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系統虛拟化是(yes)指在(exist)一(one)台物理計算機系統上(superior)虛拟出(out)一(one)台或多台虛拟計算機系統。虛拟計算機系統( 簡稱虛拟機) 是(yes)指使用(use)虛拟化技術運行在(exist)一(one)個(indivual)隔離環境中的(of)具有完整硬件功能的(of)邏輯計算機系統,包括操作(do)系統和(and)應用(use)程序。一(one)台虛拟機中可以(by)安裝多個(indivual)不(No)同的(of)操作(do)系統,并且這(this)些操作(do)系統之間相互獨立虛拟機和(and)物理計算機系統可以(by)有不(No)同的(of)指令集架構,這(this)樣會使得虛拟機上(superior)的(of)每一(one)條指令都要(want)在(exist)物理計算機上(superior)模拟執行。顯而易見,會導緻性能低下。所以(by),我(I)們(them)一(one)般使虛拟機的(of)指令集架構與物理計算機系統相同。這(this)樣大(big)部分指令都會在(exist)處理器上(superior)直接運行,隻有那些需要(want)虛拟化的(of)指令才會在(exist)虛拟機上(superior)運行。
虛拟化技術的(of)發展
1959年,計算機科學家Christopher Strachey發表了(Got it)一(one)篇名爲(for)《大(big)型高速計算機中的(of)時(hour)間共享》(Time Sharing in Large Fast Computers)的(of)學術報告,他(he)在(exist)文中首次提出(out)了(Got it)虛拟化的(of)基本概念,被認爲(for)是(yes)虛拟化技術的(of)最早論述。
上(superior)世紀六、七十年代,虛拟化進入了(Got it)萌芽發展狀态。IBM發明操作(do)系統虛拟機技術,允許用(use)戶在(exist)一(one)台主機上(superior)運行多個(indivual)操作(do)系統,讓用(use)戶盡可能的(of)充分利用(use)和(and)共享昂貴的(of)大(big)型機資源。同時(hour),加州大(big)學聖地(land)亞哥分校的(of)仿真處理器P-code機,使P-code程序具有高度可移植性,能夠運行在(exist)任何具有P-code功能的(of)虛拟機上(superior)。
上(superior)世紀七、八十年代,虛拟化技術進入低谷期。随着大(big)規模集成電路的(of)出(out)現和(and)個(indivual)人(people)電腦的(of)普及,計算機硬件變得越來(Come)越便宜。當初爲(for)共享昂貴硬件而設計的(of)虛拟化技術已無人(people)問津了(Got it),而隻是(yes)在(exist)高檔服務器(如IBM小型機)中繼續存在(exist)。
在(exist)進入上(superior)世紀九十年代末期以(by)後,虛拟化技術迎來(Come)了(Got it)複興。首先,由VMware基于(At)二進制轉換的(of)全虛拟化,到(arrive)Denali和(and)Xen的(of)修改客戶端操作(do)系統的(of)半虛拟化,再到(arrive)Intel和(and)AMD的(of)硬件虛拟化(Intel的(of)VT-D技術以(by)及AMD的(of)SVM技術)。至此至今,虛拟化技術進入了(Got it)一(one)個(indivual)全面發展時(hour)期,包括有服務器虛拟化、存儲虛拟化和(and)網絡虛拟化等。
虛拟化的(of)特點
Fidelity(保真性):應用(use)系統程序在(exist)虛拟機上(superior)執行,除了(Got it)時(hour)間因素外(會比物理硬件上(superior)執行慢一(one)點),将表現爲(for)與在(exist)物理硬件上(superior)相同的(of)執行行爲(for)。
Performance(高性能):在(exist)虛拟環境中應用(use)程序絕大(big)多數指令在(exist)虛拟機管理器不(No)受幹預的(of)情況下,直接在(exist)物理硬件上(superior)執行。
Safety(安全性):物理硬件由虛拟機管理器全權管理,被虛拟出(out)來(Come)的(of)執行環境的(of)程序(包括操作(do)系統)不(No)能直接訪問物理硬件。
虛拟化的(of)優勢
虛拟化的(of)主要(want)功能是(yes)對各種松散的(of)資源進行集中的(of)監控、管理、和(and)維護。它具有以(by)下優勢:
•簡化IT操作(do),提高管理效率:在(exist)企業範圍内實現标準化,統一(one)對應用(use)程序進行部署、維護、和(and)升級,IT人(people)員不(No)再進行密集型的(of)人(people)工操作(do)。在(exist)軟件開發與測試方面,IT人(people)員可即時(hour)虛拟出(out)服務器、存儲、運行環境,還可以(by)更輕松地(land)擴大(big)測試範圍并提高軟件質量。
•整合服務器,使服務器利用(use)率最大(big)化:虛拟化技術可使企業級的(of)服務器運行多個(indivual)虛拟機,從而有效控制了(Got it)服務器數量的(of)膨脹,大(big)大(big)提高了(Got it)服務器利用(use)率。另外,通過對未充分利用(use)的(of)服務器的(of)整合,企業不(No)再需要(want)爲(for)新項目另外購置硬件,因此,減少了(Got it)資金投入,降低了(Got it)供電、制冷和(and)場地(land)方面的(of)運營成本。
•安全集中的(of)數據中心管理:虛拟化技術爲(for)集中監控、管理提供了(Got it)支持。服務器、應用(use)程序、和(and)各種敏感數據都将存放在(exist)數據中心。企業不(No)再因員工丢失筆記本或受到(arrive)黑客攻擊而擔心數據的(of)流失。
•允許舊版系統與新環境共存:虛拟化技術還可在(exist)高版本的(of)硬件上(superior)虛拟出(out)舊版應用(use)程序所需的(of)運行環境,有助于(At)延長舊版軟件的(of)生(born)命周期,增加了(Got it)其使用(use)價值,避免了(Got it)高額的(of)移植成本。
•提高業務系統連續性:由于(At)所有的(of)應用(use)都在(exist)服務器上(superior)運行,不(No)再依賴用(use)戶的(of)PC機,PC機的(of)故障不(No)會影響業務系統的(of)穩定運行。對于(At)用(use)戶而言,一(one)旦桌面PC故障,隻需要(want)換一(one)台正常工作(do)的(of)PC,所有應用(use)又可以(by)正常進行了(Got it)。
系統虛拟化軟件
Citrix XenServer
Citrix XenServerTM作(do)爲(for)一(one)種開放的(of)、功能強大(big)的(of)服務器虛拟化解決方案,可将靜态的(of)、複雜的(of)數據中心環境轉變成更爲(for)動态的(of)、更易于(At)管理的(of)交付中心,從而大(big)大(big)降低數據中心成本。XenServer是(yes)市場上(superior)唯一(one)一(one)款免費的(of)、經雲驗證的(of)企業級虛拟化基礎架構解決方案,可實現實時(hour)遷移和(and)集中管理多節點等重要(want)功能。
Windows Server 2008 Hyper-V
Hyper-V采用(use)微内核的(of)架構,兼顧了(Got it)安全性和(and)性能的(of)要(want)求。Hyper-V底層的(of)Hypervisor運行在(exist)最高的(of)特權級别下,微軟将其稱爲(for)ring -1(而Intel則将其稱爲(for)root mode),而虛拟機的(of)OS内核和(and)驅動運行在(exist)ring 0,應用(use)程序運行在(exist)ring 3下,這(this)種架構就不(No)需要(want)采用(use)複雜的(of)BT(二進制特權指令翻譯)技術,可以(by)進一(one)步提高安全性。
和(and)信VEMS
和(and)信虛拟終端管理系統部署簡單,支持各種網絡環境,兼容原有終端工作(do)站,可針對不(No)同的(of)工作(do)部門、工種類型、工作(do)需要(want)指定專用(use)的(of)虛拟操作(do)系統。在(exist)驅動層全面實現對ARP病毒、流量異常、USB等外設接口的(of)控制,采用(use)最新的(of)惡意網站動态防護技術,無需對客戶端升級即可避免惡意網站的(of)侵害。支持域環境,終端可直接登錄到(arrive)指定的(of)域中,根據用(use)戶的(of)需要(want),将個(indivual)人(people)數據加密存儲在(exist)服務器上(superior),可以(by)在(exist)任意終端上(superior)随時(hour)調用(use)。
VMware ESX Server
VMware ESXServer 爲(for)适用(use)于(At)任何系統環境的(of)企業級的(of)虛拟計算機軟件。大(big)型機級别的(of)架構提供了(Got it)空前的(of)性能和(and)操作(do)控制。它能提供完全動态的(of)資源可測量控制,适合各種要(want)求嚴格的(of)應用(use)程序的(of)需要(want),同時(hour)可以(by)實現服務器部署整合,爲(for)企業未來(Come)成長所需擴展空間。