什么是虚拟化？2024年虚拟化技术概述

从最广泛的定义来看，虚拟化是使用物理资源创建虚拟环境的过程。它由三个元素组成：操作系统、网络和存储介质。基本上，虚拟化用于创建一个虚拟环境，该环境由来自特定硬件资源阵列的多个设施组成。通过虚拟化，最终用户可以对硬件有一个虚拟概览。

虚拟化有哪些不同类型？

（1）硬件虚拟化

硬件虚拟化或服务器虚拟化是最常见的虚拟化形式之一。硬件虚拟化是通过共享物理服务器的资源（如存储、RAM 和 CPU）来构建虚拟机的过程。物理服务器也可以称为主机。硬件虚拟化中使用的软件称为虚拟机管理程序。

（2）软件虚拟化

在这种类型的虚拟化中，您可以从软件环境中管理虚拟化系统。您可以在一个平台上运行多个环境。我们可以从一个平台上管理操作系统、应用程序以及虚拟环境中所需的所有服务。例如 VMWare 和 Virtual Box。

（3）内存虚拟化

内存虚拟化是将各个系统中的物理内存聚合到单个虚拟化内存池的概念。操作系统或应用程序将使用此内存池。应用程序将通过 API 访问此内存池。它可以被分发并用作高速缓存或应用程序的共享内存资源。对于操作系统，页面缓存可以使用内存池。内存池将是一个很大的内存资源。

（4）存储虚拟化

存储虚拟化将物理存储分离为用于虚拟化环境的小型存储网络。所有小型存储单元都可以通过中央控制台访问。存储虚拟化有很多好处，例如备份、存档和恢复数据。您应该知道 SAN（存储区域网络）。与 SAN 相比，进行数据备份和恢复所需的时间非常少。

（5）网络虚拟化

网络虚拟化管理网络，将虚拟化网络或 VLAN 与物理网络连接。此外，还可以管理防火墙网络和负载平衡。它还提供 SDN（软件定义网络）和 NFV（网络功能虚拟化）。这样，它就变得更加高效和可扩展。

（6）桌面虚拟化

它也被称为客户端虚拟化。桌面虚拟化是一种用于为最终用户提供单独桌面环境的技术。它为用户提供与虚拟机系统交互的桌面环境。它可以通过远程桌面系统进行维护。

什么是虚拟化技术？

互联网连接有时会不稳定。因此，24 小时不间断地通过互联网维护任何类型的硬件计算机系统都是不现实的。除了这种不可预测性之外，硬件系统在电力、维护、采购和一系列其他费用方面也变得昂贵。

如今，许多企业都希望拥有不间断、安全的互联网服务，并降低运营成本。幸运的是，几乎每种可以想象到的需求都有合适的虚拟化技术。这就是上述虚拟化类型的用武之地。

在虚拟化技术的更大领域中，有一系列基于云的技术，能够通过一系列 Web 技术、数据中心、软件等提供虚拟化。

虚拟化技术如何工作？

如上所述，虚拟化过程需要在物理服务器上创建一个全球任何地方的任何人都可以访问的软件环境。并不是只有一种虚拟化技术可用于实现虚拟化。有很多种。

系统的所有管理角色均由主机级别的虚拟机管理程序承担。在主机级别，您可以拥有多个 HyperV 节点。任何 HyperV 节点都可以创建虚拟机。

虚拟机管理程序的工作是通过共享操作系统、存储和网络来建立多个虚拟机。要实现这一点，需要固件的帮助。使用物理服务器，虚拟机管理程序可以创建更多虚拟机，确定其需求，并根据需求安装一系列操作系统。这样的操作系统将被称为 Guest OS。

虚拟化技术列表

（1）HyperV

Hyper-V 虚拟化技术是 Microsoft 为 Windows Server 虚拟化提供的。您可以使用 Hyper-V 虚拟化技术在 Windows 服务器上创建虚拟机。Hyper -V 虚拟化技术是 Microsoft 最有用的产品之一，被称为 Microsoft 客户端和服务器虚拟化技术，用于构建计算机系统的软件环境。

借助虚拟机管理程序层，该技术可从虚拟机管理程序控制硬件资源并将资源分配给虚拟机。Hyper-v 虚拟化平台是从 Windows Server 2008 开始引入的。HyperV 是裸机或本机虚拟机管理程序，也称为 type1 虚拟机管理程序。Hyper-v 虚拟化技术主要支持 Windows、Linux 和 freeBase 操作系统。

虚拟机管理程序（称为 Hyper-V 管理器）负责 HyperV 虚拟化技术的所有管理。使用 Hyper-V 管理器，用户可以管理一系列方面，包括备份、服务器状态、VPS 的 VHD 文件、添加主机和检查服务器状态。

HyperV 中的实时迁移

在实时迁移中，两个虚拟机可以在两个主机之间转移，而不会出现中断或服务停机。Hyper-V 技术能够支持虚拟机从原始主机顺利移动到下一个主机。两个主机之间的共享网络有助于在用户在主机之间移动虚拟机时保持服务器正常运行。

HyperV 中的快速迁移是什么？

快速迁移与其他网络迁移非常相似，不同之处在于在两个主机或节点之间移动虚拟机时会导致服务中断。它已经存在很长时间了，可以追溯到虚拟化概念刚刚出现的时候。快速迁移至今仍然可行。

许可证订阅

以下是 Windows Server 2012 Essential、Datacenter Edition 和 Standard 版本的 HyperV 虚拟化技术许可订阅。请注意，不同国家/地区的定价可能有所不同。

注意：Microsoft 可能会定期修改 HyperV 许可的价格，因此，我们建议读者直接从 Microsoft 网站查看当前价格。

（2）VMWare

VMWare 虚拟化技术是一种基于云的虚拟化技术，您可以在其中运行多个虚拟机实例。 没有什么能像其丰富的桌面应用程序（软件）那样定义 VM ware 虚拟化技术并使其出名。VM ware 的主要目的是管理较小的虚拟化环境。

VM ware 的软件设计使得它能够以专用硬件资源为基础建立小型虚拟机。用户可以通过细分网络、存储、网卡和处理器来管理硬件资源并建立虚拟机。

VM ware 使用加密作为密钥管理解决方案，使用数据加密方法来保护客户的数据，对 SQL 服务器使用透明数据加密，以便用户的数据可以安全传输，并且它为所有 VM ware 企业平台使用各种软件开发工具包。其中包括较低的运营成本、关键的 VM ware 加密技术。VM ware 硬件可以在以下平台上进行管理。vCenter Server、vSphere Client、vMotion、ESXi 等……VM ware 技术提供多种类型的硬件管理工具。

VMWare 中的实时迁移

用户可以自由地在不同的物理服务器之间移动虚拟机，而不会遇到停机延迟。大量存储和连接资源用于确保这种迁移。要在物理服务器之间移动虚拟机，需要活动内存和高度可扩展的网络。

实时迁移的主要优势在于，它允许您根据需要执行硬件维护，而不会因服务器故障转移和停机而带来不便。通常，会使用一系列软件来自动化和安排虚拟机的移动。其中一些软件是：vSphere、vMotion等。其中一些软件支持在几秒钟内同时迁移多个虚拟机。

VM ware 硬件可以在以下平台上管理。vCenter Server、vSphere Client、vMotion、ESXi 等…VM ware 技术提供了多种类型的硬件管理工具。

许可证订阅

以下是有关 vSphere for 2020 的许可信息。如果您打算将其用于实时支持，您会很高兴地发现它支持存储维护、实时迁移、高可用性、恢复和备份功能，以及专门为虚拟环境应用程序制作的防病毒软件。请注意，此软件的定价可能因国家/地区而异。

注意：VMWare 可能会定期修改价格，因此，我们建议读者直接从 VMWare 网站查看当前价格。

（3）KVM

KVM 虚拟化技术是一种基于 Linux 的完全虚拟化技术，它是免费的开源虚拟化技术。 这是一个用于管理 Linux 操作系统虚拟化的开源软件。KVM 代表基于内核的虚拟化机器。KVM 是一种虚拟化技术，专门用于Linux 操作系统虚拟化。这是 Linux x86 操作系统虚拟化的完整解决方案。使用这种虚拟化技术，我们可以创建具有独立网卡、存储和图形适配器的 Linux 虚拟化服务器。

在 KVM 虚拟机管理程序上，多个操作系统可以在一台硬件主机上完美共享。KVM 虚拟机管理程序旨在用作 2 型虚拟机管理程序。如果您正在寻找具有操作系统虚拟化功能和出色性能和管理的虚拟机管理程序，那么您可能永远不会想远离这个平台。值得一提的是，KVM 的虚拟机管理程序部分建立了支持存储、网络资源、操作系统和硬盘之间交互的虚拟机。

基于硬件的隔离：KVM 充分利用基于硬件的交互功能来实现虚拟化并在虚拟机之间创建边界。它对所有虚拟机实施访问控制。它通过严格实施虚拟化来实现这一点。

KVM 中的实时迁移

KVM 支持实时和离线迁移，可将虚拟机从一个节点移动到另一个节点，而无需故障转移群集。这里 x64 位客户机只能通过 x64 客户机进行迁移，但 x32 位可以通过 x64 和 x86 位进行迁移。

许可证订阅

与其他价格昂贵的实用软件不同，KVM 是免费提供的。它具有一系列高级虚拟化功能，包括实时支持。KVM 允许您使用一系列单独许可的虚拟机管理程序平台来管理虚拟化。提供许可证的提供商包括 Red Hat 和 SolusVM。

（4）Citrix服务器虚拟化（以前称为XenServer）

Citrix Virtulization 技术基于 Xen Hypervisor 提供桌面和应用程序的虚拟化。

Citrix 服务器虚拟化是最流行的虚拟化技术之一。它允许用户管理多个存储空间、网络配置和一系列其他扩展功能。Citrix 服务器虚拟化主要用于桌面、应用程序和服务器虚拟化（统称为多租户虚拟化平台）。如果您正在寻找具有更大可扩展性和更大部署性能的选项，它就是您所需的完美虚拟化技术。此虚拟化技术在 XEN 服务器上运行得更好。

使用 Citrix Hypervisor，您可以避免系统加载时间异常导致的资源耗尽。此外，它还允许对虚拟机进行独特的标记和命名。更好的是，它包含支持实时迁移的功能并创建安全模板。

Citrix 服务器虚拟化中的实时迁移

Citrix Hypervisor 有所有版本。它提供服务器之间的实时和离线虚拟机迁移。在此功能中，源服务器和目标服务器共享虚拟机的磁盘。此功能允许在不停机的情况下迁移 VM。当存储彼此共享时，迁移可以轻松进行，而不会出现停机。

许可证订阅

目前有多个 Citrix Xen 服务器版本，均可获得许可。该公司提供按插槽许可。年度许可证为您的 XEN 服务器提供支持。它还涉及软件维护。有了它，您将可以全天候获得技术支持。

您应该咨询 Citrix 的官方网站以获取有关您所在地区的具体信息。

注意：Citrix 可能会定期修改价格，因此，我们建议读者直接从 Citrix 网站查看当前价格。

使用虚拟化技术时应采取哪些安全措施？

为了在虚拟服务器和主机服务器上实现最大程度的虚拟化安全性，您需要考虑以下方面：

• 优先使用私有网络来访问您的虚拟机。
• 设置存储虚拟化资源文件的安全性，并对文件设置适当的权限。
• 设置安全防火墙以保护您的服务器免受恶意软件攻击和盗窃。
• 建议您使用第二代 64 位处理器。

结论

虚拟化可以为遇到硬件维护问题的公司和个人减轻忧虑。虚拟化具有许多好处，其中三个主要显著的例子是减少对物理硬件的需求、简化建立和由数据中心管理。根据您的硬件、软件、内存甚至网络需求，虚拟化有几种类型。在虚拟化技术的更大领域中，有一系列基于云的技术能够通过一系列 Web 技术、数据中心、软件等提供虚拟化。