虚拟化原理与虚拟化技术设计实现详解

1、虚拟化概念

虚拟化的目标是提供一种机制，用来在共享的操作系统和硬件资源池上运行多个应用，而无须相互依赖或相互感知。每个应用都认为自己拥有硬件资源，但并不一定意识到这样的硬件是一个从更大的硬件资源池所抽象出来的子集。这些应用程序在其进程、磁盘和文件系统使用、用户管理以及网络连接之间存在隔离。

有了虚拟化技术之后，数据中心或服务器集群中的服务器数量急剧减少，少量服务器即可完成相同的工作，可以同时运行多个应用。由此产生的好处显而易见：电力、空间的节省，运营成本、企业总成本的降低以及业务的弹性扩展。

虚拟化要解决计算、存储、网络等3个方面的问题。

通俗地说，虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构之间的壁垒。虚拟化的对象是各种各样的资源，即将应用程序及其下层组件从支持它们的硬件中抽象出来，将网络的控制管理与数据平面的转发与交换进行有效分离并提供支持资源的逻辑化视图。

虚拟化是一种过程，即将原本运行在真实环境上的计算机系统或组件运行在虚拟出来的环境中，并且不受资源的实现、地理位置、物理包装和底层资源的物理配置的限制。它是一个为了简化管理和优化资源的解决方案，经过虚拟化以后所有的资源都透明地运行在各种各样的物理平台上。资源的管理都将按逻辑方式进行，完全实现资源的自动化分配，用户可以在虚拟环境中实现其在真实环境中的部分或者全部功能。

虚拟化指各种实体有效地共享硬件资源，如一台服务器可以虚拟化成多台虚拟机共享硬件资源。例如，一种网络设备可以有很多虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN࿰