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虚拟化技术的概念：
虚拟化（Virtualization）是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结 构之间的壁垒；虚拟化是将各种各样的资源通过逻辑抽象、隔离、再分配、管理的一个过 程。通常，对虚拟化的理解有广义与狭义两种：广义的虚拟化意味着将不存在的事物或现 象“虚拟”成为存在的事物或现象的方法，计算机科学中的虚拟化包括平台虚拟化、应用 程序虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、设备虚拟化等。狭义的虚拟化专指在计算机上模 拟运行多个操作系统平台。
虚拟化的特征：
（1）虚拟化的对象是资源（包括 CPU、内存、存储、网络等)。
（2）虚拟化得到的资源有着统一的逻辑表示，而且这种逻辑表示能够提供给用户与被 虚拟的物理资源大部分相同或完全相同的功能。
（3）经过一系列的虚拟化过程，使得资源不受物理资源限制约束，由此可以带给人们 与传统 IT 相比更多的优势，包括资源整合、提高资源利用率、动态 IT 等。
虚拟化的目的：
目的：虚拟化可以精简IT基础设施和优化资源管理方式，达到整合资源、节约成本、减少企业IT资源开销的目的.
虚拟化解决了当今人们遇到的许多问题，主要体现在以下四个方面：
（1)可以在一个特定的软硬件环境中去虚拟另一个不同的软硬件环境，并可以打破层 级依赖的现状。VMware Workstation 就是一款用于虚拟另一个不同的软硬件环境的软件。 其运行主界面如图 1-2 所示。
（2）提高计算机设备的利用率。可以在一台物理服务器上同时安装并运行多种操作系 统，从而提高物理设备的使用率。而且，当其中一台虚拟机发生故障时，并不会影响其他 操作系统，实现了故障隔离。
（3）在不同的物理服务器之间会存在兼容性问题。为使不同品牌、不同硬件兼容，虚
拟化可以统一虚拟硬件而达到融合的目的。
（ 4）虚拟化可节约潜在成本。在硬件采购、操作系统许可、电力消耗、机房温度控制
和服务器机房空间等方面都可体现节约成本的效果，如表 1-1 所示。
在解决问题的同时，把真实的硬件资源用 Hypervisor 模拟成虚拟的硬件设备有很多 好处：
（1）降低成本。将硬件资源虚拟化后，可以有效提高已有硬件的使用率，减少浪费； 从而降低硬件的采购成本与运行时的能耗、管理成本。
（2）增加可用性。虚拟化之前，一旦某个硬件设备崩溃或者损坏，对所提供的TT服一C/ 务的影响是巨大的。虚拟化之后，只需对总的硬件资源进行一定的冗余配置，即可避免出。目 现这种情况。类似的，当硬件需要进行更换或者升级时，使用虚拟化可以让 IT 服务做到 无缝对接。
(3）增加可扩展性。用户或应用程序对于计算资源以及存储资源的需求更加动态和灵活，将硬件进行虚拟化后可以做到“按需分配，物尽其用”，均衡各个服务器之间的负载。
（4）方便管理。在将各个服务器统一到虚拟化平台后，可以有效地提高管理效率，便
于发现 IT 服务中的问题和瓶颈。
虚拟化与云计算的关系：
云计算最重要的技术实现是虚拟化，云计算的应用必定基于虚拟化。只有在虚拟化的 环境下“云”才有可能，从这个角度来讲虚拟化是云计算的基石。从虚拟化到云计算的过 程实现了跨系统的资源动态调度，将大量的计算资源组成 IT 资源池。
（1）从技术上看二者之间的关系：虚拟化是云计算的核心组成部分之一，是云计算和 云存储服务得以实现的关键技术之一。
( 2)从软硬件分离的角度看二者之间的关系：云计算在某种意义上剥离了软件与硬件 之间的联系。虚拟化就是有效分离软件和硬件的方法。
（3）从网络服务的角度看二者之间的关系：云计算是一种“一切皆服务”的模式，通 过该模式在网络或云上提供服务。虚拟化层的虚拟机提供云计算服务，虚拟化层的网络提 供存储服务。
半虚拟化和全虚拟化的特点和区别：
半虚拟化和全虚拟化最大的区别：半虚拟化是需要更改系统内核才得以实现虚拟化，而完全虚拟化是不需要修改内核。
全虚拟化特点：
全虚拟化是通过客户机和宿主机之间一个虚拟化逻辑层Hypervisor来完全模拟底层硬件细节
半虚拟化特点：
半虚拟化是通过实现修改的客户机操作系统内核共享宿主机底层硬件来实现
全虚拟化的优缺点：
优点：操作系统内核不需要做特殊配置，部署便利，灵活，兼容性好
缺点：客户机操作系统的内核不能够直接管理底层硬件，内核需要通过Hypervisor管理底层硬件需要有转换开销，性能比半虚拟化要弱
半虚拟化的优缺点
优点：半虚拟化虚拟机操作系统内核能够直接管理底层硬件，性能比全虚拟化技术更强，而且消耗资源少
缺点：客户机操作系统内核需要事先进行修改，部署的便利性和灵活性都不够
虚拟化实现的三种结构的特点和区别：
存储虚拟化的三种实现方式是：
1、基于主机的虚拟存储，依赖于代理或管理软件；
2、基于存储设备的虚拟化，依赖于提供相关功能的存储模块；
3、基于网络的虚拟存储，又可分为基于互联设备的虚拟化和基于路由器的虚拟化。
三种结构的特点和区别：
基于主机：可扩充性较差，实际运行的性能不是很好。基于主机的方法也有可能影响到系统的稳定性和安全性，灵活性也比较差。但是，因为不需要任何附加硬件，基于主机的虚拟化方法最容易实现，其设备成本最低.
基于存储设备：基于存储的虚拟化经常只能提供一种不完全的存储虚拟化解决方案。基于存储的虚拟化方法也有一些优势：在存储系统中这种方法较容易实现，容易和某个特定存储供应商的设备相协调，所以更容易管理，同时它对用户或管理人员都是透明的。
基于网络：基于互联设备：这种方法运行在标准操作系统中，具有基于主机方法的诸多优势——易使用、设备便宜。许多基于设备的虚拟化提供商也提供附加的功能模块来改善系统的整体性能，能够获得比标准操作系统更好的性能和更完善的功能，但需要更高的硬件成本。但是，基于设备的方法也继承了基于主机虚拟化方法的一些缺陷，因为它仍然需要一个运行在主机上的代理软件或基于主机的适配器，任何主机的故障或不适当的主机配置都可能导致访问到不被保护的数据。同时，在异构操作系统间的互操作性仍然是一个问题。基于路由器：相对于基于主机和大多数基于互联设备的方法，这种方法的性能更好、效果更佳。由于不依赖于在每个主机上运行的代理服务器，这种方法比基于主机或基于设备的方法具有更好的安全性。
