虚拟化技术

虚拟化技术 Virtualization
在计算机中，虚拟化（英语：Virtualization）是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，打破实体结构间的不可切割的障碍，使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。这些资源的新虚拟部份是不受现有资源的架设方式，地域或物理组态所限制。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。
在实际的生产环境中，虚拟化技术主要用来解决高性能的物理硬件产能过剩和老的旧的硬件产能过低的重组重用，透明化底层物理硬件，从而最大化的利用物理硬件。
虚拟化技术有很多定义，下面就给出了一些这样的定义。 “虚拟化是以某种用户和应用程序都可以很容易从中获益的方式来表示计算机资源的过程，而不是根据这些资源的实现、地理位置或物理包装的专有方式来表示它们。换句话说，它为数据、计算能力、存储资源以及其他资源提供了一个逻辑视图，而不是物理视图。” —— Jonathan Eunice， Illuminata Inc。 “虚拟化是表示计算机资源的逻辑组（或子集）的过程，这样就可以用从原始配置中获益的方式访问它们。这种资源的新虚拟视图并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。” —— Wikipedia “虚拟化：对一组类似资源提供一个通用的抽象接口集，从而隐藏属性和操作之间的差异，并允许通过一种通用的方式来查看并维护资源。” —— Open Grid Services Architecture Glossary of Terms。
虚拟化技术有如下分类：

• 硬件虚拟化
• 虚拟机（Virtual machine或VM)，可以像真实机器一样运行程序的计算机的软件实现
• 便携式应用程序，允许程序在便携式设备中运行而不用在操作系统中安装
• 跨平台虚拟化，允许针对特定CPU或者操作系统的软件不做修改就能运行在其他平台上，例如Wine
• 虚拟设备，运行于虚拟化平台之上，面向应用的虚拟机映像
• 模拟器
• 完全虚拟化，敏感指令在操作系统和硬件之间被捕捉处理，客户操作系统无需修改，所有软件都能在虚拟机中运行，例如IBM CP/CMS，VirtualBox，VMware Workstation
• 硬件辅助虚拟化，利用硬件（主要是CPU）辅助处理敏感指令以实现完全虚拟化的功能，客户操作系统无需修改，例如VMware Workstation，Xen，KVM
• 部分虚拟化，针对部分应用程序进行虚拟，而不是整个操作系统
• 准虚拟化/超虚拟化（paravirtualization），为应用程序提供与底层硬件相似但不相同的软件接口，客户操作系统需要进行修改，例如早期的Xen
• 操作系统级虚拟化，使操作系统内核支持多用户空间实体，例如Parallels Virtuozzo Containers，Unix-like系统上的chroot，Solaris上的Zone
• 平台虚拟化，将操作系统和硬件平台资源分割开
• 应用程序虚拟化，在操作系统和应用程序间建立虚拟环境
• 虚拟内存，将不相邻的内存区，甚至硬盘空间虚拟成统一连续的内存地址
• 存储虚拟化，将实体存储空间（如硬盘）分隔成不同的逻辑存储空间
• 网络虚拟化，将不同网络的硬件和软件资源结合成一个虚拟的整体
• 虚拟专用网络（VPN），在大型网络（通常是Internet）中的不同计算机（节点）通过加密连接而组成的虚拟网络，具有类似局域网的功能
• 存储器虚拟化，将网络系统中的随机存储器聚合起来，形成统一的虚拟内存池
• 桌面虚拟化，在本地计算机显示和操作远程计算机桌面，在远程计算机执行程序和储存信息
• 数据库虚拟化
• 软件虚拟化
• 服务虚拟化
• 虚拟化发展时间线

虚拟化技术今天，虚拟化技术的各方面都有了进步，虚拟化也从纯软件逐深入到处理器级虚拟化，再到平台级虚拟化乃至输入/输出级虚拟化，代表性技术就是Intel Virtualization Technology for Directed I/O，简写为Intel VT-d。