問：什么是虛擬化

答：虛擬化簡單來說就是用軟件的方式模擬硬件，這樣說著好像有點(diǎn)兒（貌似不止一點(diǎn)兒的程度）的抽象。應(yīng)該很多人玩過俗稱小霸王的游戲機(jī)把，以前我們要買小霸王那種硬件來才能玩小霸王的游戲，現(xiàn)在我們在電腦下載一個模擬器就行了，這就算是虛擬化的一種形式，當(dāng)計算機(jī)性能足夠了的時候可以通過軟件的形式模擬出了當(dāng)時的硬件然后實現(xiàn)當(dāng)時硬件的功能。如果還在說抽象的話，更加簡單表面點(diǎn)的（雖然這個并不是太準(zhǔn)確，但如果上面都無法理解的話就姑且這樣認(rèn)為吧）就是在一臺電腦上能同時運(yùn)行多個操作系統(tǒng)的技術(shù)就是虛擬化。

問：我一臺電腦一個系統(tǒng)就夠了，虛擬化有什么用？

答：正常使用的話的確一個系統(tǒng)就夠了，但有時候你想在不影響物理主機(jī)的情況下想體驗下其他系統(tǒng)，比如現(xiàn)在不是出了個Windows Blue的泄露版么，如果你想試試那貨難不成要你重裝一個還bug滿天飛的系統(tǒng)？有了虛擬化的話你就可以不用影響你的物理主機(jī)卻又能體驗其他系統(tǒng)了。如果你是編程人員的話你想在其他系統(tǒng)測試下你的軟件的話虛擬化技術(shù)也是一個很好的技術(shù)。

問：那么虛擬化是不是就上面那些用途？好像也沒多大作用嘛？

答：上述用途僅僅是對個人而言，對企業(yè)來說就用途大了，虛擬化能夠整合物理服務(wù)器資源，提高服務(wù)器的資源利用率，同時虛擬化還是云計算的技術(shù)。

正規(guī)的來說在企業(yè)里是一個系統(tǒng)運(yùn)行一個業(yè)務(wù)，但很多情況下一個業(yè)務(wù)并不會用盡服務(wù)器的資源，根據(jù)調(diào)查大部分的服務(wù)器的利用率不到15%，但如果使用虛擬化技術(shù)之后，則平均利用率能達(dá)到60%以上，這就意味著可以減少4倍的服務(wù)器硬件采購，空間占用以及制冷費(fèi)用卻能達(dá)到相同的效果。同時現(xiàn)在說的很火的云計算也是基于虛擬化為基礎(chǔ)的。

問：聽上去，是不是虛擬化只能虛擬操作系統(tǒng)？

答：不是的，只是虛擬操作系統(tǒng)是虛擬化的一個…比較基礎(chǔ)的特征，畢竟沒任何其他虛擬化條件的情況下一臺物理硬件只能同時運(yùn)行一個系統(tǒng)。

除了虛擬化系統(tǒng)，虛擬化技術(shù)還有諸如應(yīng)用虛擬化，桌面虛擬化，網(wǎng)絡(luò)虛擬化等

問：你剛才說到云計算，近來好像一直在炒作這個，這個東西跟虛擬化有什么關(guān)系呢？

答:虛擬化是云計算的基礎(chǔ)，見下圖

（圖片來自微軟mva）

從圖中可以看到，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心跟云計算（包含私有云和公有云）之間就是隔了一個虛擬化。

因為虛擬化，將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的資源集合起來形成一個池，然后以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)向用戶提供服務(wù)，這就是云計算的實質(zhì)。所以虛擬化是現(xiàn)代云計算的基礎(chǔ)（這里說的比較簡略，要詳情了解這個請自行搜索云計算的相關(guān)資料，本處由于涉嫌超綱所以就不多說了）

問：嗯，好像很牛的樣子，那虛擬化跟物理硬件相比性能怎樣呢？

答：由于虛擬化產(chǎn)品比較多，說產(chǎn)品方面的就真的兩天兩夜都說不完，僅僅說技術(shù)方面的。

總的來說，虛擬化技術(shù)分3種：

一種是以JVM（JAVA虛擬機(jī)）為代表的程序虛擬化

其結(jié)構(gòu)如下（畫圖畫的有點(diǎn)丑，別見怪）

從圖可以看到通過JVM隔離了系統(tǒng)和來賓，只要對應(yīng)平臺上有JVM，那么其來賓就能運(yùn)行，這種虛擬化的目的是為了跨平臺，所以程序員不需要針對特定平臺或者硬件編寫，只要一次編譯即可隨處運(yùn)行（所以JAVA才如此牛叉）

第二種是以VM Workstation為代表的混合虛擬化，結(jié)構(gòu)如下圖

這種情況下，在系統(tǒng)底層（Ring0層）加入相應(yīng)的驅(qū)動，但在應(yīng)用層（Ring3層）還有對應(yīng)的交互（Ring0是系統(tǒng)內(nèi)核層，優(yōu)先級最高，Ring1-2是系統(tǒng)服務(wù)層，Ring3是應(yīng)用層，優(yōu)先級最低）。換句話說是依靠物理主機(jī)操作系統(tǒng)來模擬硬件，這樣的特點(diǎn)是對物理機(jī)硬件要求低，但性能比較差，“老一輩”的虛擬化產(chǎn)品基本都是用了這種技術(shù)，比如微軟的VPC，VMware的Workstation，VirtualBox等。

第三種是現(xiàn)在開始越來越火的bare metal（裸金屬）架構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下

對于這種結(jié)構(gòu)，可能有人會問，物理機(jī)哪里去了？

這種虛擬化模式是直接在硬件上跑虛擬化管理層（VMM，裸金屬結(jié)構(gòu)的管理層一般也叫Hypervisor）在這種模式下物理機(jī)本身也被當(dāng)作了一個虛擬機(jī)，只不過運(yùn)行著物理機(jī)的那塊叫根分區(qū)，其他的虛擬機(jī)叫子分區(qū)。

在這種結(jié)構(gòu)下，Hypervisor是運(yùn)行在Ring -1級的，為什么這么說呢？因為運(yùn)行在其上面的所有虛擬機(jī)（含物理機(jī)操作系統(tǒng)）是無法感知到自己是運(yùn)行在虛擬層上面的，上面的系統(tǒng)都會以為自己其實是跑在真實的硬件之上。這種結(jié)構(gòu)下的虛擬效率是最高的。關(guān)于這種裸金屬架構(gòu)還有2個比較大的分支，是以VM為代表的胖內(nèi)核以及以微軟為代表的瘦內(nèi)核，至于哪個優(yōu)劣這個還得看具體情況，具體兩者區(qū)別請自行搜索資料（又超綱了）

問：聽你說了一大堆神乎其神的東西，那么虛擬化產(chǎn)品哪一家的比較好呢？

答：這個的話，直接推哪家就有廣告嫌疑了，就分別說說各家的特點(diǎn)

目前虛擬化市場比較大的有3家，分別是VMware，Microsoft，Citrix。

VMware，這是傳統(tǒng)的虛擬化老字號，虛擬化市場的龍頭企業(yè)….(牛吹大了…)

VM作為虛擬化的先驅(qū)，很多人認(rèn)識虛擬化就是從他開始的，其技術(shù)沉淀和具體的虛擬化經(jīng)驗是其他廠商所無法比擬的，其產(chǎn)品線齊全口碑好，但其產(chǎn)品往往比較昂貴，而且如果要VM最佳的產(chǎn)品的話還要購買其認(rèn)證硬件，這個往往開支會很大。

Microsoft，這就是操作系統(tǒng)的老字號了，現(xiàn)在這牌子基本無人不知無人不曉，但在虛擬化來說這只能說是一個新軍（不過現(xiàn)在來說其實也算有點(diǎn)資質(zhì)不新了）其有強(qiáng)大的研發(fā)能力導(dǎo)致其后勁十足，其新的Hyper-V比起VM來說一點(diǎn)都不落下風(fēng)，且硬件兼容性好（基本上X86的意思就是等同于兼容微軟）而且微軟有一個是其他廠商無法比擬的優(yōu)勢就是其產(chǎn)品整合程度是最高的（試問有哪家公司能提供從系統(tǒng)到應(yīng)用軟件一條龍產(chǎn)品的？）

Citrix，這個基本來說就是應(yīng)用虛擬化的王者，其桌面虛擬化也更接近于應(yīng)用虛擬化，但由于筆者沒用過，僅僅了解到他應(yīng)用虛擬化是很牛（本著沒用過的人無法做過多評價的原則所以保留意見）。

附上2012年虛擬化占有率的餅圖

（圖片引用自IT168）

問：說了那么一大堆，那么我們企業(yè)是否應(yīng)該進(jìn)行虛擬化呢？虛擬化是否就一定是好的呢？

答：從長遠(yuǎn)來看，虛擬化是肯定能帶來效益的，但具體來說，如果你公司規(guī)模比較大且服務(wù)器利用率不高則應(yīng)該優(yōu)先進(jìn)行虛擬化，而如果公司規(guī)模不大服務(wù)器也沒幾臺那就沒多大需要虛擬化的必要了。

另外虛擬化不見得總是好的，因為雖然虛擬化能帶來硬件利用率提升并且減少硬件采購，增加靈活度減少IT管理人員，但也導(dǎo)致了在軟件方面的花費(fèi)增大，增加了管理的復(fù)雜度，對管理人員的要求也更高。

（圖片引用自微軟MVA）

具體是否應(yīng)該虛擬化，那還是要請管理層仔細(xì)斟酌權(quán)衡各個利弊之后決定，但無論怎樣，在稍微有點(diǎn)規(guī)模之后，虛擬化的效益就會慢慢體現(xiàn)出來，且其對數(shù)據(jù)中心的未來發(fā)展以及為了可能的向云計算過渡來說是有顯而易見的好處的。

轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/virtualcca/1170985

總結(jié)

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