云计算——虚拟化

• 虚拟化

1、什么是虚拟化

是一种计算机资源管理技术，虚拟化的本质就是将物理设备进行逻辑化，转成文件夹或文件，实现软硬件解耦。

1. 虚拟化的作用

通过该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。

1. 虚拟化中的几个概念

1. Guest OS：运行在虚拟机上的操作系统。
   （2）Guest Machine：虚拟出来的虚拟机。
   （3）VMM：虚拟监视器，即虚拟化层。
   （4）Host OS：运行在物理机上的操作系统。
   （5）Host Machine：物理机。

1. 虚拟化的特点

（1）分区：虚拟机层为多个虚拟机划分服务器资源，每个虚拟机可以单独运行一个操作系统，分区划分资源分配，可以防止虚拟化超额使用资源，每个虚拟机单独安装操作系统，互不影响。

（2）隔离：通过分区建立的虚拟机之间采取逻辑隔离措施，防止相互影响，一个虚拟机崩溃，不会影响其他虚拟机，一个虚拟机中病毒与其他虚拟机相隔离。

（3）封装：整个虚拟机运行条件封装在独立文件夹中，以文件形式进行虚拟机的封装，可以根据需求复制、保存、移动，可以通过移动文件的方式来迁移虚拟机。

（4）软硬件解耦：即相对于硬件硬件独立，封装成文件之后，迁移只需要吧配置文件和设备文件复制到另一台主机上运行即可，不用关心和底层硬件是否兼容。

• 虚拟化类型

1、寄居虚拟化

（1）什么是寄居虚拟化：在主机（宿主）操作系统上安装和运行虚拟化程序。

（2）特点

  ①操作简单、易于实现。

  ②安装和运行应用程序依赖于主机操作系统对设备的支持。

  ③有两层操作系统，管理开销较大，性能损耗大。

  ④虚拟机对各种物理设备（CPU、内存、硬盘等）的调用，都是通过虚拟化层和宿主机的操作系统一起协调才能完成的。

（3）VMware Workstation和VirtualBox都是基于这种方式实现的。

2、裸金属虚拟化

（1）什么是裸金属虚拟化:直接将虚拟化层VMM直接安装在硬件设备上，虚拟化层VMM在这种模式下又叫做Hypervisor，虚拟机有指令要执行时，Hypervisor会接管该指令，模拟相应的操作。

（2）特点

  ①不依赖于操作系统。

  ②支持多种操作系统，多重应用。

  ③依赖虚拟层内核和服务器控制台进行管理。

  ④需要对虚拟层的内核进行开发，开发难度大。

1. 应用：VMware EXS、Xen、华为FusionSphere。

3、混合虚拟化

1）什么是混合虚拟化：在一个现有的正常操作系统下安装一个内核模块，内核拥有虚拟化能力。（相当于寄居虚拟化与裸金属虚拟化的混合）

（2）特点

  ①相对于寄居虚拟化架构，性能高。

  ②相对于裸金属虚拟化架构，不需要开发内核。

  ③可支持多种操作系统。

  ④需要底层硬件支持虚拟化扩展功能。

1. 应用：Redhat KVM