什么是虛擬化？

近年來(lái)，“虛擬化 ”這個(gè)概念可謂 炙手可熱。
對(duì)虛擬化最常見的解釋是：把一臺(tái)服務(wù)器，虛擬成相互隔離的多臺(tái)“虛擬服務(wù)器”，也叫“虛擬機(jī)”。 真是咄咄怪事。腳踏實(shí)地，真刀真槍地干什么不好，非要搞這些虛頭巴腦的東西做啥？
所謂空穴來(lái)風(fēng)，事出必有因，我們且往下看。
什么是虛擬化？ 話說(shuō)英特爾創(chuàng)始人戈登·摩爾曾說(shuō)過(guò)：“集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔兩年便會(huì)增加一倍”。 換言之，就是：處理器的性能每隔兩年翻一倍。 如此快速的發(fā)展，導(dǎo)致硬件的成本越來(lái)越低，甚至到了性能過(guò)剩的地步。這可怎么辦，眼睜睜地看著資源閑置嗎？
我們先看下面的一個(gè)案例。
某小公司想要搭建三個(gè)應(yīng)用：郵件系統(tǒng)，文檔管理，企業(yè)內(nèi)網(wǎng)。到底要買多少服務(wù)器呢？ 由于公司人少，負(fù)荷輕，性能上一臺(tái)服務(wù)服務(wù)器就足夠用了，但多個(gè)應(yīng)用裝在一起的話，不但資源調(diào)用可能起沖突，維護(hù)起來(lái)也麻煩。
但如果買三臺(tái)服務(wù)器的話，又是獅子搏兔，嚴(yán)重浪費(fèi)。這可怎么辦？
既然一套服務(wù)器的硬件性能過(guò)剩，那么把它劃分成三個(gè)邏輯上完全隔離的虛擬服務(wù)器，每個(gè)上面再各自安裝操作系統(tǒng)，部署各自的應(yīng)用不就行了嗎？ 這樣一來(lái)，幾臺(tái)虛擬機(jī)雖然共用了硬件，但在應(yīng)用看來(lái)，它們使用的CPU，內(nèi)存，硬盤，網(wǎng)卡等資源又是完全獨(dú)立的，互相隔離，互不沖突。

這就是虛擬化的奧義：分區(qū)，隔離，封裝，獨(dú)立于硬件。
因此，物理機(jī)，通常稱作“ 宿主機(jī)（Host） ”，而虛擬機(jī)，則也被稱作“ 客戶機(jī)（Guest） ”。 這其中的含義非常直白，“客戶機(jī)”是寄生在“宿主機(jī)”之上的虛擬之物，不能脫離宿主機(jī)獨(dú)立存在。
虛擬化怎么實(shí)現(xiàn)？ 實(shí)現(xiàn)虛擬化的核心就是引入相關(guān)功能的軟件。這類軟件就叫做 Hypervisor ，也就是“ 超級(jí)監(jiān)督者 ”。 這些“超級(jí)監(jiān)督者”擁有通天的本領(lǐng)，能全面接管服務(wù)器上的物理CPU，內(nèi)存，硬盤，網(wǎng)卡等硬件，把它們抽象成邏輯資源池，并按需分給每個(gè)虛擬機(jī)。 這樣一來(lái)，每個(gè)虛擬機(jī)都能獨(dú)立使用自己的虛擬CPU，內(nèi)存，硬盤，網(wǎng)卡，就像它們是物理實(shí)在的一樣。 “超級(jí)監(jiān)督者”實(shí)際上就充當(dāng)?shù)氖俏锢碛布瓦壿嬞Y源之間溝通的橋梁，因此也被叫做“中間件”。 目前有兩種虛擬化實(shí)現(xiàn)方式，一種叫做“ 寄居式虛擬化 ”，另一種則叫做“ 裸金屬虛擬化 ”。

對(duì)“寄居式虛擬化”來(lái)說(shuō)，物理硬件上是一層操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)上再安裝虛擬化軟件Hypervisor，通過(guò)虛擬化軟件再劃分出多個(gè)虛擬機(jī)，各個(gè)虛擬機(jī)上再安裝各自獨(dú)立的操作系統(tǒng)之后，就可以部署應(yīng)用了。

可以看出，這種虛擬化方式存在兩層操作系統(tǒng)，虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)是寄居在物理機(jī)的操作系統(tǒng)之上，并由Hypervisor來(lái)在中間整合的，叫“寄居式虛擬化”實(shí)至名歸。
對(duì)于“裸金屬虛擬化”來(lái)說(shuō)，物理硬件上不需要裝操作系統(tǒng)，直接安裝Hypervisor來(lái)接管硬件并提供虛擬化功能。Hypervisor直接運(yùn)行于裸機(jī)之上，叫“裸金屬虛擬化”也是非常直觀的。

一般來(lái)說(shuō)，寄居式虛擬化雖然效率低一點(diǎn)，但是Hypervisor卻簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)于個(gè)人及小規(guī)模虛擬機(jī)應(yīng)用，使用寄居式虛擬化是比較方便快捷的。
裸金屬架構(gòu)的虛擬化不依賴于操作系統(tǒng)，非常靈活，但是Hypervisor虛擬層的開發(fā)難度大，價(jià)格也就更為昂貴，多用于大型企業(yè)級(jí)應(yīng)用。
好了，本期的內(nèi)容就到這里，希望對(duì)大家有所幫助。