jiù)能達到(dào)高性能的(de)虛拟化。
OpenVZ是(shì)基于(yú)Linux内核和(hé / huò)作業系統的(de)操作系統級虛拟化技術。OpenVZ允許物理服務器運行多個(gè)操作系統，被稱虛拟專用服務器（VPS，Virtual Private Server）或虛拟環境（VE, Virtual Environment）。與VMware這(zhè)種虛拟機和(hé / huò)Xen這(zhè)種半虛拟化技術相比，OpenVZ的(de)host OS和(hé / huò)guest OS都必需是(shì)Linux（雖然在(zài)不(bù)同的(de)虛拟環境裏可以(yǐ)用不(bù)同的(de)Linux發行版）。但是(shì)，OpenVZ聲稱這(zhè)樣做有性能上(shàng)的(de)優勢。根據OpenVZ網站的(de)說(shuō)法，使用OpenVZ與使用獨立的(de)服務器相比，性能隻會有1-3%的(de)損失。OpenVZ是(shì)SWsoft, Inc.公司開發的(de)專有軟件Virtuozzo的(de)基礎。OpenVZ的(de)授權爲(wéi / wèi)GPLv2。OpenVZ由兩部分組成，一個(gè)經修改過的(de)操作系統核心與及用戶工具。
VirtualBox 是(shì)一款功能強大(dà)的(de)x86 虛拟機軟件，它不(bù)僅具有豐富的(de)特色，而(ér)且性能也(yě)很優異。更可喜的(de)是(shì)，VirtualBox 于(yú)數日前走向開源，成爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)一個(gè)發布在(zài)GPL 許可之(zhī)下的(de)自由軟件。
Lguest 是(shì)由IBM工程師Rusty Russell（澳大(dà)利亞開發者)發起的(de)虛拟化項目，是(shì)一個(gè)隻有5000行代碼的(de)精簡hypervisor（虛拟機管理程序），它已經包括在(zài)最近版本的(de)内核裏了(le／liǎo)。和(hé / huò)KVM相似，它支持Intel和(hé / huò)AMD芯片的(de)最新虛拟化技術。但又與VMware公司的(de)ESX Server不(bù)同，在(zài)Lguest創建的(de)虛拟機裏的(de)操作系統知道(dào)自己是(shì)被虛拟出(chū)來(lái)的(de)。所以(yǐ)在(zài)調用CPU周期時(shí)它可以(yǐ)直接向真正的(de)硬件發出(chū)請求，而(ér)不(bù)是(shì)作爲(wéi / wèi)中間媒介而(ér)降低了(le／liǎo)效率，因此這(zhè)種架構大(dà)大(dà)提高了(le／liǎo)效率。Lguest采用GPL授權。1. VMware公司的(de)VMware Server、VMware ESX/ESXi Server、VMwareWorkstation和(hé / huò)VMware Player。2. Microsoft公司的(de)Hyper-V、Virtual PC和(hé / huò)Virtual Server。3. IBM公司的(de)PowerVM、zVM。4. Citrix公司的(de)XenServer。5. 華爲(wéi / wèi)公司的(de)FusionSphere。6. 開源虛拟化軟件Docker、KVM、Xen等。
