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本文是关于虚拟化以及虚拟化如何成为软件部署和 IT 领域中非常常用的术语的。

今天，“虚拟化”是软件部署和 IT 领域中非常常见的术语。大多数公司不仅利用这项技术来部署他们的应用程序，而且 IT 部门还使用虚拟化映像为组织中的新员工提供新系统。

虚拟化使 IT 基础设施配置非常快速、可快速重现且可靠。它还使调试、故障排除和运营基础设施的可用性变得更好。

虚拟化的使用为 IT 行业带来了许多其他实践，例如容器化。围绕虚拟化发生了许多演变，这使得今天的 IT 操作更加简单和敏捷。公司能够在硬件基础设施的采购上节省很多。虚拟化还有助于降低碳排放，从而有助于可持续发展事业。

虚拟化

虚拟化，简单来说就是创建计算资源、网络系统和存储系统的软件模拟。它在 1960 年代用于大型计算机。但多年来它已经扩大了自己。现在虚拟化涉及为任何物理硬件系统创建抽象软件层并使用它，并与所有相关用户共享。

虚拟化最流行的用途是创建虚拟机，简称 VM，它是主机操作系统中功能齐全的系统。我们可以在主机中创建多个 VM，并为每个 VM 分配主机的一部分计算资源，如 CPU、内核、RAM 和存储。所有虚拟机加起来的计算能力永远不会超过宿主机的计算能力。每个虚拟机都有自己的操作系统。VM 的操作系统，或所谓的来宾操作系统，可能与主机操作系统不同。一台主机上的所有 VM 都依赖主机获取计算资源，它们从主机借用这些资源。

创建 VM 后，它会存储为文件。只需克隆第一个 VM，即可快速创建同一 VM 的多个副本。我们可以像任何其他文件一样将虚拟机从一台主机复制到另一台主机。它是如此简单。我们可以保存 VM 的状态并从之前的状态重新启动它。

虚拟化不仅仅停留在 VM 上。随着需求和要求的增加，多年来虚拟化技术不断发展，现在我们可以虚拟化很多东西。我们可以虚拟化数据中心、网络和存储系统。我们将了解今天可能实现的不同类型的虚拟化。

应用程序虚拟化

如果您想让您的用户在不安装应用程序的情况下使用您的应用程序，您可以使用 Application Virtualization。它还有助于在不适合运行您的应用程序的环境中运行您的应用程序。 Bluestacks是一款可让您在 Windows 上运行 Android 游戏的应用程序。它有助于降低系统集成和维护成本。

数据中心虚拟化

数据中心虚拟化是最复杂的按需虚拟化概念。利用数据中心虚拟化和云计算技术，组织可以快速设计、部署和开发数据中心。数据中心虚拟化涉及虚拟化物理数据中心提供的一切。它虚拟化服务器、主机、网络、存储和其他基础设施和设备。它使用广泛的工具和技术在标准数据中心托管多个虚拟化数据中心。vSphere 产品套件是提供数据中心虚拟化、管理和操作的技术的一个很好的例子。

数据虚拟化

数据虚拟化用于整合数据中心中所有可用的数据存储，在其之上创建一个抽象层并将其显示为单一来源。数据存储可能分布在多个地区和许多集群中。虚拟化层与数据存储的底层类型无关。从数据的原始位置访问数据。

它提供快速的实时数据访问。它减少了系统工作负载和数据错误。

桌面虚拟化

桌面虚拟化不同于操作系统虚拟化，我们在单个主机上创建多个虚拟机。桌面虚拟化允许管理员在许多物理机器上部署多个桌面模拟。它有助于在许多物理机器上进行大规模部署，并确保在所有系统上应用相同的配置和安全设置。

硬件虚拟化

硬件虚拟化用于从软件中抽象出计算资源。硬虚拟化广泛使用称为 Hypervisor 的虚拟机监视器来完成其任务。我们将在本文后面了解 Hypervisor。管理程序直接嵌入到硬件系统中。然后管理程序与软件系统共享硬件系统。

硬件虚拟化通过三种方式实现。它们是半虚拟化、全虚拟化和仿真虚拟化。它有助于降低硬件成本、优化资源使用并提高 IT 灵活性。

网络虚拟化

计算机网络涉及软件和硬件组件。网络虚拟化在网络软件和网络硬件之上创建了一个抽象层。该层使数据中心管理员可以轻松管理虚拟化网络基础设施。这一层将大量网络资源组合成一个虚拟实体。

虚拟化的不同网络实体包括称为网络接口卡的网络适配器、交换机、防火墙、负载平衡器、虚拟 LAN 和光纤通道。

网络虚拟化以两种不同的方式完成。首先，软件定义网络虚拟化网络流量路由控制。第二，网络功能虚拟化，负责虚拟化网络配置和管理。

网络虚拟化使网络成为一种非常简单的体验。主要目标是使网络功能自动化且可扩展。

存储虚拟化

存储虚拟化是一种将数据中心可用的所有物理存储资源合并到一个虚拟存储资源池中的技术。这个想法是为一个网络拥有一个单一的逻辑存储池。这种抽象的虚拟化存储与用于存储的底层硬件和软件系统无关。

存储虚拟化可以虚拟化通过光纤通道、iSCI 和 SAN 交付的块访问存储系统。它还可以虚拟化通过 NFS 和 SMB 协议交付的文件存储系统。

存储虚拟化的好处是巨大的。它有助于在不中断 I/O 的情况下更轻松地为主机和服务器迁移数据。存储的配置和利用变得更好。数据管理成为单点功能。

管理程序

管理程序是一种以虚拟化为中心的软件。它用于创建、管理和运行虚拟机。它是虚拟机和底层硬件之间的抽象层。

它能够从父主机的计算资源池中为虚拟机分配必要的计算资源。除此之外，它使系统中运行的所有虚拟机彼此隔离。它还可以阻止 VM 干扰其他空间。

管理程序有两种类型，具体取决于它们的安装方式。

1. 裸机管理程序：

这些管理程序也称为 Type 1 管理程序。它们直接嵌入到主机的硬件中。大多数数据中心都使用它们。他们非常有效率。它们直接在主机硬件之上运行虚拟机。它作为主机上的操作系统，完全取代了操作系统。这些比 Type 2 hypervisor 更有效。VMware ESXi 是 Bare Metal Hypervisor 的一个示例。

2. 托管管理程序：

这些也称为 Type 2 管理程序。这些管理程序充当安装在桌面上的普通应用程序。它可以像任何其他程序一样启动和停止。Oracle VirtualBox 是一个非常流行的例子。它们的延迟比 Type 1 Hypervisor 稍高。它们主要用于测试，因为它们安装和开始使用起来不那么复杂。

虚拟机

虚拟机，简称 VM，是在主机上运行的计算机系统的软件仿真。VM 有自己的操作系统、CPU、RAM 和存储。这些计算能力由管理程序从主机借用分配给 VM。主机上可以同时运行多个 VM。它们以孤立的方式运行，互不干扰。虚拟机以文件格式保存为虚拟机映像。它可以很容易地复制或移动到另一台机器。通过在管理程序的帮助下克隆现有 VM，可以快速创建 VM 的新副本。虚拟机是操作系统虚拟化的示例。

集装箱

容器是隔离的、不可变的、独立的沙箱，用于运行应用程序。与虚拟机相比，它们非常轻便。它们没有操作系统的开销。容器直接与其主机共享资源。它们运行在像 Docker 这样的容器引擎之上，这与运行在管理程序之上的 VM 不同。容器被称为图像的运行实例。图像是应用程序、其运行时、依赖项和所需库的打包单元。当我们启动一个容器时，我们会拉取一个这样的镜像并开始运行它。容器引擎负责为容器分配所需的存储和网络功能。容器比 VM 更容易启动、运行和停止。

结论

本文试图对虚拟化、虚拟化类型、虚拟机管理程序、VM 和容器提供一个简要的高级概念。这些技术是 Cloud 和 DevOps 工程师感兴趣的主题。他们可以选择阅读更多关于这些主题的内容并亲自动手。谢谢阅读。