虚拟化

一 引言

   美国环境保护署（EPA）报告的一组有趣的统计数据就证明了其好处。EPA 研究服务器和数据中心的能源效率时发现，实际上服务器只有 5% 的时间是在工作的。在其他时间，服务器都处于 “休眠” 状态。

     

 

二 概念

    虚拟化，是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率

a. 使用虚拟化优点

虚拟化前

每台主机一个操作系统
软件硬件紧密地结合
在同一主机上运行多个应用程序通常会遭遇沖突
系统的资源利用率低
硬件成本高昂而且不够灵活

 

虚拟化后

打破了操作系统和硬件的互相倚賴
通过封装到到虚拟机的技术, 管理操作系统和应用程序为单一的个体
強大的安全和故障隔离
虚拟机是独立于硬件的, 它们能在任何硬件上运行

 

b. 分类

全虚拟化技术
半虚拟化技术/准虚拟化技术

 

全虚拟化技术

    完全虚拟化技术又叫硬件辅助虚拟化技术，最初所使用的虚拟化技术就是全虚拟化（Full Virtualization)技术，它在虚拟机（VM）和硬件之间加了一个
软件层--Hypervisor，或者叫做虚拟机监控器（VMM）
　　●hypervisor 直接运行在物理硬件之上 - KVM
　　●hypervisor 运行在另一个操作系统中 - QEMU 和 WINE

     

 

半虚拟化技术

    半虚拟化技术，也叫做准虚拟化技术。它就是在全虚拟化的基础上，把客户操作系统进行了修改，增加了一个专门的API，这个API可以将客户操作系统发出的指令进行最优化，即不
需要Hypervisor耗费一定的资源进行翻译操作，因此Hypervisor的工作负担变得非常的小，因此整体的性能也有很大的提高。

     

 

c. 架构类型

寄居架构：
　　就是在操作系统之上安装和运行虚拟化程序，依赖于主机操作系统对设备的支持和物理资源的管理

裸金属架构：
　　就是直接在硬件上面安装虚拟化软件，再在其上安装操作系统和应用，依赖虚拟层内核和服务器控制台进行管理

 

寄居架构：

     

优点：
　　简单，便于实现
缺点：
　　安装和运行应用程序依赖于主机操作系统对设备的支持
举例：
　　GSX Server, VMware Server, Workstation

 

裸金属架构

     

优点：
    虚拟机不依赖于操作系统，可以支持多种操作系统，多种应用，更加灵 活
缺点：
    虚拟层内核开发难度较大
举例：
    VMWare ESX Server

 

Docker与KVM的区别

  Docker采用的是容器虚拟化，KVM是硬件虚拟化，Docker充分利用了资源，更能针对PAAS去布署，KVM现在应用在IAAS方面比较多，也许有一天，KVM会结合cgroup在资源控制上更
好，但是它是不可能与DOCKER结合，因为它是从零开始，完成整个硬件设备的虚拟化。用户在资源上的随心所欲，但是面向开发环境的复杂性，它不能降低。