你真的了解虚拟化技术吗英语_谈谈你对虚拟化技术的认识「建议收藏」

前言

从操作系统到应用，每一个新软件总会不断产生新的需求，它需要更多的数据、更高的处理能力、更大的内存。虚拟化技术可将单台物理计算机作为多台计算机使用，从而节省更多服务器和工作站的成本。

一、什么是虚拟化？

借助虚拟化技术，用户能以单个物理硬件系统为基础创建多个模拟环境或专用资源。一款名为 Hypervisor（虚拟机监控程序）的软件可直接连接到硬件，从而将一个系统划分为不同的、单独安全环境，即虚拟机（VM）。虚拟机监控程序能够将计算机资源与硬件分离并适当分配资源，这一功能对虚拟机十分重要。虚拟化可以帮助您充分利用先前所做的投资。

虚拟机主机与客户机：
配备了虚拟机监控程序的物理硬件叫做“主机”，而使用其资源的虚拟机则被称为虚拟客户机。这些虚拟客户机将计算资源（如 CPU、内存和存储器）视为一组可进行重新分配的资源。操作员可以控制 CPU、内存、存储器和其他资源的虚拟实例，以便虚拟客户机能在需要时收到所需资源。

二、虚拟化的特点

借助虚拟化资源，管理员能够对物理资源进行池化，从而真正发挥硬件的价值。因此，可以对那些维护代价高、但支持重要应用的传统基础架构进行虚拟化，从而实现优化利用。

管理员不必再等待新硬件逐个认证每个应用，只需设置好环境，迁移虚拟机，一切即可像以前一样照常运转。在回归测试过程中，管理员可以轻松地创建或复制试验台，且无需添置专用的测试硬件或冗余的开发服务器。只要接受过恰当的培训、掌握了正确的知识，就能对这些环境做出进一步优化，从而增强功能、提高密度。

三、虚拟化的安全

这里的安全很广泛，其涵盖的内容包括网络、互联网、终端、API、云、应用、容器安全性等等。要实现 IT 安全性，就需要制定一系列能够协同配合的安全策略，以帮助保护您的数字数据。可以参考更多常见的安全问题。

四、虚拟化技术分类及应用

4.1 网络功能虚拟化

1、什么是 NFV ？

网络功能虚拟化（NFV）是一种对传统在专有硬件上运行的网络服务（例如路由器、防火墙和负载平衡器）进行虚拟化的方法。这些服务被打包为商用硬件上的虚拟机（VM），这样服务提供商便可以在标准服务器（而非专有服务器）上运行其网络。NFV 是电信云的主要组件之一，正在重塑电信业的发展。

借助 NFV，您无需为每个网络功能配备专用硬件。由于无需其他硬件资源就能让服务提供商按需交付新的网络服务和应用，NFV 提高了系统的扩展性和敏捷性。

2、NVF 架构

欧洲电信标准协会（ETSI）所提出的 NFV 架构有助于定义 NFV 的实施标准。该架构的每个组件都是基于这些标准，以提高稳定性和互操作性。NFV 架构包括：

• 虚拟网络功能（VNF）是提供网络功能（例如文件共享、目录服务和 IP 配置）的软件应用。
• 网络功能虚拟化基础架构（NFVi）包含了平台上的基础架构组件（计算、存储、联网），从而支持运行网络应用所需的软件（例如像 KVM 这样的虚拟机监控程序）或容器管理平台。
• 管理、自动化和网络编排（MANO）提供了用于管理 NFV 基础架构和置备新 VNF 的框架。

4.2 服务器虚拟化

单台服务器可以充当几台甚至几百台服务器的角色。

4.3 操作系统虚拟化

1、什么是操作系统级虚拟化 ？

该技术作为标准chroot机制的高级实现。操作系统级虚拟化是一种服务器虚拟化方法，其中操作系统的内核允许多个隔离的用户空间实例，而不仅仅是一个。此类实例有时称为容器和软件容器。

操作系统级虚拟化通常用于虚拟主机环境，它有助于在大量互不信任的用户之间安全地分配有限的硬件资源。系统管理员也可以在较小程度上使用它来整合服务器硬件，方法是将不同主机上的服务移动到一台服务器上的容器中。

其他典型场景包括分离多个应用程序以分离容器以提高安全性、硬件独立性和添加资源管理功能。然而，使用 chroot 机制提供的改进的安全性远非铁定。能够实时迁移的操作系统级虚拟化实现也可用于集群中节点之间容器的动态负载平衡。

操作系统级虚拟化通常几乎没有任何开销，因为虚拟分区中的程序使用操作系统的正常系统调用接口，不需要进行仿真或在中间虚拟机中运行。

2、容器和虚拟机的区别

容器非常流行，但这并不意味着虚拟机已经过时。容器可以让您的公司将比虚拟机 (VM) 多得多的应用程序打包到单个物理服务器中。Docker 等容器技术在云或数据中心游戏的这一部分击败了虚拟机。虚拟机占用大量系统资源。每个 VM 不仅运行操作系统的完整副本，而且运行操作系统需要运行的所有硬件的虚拟副本。这很快就会增加大量的 RAM 和 CPU 周期。相比之下，容器只需要足够的操作系统、支持程序和库，以及运行特定程序的系统资源。这在实践中意味着，与使用 VM 相比，您可以在带有容器的单个服务器上放置两到三倍的应用程序。

此外，借助容器，您可以为开发、测试和部署创建可移植、一致的操作环境。

五、虚拟化的管理

虚拟化管理软件的设计目的是让虚拟化更加易于管理。当然，您可以手动将资源分配给虚拟机，根据需要在服务器上为它们分配空间，并进行测试和安装补丁。但是，将单个系统划分为数百个系统，也意味着保持这些系统的运行、更新和安全所需的工作量也成倍增加。

如果所有虚拟机都与监控、部署或管理工具绑定，那么系统就能在使用或维护的高峰期间，自动迁移至更适合的硬件。请试想一下，某个服务器场可以根据工作负载和所处的时间，在数秒内重新分派任务。当特定虚拟客户机实例所占用的资源越来越多时，监控系统会将这个虚拟客户机转移至需求量更低的其他服务器，或从中央池中为这个虚拟客户机分配更多资源。

总结

以上内容均摘自于红帽官方，为什么会想起发这篇文章，因为看了网上别人写的很多文档，感觉说得并不透彻，其实也不能说不透彻，可能别人理解的和你理解的并不一样。而很多朋友可能就没怎么关注官方一些基本概念的权威解释。以上虚拟化介绍的文字虽然不多，但都阐述了虚拟化概念的精髓，最主要的是更容易理解。

参考：https://www.redhat.com/zh/topics/virtualization

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