什么是云計算中的虛擬化？虛擬化是在從實際硬件抽象出來的層中運行計算機系統的虛擬實例的過程。虛擬化是在大型機時代發展起來的。最初，它創建了現有資源的虛擬副本，從而可以擴展現有基礎設施。如今，虛擬化允許多個操作系統和應用程序在同一臺物理主機上同時運行，從而提高了硬件利用率并提高了靈活性。

虛擬化是為大多數云基礎架構提供商提供支持的核心技術之一。在構建私有云基礎架構時，它也常被各種規模的組織使用。虛擬化的工作原理是為物理硬件資源分配邏輯名稱，并根據需要提供指向這些物理資源的指針。虛擬化通常被認為是硬件虛擬化的同義詞，但它可以虛擬化任何計算資源，包括應用程序、網絡和存儲。

虛擬化概念

現在讓我們深入研究與虛擬化技術相關的關鍵概念。

管理程序

Hypervisor 是本機管理計算機硬件的中央組件，允許多個相互隔離的環境。它負責在“主機”上創建和運行虛擬機。

虛擬機 (VM)

虛擬機是計算機系統的仿真，它有自己的虛擬客戶操作系統，在管理程序上運行。云提供商提供多種類型的托管 VM，也稱為計算實例。這些包括計算優化、內存優化和具有硬件加速的實例。

容器

容器是一個標準的軟件單元，它將代碼及其所有依賴項打包在一起，以便應用程序可以在不同的計算環境中快速可靠地運行。與虛擬機相反，容器虛擬化了操作系統而不是底層硬件，從而使它們更加便攜和高效。

虛擬化軟件

虛擬化軟件是一個抽象層，可以更有效地利用物理計算機硬件。它是云計算的基礎，應用程序、服務器、存儲和網絡都可以虛擬化。

虛擬網絡

虛擬網絡是一種計算機網絡，其中所有設備、服務器甚至數據中心都通過軟件連接，使其具有比僅物理連線時更遠的覆蓋范圍。

云計算中的虛擬化類型

虛擬化和云可以以多種方式使用，包括：

硬件虛擬化

在硬件虛擬化中，hypervisor直接安裝在物理主機上，可以控制硬件資源并將其分配給虛擬機。管理員可以在主機之上的虛擬機中運行工作負載，同時監控利用率和其他指標。

網絡虛擬化

使用這種類型的虛擬化，您可以將整個網絡作為一個實體進行管理和監控。其主要目的是隱藏網絡復雜性和自動化管理任務。例如，軟件定義網絡 (SDN) 技術使用虛擬設備來管理網絡，而不需要物理路由器和交換機。

桌面虛擬化

桌面虛擬化，也稱為虛擬桌面基礎設施 (VDI)，允許將用戶的操作系統遠程存儲在數據中心的服務器上。這樣，用戶就可以使用各種端點設備從任何地方虛擬地訪問他們的桌面。桌面虛擬化的主要優點是用戶移動性、便攜性、簡化的軟件部署和更新管理。

存儲虛擬化

在虛擬化時代之前，存儲直接與底層硬盤資源相關聯。如果企業需要更多存儲，IT 只需購買更大的磁盤或添加更多磁盤。隨著存儲容量的增加，磁盤管理通常變得越來越復雜。

通過虛擬化，存儲消費者不再需要知道特定數據的位置。消費者可以將整個組織的多個存儲系統視為一個存儲池，每個存儲設備只與虛擬化層通信。存儲虛擬化解決方案的一個常見示例是VMware 存儲架構。

云計算中用于虛擬化的技術

微軟HyperV

Microsoft 的 Hyper-V 虛擬化技術允許您在 Windows Server 計算機上創建虛擬機。Hyper-V 虛擬化平臺是在 Windows Server 2008 中引入的。HyperV 是一種裸機管理程序，也稱為 Type 1 管理程序——這意味著它直接綁定到操作系統內核。Hyper-V 虛擬化支持 Windows、Linux 和 freeBase 操作系統。

Hypervisor 稱為 Hyper-V 管理器，可管理虛擬化基礎架構的所有方面，包括備份、服務器運行狀況、VHD 文件、主機添加和服務器運行狀況檢查。

虛擬機虛擬環境

VMware vSphere 是一套出售給組織和 IT 服務提供商的管理程序和管理產品。該解決方案有兩個核心組件：ESXi（裸機/Type 1 管理程序）和用于基礎架構管理的 vCenter Server。

在 VMware 產品中，類型 1 和類型 2 管理程序之間存在明顯區別。ESXi 是第 1 類，而 VMware Workstation 和 VMware Fusion 是第 2 類管理程序，兩者都需要完整、獨立的主機操作系統才能運行。ESXi hypervisor 可以免費下載，額外的管理層作為商業產品提供。VMware 管理程序是更大產品的核心，例如 VMware Cloud Director，它為云提供商提供全套解決方案。

電腦虛擬機

KVM（Kernel Based Virtual Machine）是一種完全基于Linux的虛擬化技術，是一款免費的開源產品。它創建了一個帶有獨立網卡、存儲和圖形適配器的 Linux 虛擬化服務器，并允許管理員在 Linux 機器上運行虛擬機。KVM 是一個功能齊全的虛擬化解決方案，但被認為比 VMware 等商業解決方案更難管理且不夠全面。

Citrix 服務器虛擬化

Citrix 虛擬化技術提供基于 Xen 管理程序的桌面和應用程序虛擬化。Citrix 服務器虛擬化允許用戶管理多個存儲空間、網絡配置和其他資源。Citrix 服務器虛擬化主要用于桌面、應用程序和服務器虛擬化。

可用的云計算虛擬化類型

在 Cherry Servers，我們構建了廣泛的云基礎設施服務，虛擬機是我們產品的重要組成部分。我們選擇了 KVM 虛擬化技術來創建我們的虛擬服務器，因為與其他管理程序相比，它的性能開銷更少。

虛擬專用服務器服務器

虛擬專用服務器 (VPS) 是我們基礎設施服務的最小組成部分。共享硬件資源，虛擬實例可以輕松升級到更高層級。VPS 服務器確實很便宜，但是由于鄰居的嘈雜影響，您可能會遇到工作量波動的情況。

VDS 服務器

虛擬專用服務器 (VDS) 是中小型項目的可靠選擇。它們也非常適合具有小到平均工作負載的關鍵任務系統節點。硬件資源完全專用于單個客戶，確保穩定的工作負載和更多的計算能力。

結論

虛擬化技術是現代云基礎架構的重要組成部分。無論您是要選擇云供應商，還是自己虛擬化 Bare Metal 基礎架構，了解您的虛擬化技術選項以及它們之間的比較都是值得的。