虛擬化終極指南

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隨著各行各業技術的飛速發展，使用者不再有效利用IT資源，導致系統資源利用不足。本文將探討什麼是虛擬化，以及如何利用專業的虛擬化軟體對物質資產、資料和儲存進行虛擬化。

虛擬化在當今世界至關重要。它的應用範圍廣泛，從消費級的個人電腦使用到企業級的雲服務。

虛擬化的定義

虛擬化是一種在計算機硬體之上建立多個虛擬模擬例項的方法，以充分利用系統的底層能力。這使得我們的個人和職業需求更高效、更有效率。

軟體虛擬機器管理程式（hypervisor）能夠在使用該管理程式建立的多個安全虛擬計算機（稱為虛擬機器，VM）之間分配系統元件，例如儲存、記憶體和處理器。每個虛擬機器都有一個專用的作業系統，它利用系統硬體資源的一部分。

什麼是虛擬機器？

虛擬機器在虛擬環境中模擬或表示實際裝置，以便在同一臺計算機上執行多個作業系統。主機作業系統是在物理系統上執行虛擬機器的作業系統，而客戶機作業系統是在使用虛擬機器安裝的作業系統。

您可以共享和使用前面提到的相同物理元件跨多個虛擬計算機，每個虛擬計算機都有其獨立的作業系統。

隨著在作業系統虛擬化軟體或管理程式（我們稱之為OSVS）上建立更多虛擬機器，它們共享相同的物理資源。

什麼是管理程式及其應用？

管理程式是一種系統軟體，充當物理系統和虛擬系統之間的橋樑。它負責分配和利用硬體資源，以支援在物理主機上執行的多個虛擬機器。因此，管理程式通常被稱為虛擬機器管理器。

這種系統軟體充當虛擬化的使用者機介面，無論是否有圖形使用者介面。VMware FXI就是一個很好的例子。

管理程式由三個元件組成：

排程程式 − 它充當監視器的入口點，並指示分配程式按照虛擬機器例項給出的指令進行操作。

分配程式 − 接收到虛擬機器的指令後，排程程式呼叫分配程式，分配程式將系統資源分配給虛擬機器。

解釋程式 - 每當虛擬機器執行特權指令時，都會執行解釋程式例程。排程程式也會用到它。

各種管理程式

型別1 − 裸機 − 也稱為裸機管理程式。這種型別的管理程式直接與機器的硬體資源通訊，取代主機作業系統。

型別2 − 此管理程式與VMS進行物理硬體管理互動，並在主機作業系統上作為軟體程式執行。

各種虛擬化形式

網路虛擬化 − 該程式建立網路的虛擬版本，並可以從單個控制檯進行管理。透過抽象硬體功能和元件（例如交換機、路由器等），簡化了網路管理。

網路虛擬化型別

軟體定義網路 (SDN) 透過軟體虛擬化管理網路流量的路由的硬體。

網路功能虛擬化 (NFV) 透過虛擬化提供網路特定功能（例如防火牆等）的硬體裝置，使它們更易於配置和管理。

桌面虛擬化 − 使用這種虛擬化，您可以在同一系統上執行不同的作業系統，每個作業系統都在其自己的虛擬機器中。

桌面虛擬化型別包括：

根據使用者的需求，虛擬桌面基礎架構將多個虛擬機器託管到單箇中央伺服器上的主機系統。透過這種方式，您可以從任何裝置訪問任何作業系統，而無需實際在其本地 PC 上安裝作業系統。

本地桌面虛擬化允許使用者同時安裝多個作業系統，而不會損害主機的作業系統，因為管理程式在本地系統上執行。

儲存虛擬化 − 此虛擬化使您可以訪問和控制系統上的每個儲存裝置，將其作為一個單一的儲存單元池，以便於維護。

儲存虛擬化將所有可用儲存合併到一個池中，然後該池可用於任何聯網的虛擬機器 (VM)。

此過程簡化了管理程式為虛擬機器分配儲存的過程，同時最大限度地提高效率並防止浪費系統硬體資源。

GPU 虛擬化 − 此特定虛擬化型別透過幫助處理苛刻的圖形處理或其他相關任務來提高計算效率。

為了執行諸如圖形相關工作、密集型影片編輯和人工智慧 (AI) 的某些方面等任務，此虛擬化整合多個 VM 或使用單個 VM。

雲虛擬化 − 由於它虛擬化了雲伺服器、資料庫、儲存和其他硬體資源，因此此虛擬化嚴重依賴於虛擬化過程。

雲虛擬化提供以下服務：

基礎設施即服務 (IaaS) − 此服務透過虛擬化伺服器、網路和儲存相關任務來支援，允許您根據您的特定需求定製它們。

平臺即服務 (PaaS) − 此服務需要虛擬化資料庫、應用程式和開發工具。

軟體即服務 (SaaS) − 正如名稱所示，此服務為要在雲上託管的基於軟體的應用程式提供虛擬化。

虛擬化的優勢

• 資源管理和效率。
• 時間管理
• 最少停機時間（停機時間——由於作業系統或伺服器崩潰而損失的時間）

結論

虛擬化技術允許您從一個硬體系統生成多個模擬環境或專用資源。管理程式是一種直接連線到該硬體的軟體，它將使您能夠將單個系統劃分為獨立的、離散的和安全的環境，稱為虛擬計算機 (VM)。這些虛擬機器依賴於管理程式隔離機器資源與硬體並正確分配它們的能力。虛擬化使您可以最大限度地提高過去投資的回報。