什么是虚拟化？

华纳云

近年来，“虚拟化”这个概念可谓炙手可热。

对虚拟化最常见的解释是：把一台服务器，虚拟成相互隔离的多台“虚拟服务器”，也叫“虚拟机”。

真是咄咄怪事。脚踏实地，真刀真枪地干什么不好，非要搞这些虚头巴脑的东西做啥?

所谓空穴来风，事出必有因，我们且往下看。

什么是虚拟化?

话说英特尔创始人戈登·摩尔曾说过：“集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔两年便会增加一倍”。

换言之，就是：处理器的性能每隔两年翻一倍。

如此快速的发展，导致硬件的成本越来越低，甚至到了性能过剩的地步。这可怎么办，眼睁睁地看着资源闲置吗?

我们先看下面的一个案例。

某小公司想要搭建三个应用：邮件系统，文档管理，企业内网。到底要买多少服务器呢?

由于公司人少，负荷轻，性能上一台服务服务器就足够用了，但多个应用装在一起的话，不但资源调用可能起冲突，维护起来也麻烦。

但如果买三台服务器的话，又是狮子搏兔，严重浪费。这可怎么办?

既然一套服务器的硬件性能过剩，那么把它划分成三个逻辑上完全隔离的虚拟服务器，每个上面再各自安装操作系统，部署各自的应用不就行了吗?

这样一来，几台虚拟机虽然共用了硬件，但在应用看来，它们使用的CPU，内存，硬盘，网卡等资源又是完全独立的，互相隔离，互不冲突。

这就是虚拟化的奥义：分区，隔离，封装，独立于硬件。

因此，物理机，通常称作“宿主机(Host)”，而虚拟机，则也被称作“客户机(Guest)”。

这其中的含义非常直白，“客户机”是寄生在“宿主机”之上的虚拟之物，不能脱离宿主机独立存在。

虚拟化怎么实现?

实现虚拟化的核心就是引入相关功能的软件。这类软件就叫做Hypervisor，也就是“超级监督者”。

这些“超级监督者”拥有通天的本领，能全面接管服务器上的物理CPU，内存，硬盘，网卡等硬件，把它们抽象成逻辑资源池，并按需分给每个虚拟机。

这样一来，每个虚拟机都能独立使用自己的虚拟CPU，内存，硬盘，网卡，就像它们是物理实在的一样。

“超级监督者”实际上就充当的是物理硬件和逻辑资源之间沟通的桥梁，因此也被叫做“中间件”。

目前有两种虚拟化实现方式，一种叫做“寄居式虚拟化”，另一种则叫做“裸金属虚拟化”。

对“寄居式虚拟化”来说，物理硬件上是一层操作系统，操作系统上再安装虚拟化软件Hypervisor，通过虚拟化软件再划分出多个虚拟机，各个虚拟机上再安装各自独立的操作系统之后，就可以部署应用了。

可以看出，这种虚拟化方式存在两层操作系统，虚拟机的操作系统是寄居在物理机的操作系统之上，并由Hypervisor来在中间整合的，叫“寄居式虚拟化”实至名归。

对于“裸金属虚拟化”来说，物理硬件上不需要装操作系统，直接安装Hypervisor来接管硬件并提供虚拟化功能。Hypervisor直接运行于裸机之上，叫“裸金属虚拟化”也是非常直观的。

一般来说，寄居式虚拟化虽然效率低一点，但是Hypervisor却简单，易于实现。因此，对于个人及小规模虚拟机应用，使用寄居式虚拟化是比较方便快捷的。

裸金属架构的虚拟化不依赖于操作系统，非常灵活，但是Hypervisor虚拟层的开发难度大，价格也就更为昂贵，多用于大型企业级应用。

好了，本期的内容就到这里，希望对大家有所帮助。