虚拟化的分类:
平时好多人提及虚拟化就是将计算机资源分割成多个实体。但是广义的虚拟化也可以是相反的含义:将多个实体呈现成一个虚拟的单个实体,因此隐藏或者掩盖后台执行任务的真实执行资源。
目前虚拟化方面的方向主要分为:存储, 网络以及应用软件虚拟化。
服务器虚拟化是目前最成功的虚拟化形式,总体上可以分为四类:全虚拟化, 准虚拟化,操作系统虚拟化和本地虚拟化。
(1)全虚拟化:一种提供完全模拟底层硬件的虚拟化技术,所有的软件能在原始硬件上执行就可以在虚拟机上执行,完全虚拟化支持的客户操作系统范围最广。
优势:提供虚拟机和VMM之间的完全隔离,绝大多数操作系统不许要任务修改就可以安装,提供接近原生CPU和内存的性能,使用先进技术捕获和模拟二进制运行式指令。
劣势:要求硬件和软件的恰当结合,因为不能捕获一些特权调用,所以不能以单一形式在x86架构上存在,因为捕获和模拟特权指令,性能会收到影响。
(2)准虚拟化:一种提供部分底层硬件模拟的虚拟化技术,可以模拟绝大多数硬件,但是不包括全部,关键是解决了空间虚拟化,授予每个虚拟机自己单独的地址空间。
优势:比全虚拟化容易实现,没有硬件辅助时,准虚拟化客户系统在网络和磁盘I/O方面的性能趋向最高。
劣势:运行在准虚拟化虚拟机上的操作系统要有较大的修改,虚拟机向后兼容性不够不易移植。
(3)操作系统虚拟化:这一概念是基于单个操作系统实例的,
优势:比较高效,可管理和更新单个操作系统,以接近原生操作系统速度运行。支持所有本地硬件和操作系统已经配置的特性。
劣势:不支持混合操作系统,虚拟机的隔离行和安全性不如其他类型虚拟化,0环是正式的操作系统,像其它VMM的精简微内核,所以有额外的支持和复杂性,很难识别资源高负载的原因,也很难限制每个客户系统的资源消耗。
(4)本地虚拟化:本地虚拟化是x86系列最新的虚拟化技术。通常被认为是一种混合虚拟化类型,这种类型将全虚拟化,准虚拟化和I/O加速技术融合。类似与全虚拟化,客户操作系统可以不经修改安装,充分使用了最新的x86架构CPU技术如Intel的VT和AMD-V
优势:通过在硬件上而不是在软件上捕获模拟技术,可以处理非虚拟化指令,选择使用了内存I/O操作加速技术,支持面向x64的操作系统,拥有所有x86虚拟机类型中的最高CPU,内存和I/O性能。
劣势:要求CPU架构支持硬件辅助加速,作为准虚拟化的客户系统,仍然需要一些操作系统作修改,虽然这些修改比纯准虚拟化修改少。
再来看下目前虚拟化的主要应用方向:
(1)存储虚拟化:存储虚拟化最基本的形式就是将多个物理磁盘或轴组装成一个实体呈现给主机服务器或者操作系统。这也是虚拟化,虽然是由后台的两个或者更多的驱动器组成,但是所有的驱动器都使用了,被组装成一个逻辑驱动器。通过引进和采用存储区域网络SAN进一步掩盖了真实存储层和其组成部分,IT部门现在可以 在多个服务器之间共享存储,每个服务器依然认为自己有专用的存储器。
(2)网络虚拟化:网络虚拟化主要分为:虚拟局域网(VLAN),虚拟IP(VIP),以及虚拟专用网(VPN)。
(3)应用软件虚拟化:应用软件虚拟化试图通过封装一个虚拟层,将应用软件的所有组件放在一个可以在桌面上运行的文件中来解决桌面应用软件的部署和维护。
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