通(tōng)過虛拟化(huà)，網絡、存儲和(hé)計算(suàn)資源被抽象化(huà)，使應用(yòng)程序、服務和(hé)功能減少對(duì)物(wù)理(lǐ)硬件的(de)依賴。IT管理(lǐ)員(yuán)可(kě)以在自己的(de)環境(包括操作系統、支持軟件、網絡和(hé)存儲資源)中提供應用(yòng)程序、服務和(hé)功能，這(zhè)種環境不太容易受相同基礎資源上運行其他(tā)工作負載問題的(de)影(yǐng)響。或者它們可(kě)以共享資源以降低成本，并提高(gāo)整體利用(yòng)率和(hé)性能。

從标準基于服務器的(de)虛拟化(huà)的(de)早期開始(不包括IBM長(cháng)期存在的(de)大(dà)型機虛拟化(huà)功能)，管理(lǐ)員(yuán)就開始創建虛拟機，其中包含運行工作負載所需的(de)一切，包括操作系統的(de)完整副本、所有支持軟件和(hé)模拟系統，例如作爲網絡接口卡。有些IT部門正在轉向較小的(de)方法，例如容器化(huà)，在這(zhè)種方法中，工作負載被最小化(huà)到一個(gè)數據包中，該數據包位于虛拟化(huà)資源之上并共享操作系統功能。

計算(suàn)資源虛拟化(huà)以多(duō)種方式進行，包括基于硬件的(de)虛拟化(huà)、管理(lǐ)程序和(hé)基于軟件的(de)虛拟化(huà)。因此，管理(lǐ)員(yuán)必須謹慎選擇虛拟化(huà)方法。

硬件虛拟化(huà)

在這(zhè)種情況下(xià)，該系統通(tōng)過将CPU的(de)一部分(fēn)分(fēn)配給不同的(de)工作負載來(lái)提供虛拟化(huà)。這(zhè)是IBM Power架構的(de)主要方面，其中核心的(de)部分(fēn)或者整個(gè)核心可(kě)以分(fēn)割，爲工作負載創建專用(yòng)平台，并根據需要動态分(fēn)配額外資源。這(zhè)樣，不同工作負載可(kě)提供給專用(yòng)環境，并可(kě)随工作負載的(de)需要而擴展和(hé)縮減，并且任何單個(gè)工作負載的(de)不良行爲都不會影(yǐng)響其他(tā)工作負載。

硬件虛拟化(huà)還(hái)支持需要更高(gāo)可(kě)用(yòng)性的(de)工作負載(例如虛拟專用(yòng)網或防病毒引擎)，讓它們擁有專用(yòng)資源，其他(tā)工作負載無法調用(yòng)。英特爾和(hé)AMD不太關注完整的(de)硬件虛拟化(huà)，而是分(fēn)别在硬件輔助方法中使用(yòng)Intel Virtualization Technology和(hé) AMD Virtualization。

硬件輔助虛拟化(huà)

對(duì)于硬件輔助虛拟化(huà)，操作系統和(hé)其他(tā)軟件可(kě)以完成繁重的(de)工作，但軟件需要硬件功能來(lái)提供優化(huà)的(de)虛拟化(huà)，同時(shí)将性能損失降至最低。API将調用(yòng)從應用(yòng)層傳遞到硬件，繞過大(dà)量侵入性仿真和(hé)代碼執行路徑中的(de)調用(yòng)處理(lǐ)。

硬件輔助虛拟化(huà)通(tōng)常被認爲是基于管理(lǐ)程序的(de)虛拟化(huà)的(de)功能，結合底層可(kě)用(yòng)CPU。

基于虛拟管理(lǐ)程序的(de)虛拟化(huà)

基于管理(lǐ)程序的(de)虛拟化(huà)是企業數據中心中最常見的(de)虛拟化(huà)形式。Type 1管理(lǐ)程序，也(yě)稱爲裸機管理(lǐ)程序，包括VMware vSphere/ESXi、Microsoft Hyper-V和(hé)Linux KVM。通(tōng)過使用(yòng)Type 1管理(lǐ)程序，虛拟化(huà)在操作系統真正啓動之前發揮作用(yòng)，創建虛拟化(huà)硬件平台，主機操作系統的(de)多(duō)個(gè)實例可(kě)以通(tōng)過該管理(lǐ)程序層進行交互。

Type 2管理(lǐ)程序，也(yě)稱爲托管管理(lǐ)程序，在主機操作系統之上。通(tōng)常用(yòng)于桌面以支持來(lái)賓操作系統，與服務器虛拟化(huà)方法相反，Type 2管理(lǐ)程序示例包括Oracle VM VirtualBox、Parallels Desktop和(hé)VMware Fusion。

半虛拟化(huà)

完全虛拟化(huà)是指虛拟化(huà)環境中的(de)工作負載沒有察覺自己沒有直接運行在物(wù)理(lǐ)平台。半虛拟化(huà)采用(yòng)稍微不同的(de)方法。半虛拟化(huà)沒有模拟硬件環境—每個(gè)工作負載都運行自己的(de)隔離域。

Xen等産品同時(shí)支持全虛拟化(huà)和(hé)半虛拟化(huà)，Oracle VM for x86和(hé)IBM LPAR使用(yòng)經過修改的(de)操作系統，該操作系統了(le)解半虛拟化(huà)層并優化(huà)功能，例如從工作負載到硬件的(de)特權調用(yòng)等功能。

操作系統級虛拟化(huà)

操作系統級虛拟化(huà)(也(yě)稱爲容器化(huà))在過去幾年中得(de)到很多(duō)人(rén)的(de)青睐。容器化(huà)使不同的(de)工作負載能夠以互不信任的(de)方式共享相同的(de)底層資源：由一個(gè)工作負載引起的(de)任何問題都不會影(yǐng)響共享相同底層資源的(de)其他(tā)工作負載。但情況并非總是如此。Docker的(de)早期實例允許來(lái)自一個(gè)容器的(de)特權調用(yòng)幹擾物(wù)理(lǐ)環境，從而導緻多(duō)米諾骨牌效應的(de)容器損壞。現在，默認情況下(xià)對(duì)受保護底層資源的(de)特權調用(yòng)被禁用(yòng)。

與硬件輔助虛拟化(huà)一樣，随著(zhe)直接對(duì)底層操作系統調用(yòng)，而無需任何仿真，性能得(de)以優化(huà)。随著(zhe)Docker的(de)出現，可(kě)簡單地創建工作負載，以從一個(gè)平台移動到另一個(gè)平台，同時(shí)最大(dà)限度地減少用(yòng)于提供虛拟化(huà)的(de)資源量，操作系統級虛拟化(huà)被嵌入到很多(duō)雲平台中，并得(de)到大(dà)多(duō)數DevOps系統的(de)支持。其他(tā)提供操作系統級虛拟化(huà)的(de)平台包括Linux Containers 和(hé)IBM Workload Partitions for AIX。

雲平台傾向于使用(yòng)基于管理(lǐ)程序或操作系統級别的(de)虛拟化(huà)，或者将操作系統級别的(de)虛拟化(huà)功能置于基于管理(lǐ)程序的(de)平台之上。

虛拟化(huà)類型的(de)選擇取決于支持來(lái)賓OS的(de)需求、安裝和(hé)管理(lǐ)的(de)工作負載數量、所需的(de)總體性能以及總體成本，當你試圖虛拟化(huà)包含數百個(gè)操作系統的(de)整個(gè)平台時(shí)，許可(kě)費用(yòng)可(kě)能很高(gāo)。
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