虚拟化的主流技术介绍

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，每个逻辑计算机上可以运行不同的操作系统，并且应用程序都可以相互独立的空间内运行而互不影响，显著提高计算机的工作效率。

虚拟化实现了用软件的方法重新划分和定义了IT资源，可以实现IT资源的动态分配、灵活调度、跨域共享，提高IT资源的利用率，使资源能够真正成为社会基础设施，服务于各行各业中灵活多变的应用需求。

虚拟化的目的就是要对IT基础设施进行简化，可以简化对资源以及对资源管理的访问。现在主流的虚拟化技术有：CPU虚拟化、网络虚拟化、服务器虚拟化、存储虚拟化和应用虚拟化。下面我们来主要介绍一下这几种虚拟化技术的基本原理：

CPU虚拟化

通俗来讲，CPU虚拟化就是用单个CPU模拟出多个并行的CPU，允许一个平台同时运行多个操作系统，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。

CPU的虚拟化技术是一种硬件方案，原因是纯软件虚拟化解决方案存在很多限制 。“客户”操作系统很多情况下是通过VMM(Virtual Machine Monitor，虚拟机监视器)来与硬件进行通信，由VMM来决定其对系统上所有虚拟机的访问。(注意，大多数处理器和内存访问独立于VMM，只在发生特定事件时才会涉及VMM，如页面错误。)。在纯软件虚拟化解决方案中，VMM在软件套件中的位置是传统意义上操作系统所处的位置。如处理器、内存、存储、显卡和网卡等)的接口，模拟硬件环境。这种转换必然会增加系统的复杂性。支持虚拟技术的CPU带有特别优化过的指令集来控制虚拟过程，通过这些指令集，VMM会很容易提高性能，相比软件的虚拟实现方式会很大程度上提高性能。

虚拟化技术可提供基于芯片的功能，借助兼容VMM软件能够改进纯软件解决方案。由于虚拟化硬件可提供全新的架构，支持操作系统直接在上面运行，从而无需进行二进制转换，减少了相关的性能开销，极大简化了VMM设计，进而使VMM能够按通用标准进行编写，性能更加强大。另外，在纯软件VMM中，目前缺少对64位客户操作系统的支持，而随着64位处理器的不断普及，这一严重缺点也日益突出。而CPU的虚拟化技术除支持广泛的传统操作系统之外，还支持64位客户操作系统。

虚拟化技术是一套解决方案。完整的情况需要CPU、主板芯片组、BIOS和软件的支持，例如VMM软件或者某些操作系统本身。即使只是CPU支持虚