通過虛拟化，網絡、存儲和計算資(zī)源被抽象化，使應用程序、服務和功能減少對物(wù)理硬件的依賴。IT管理員(yuán)可以在自己的環境(包括操作系統、支持軟件、網絡和存儲資(zī)源)中(zhōng)提供應用程序、服務和功能，這種環境不太容易受相同基礎資(zī)源上運行其他工(gōng)作負載問題的影響。或者它們可以共享資(zī)源以降低成本，并提高整體(tǐ)利用率和性能。

從标準基于服務器的虛拟化的早期開(kāi)始(不包括IBM長期存在的大(dà)型機虛拟化功能)，管理員(yuán)就開(kāi)始創建虛拟機，其中(zhōng)包含運行工(gōng)作負載所需的一(yī)切，包括操作系統的完整副本、所有支持軟件和模拟系統，例如作爲網絡接口卡。有些IT部門正在轉向較小(xiǎo)的方法，例如容器化，在這種方法中(zhōng)，工(gōng)作負載被最小(xiǎo)化到一(yī)個數據包中(zhōng)，該數據包位于虛拟化資(zī)源之上并共享操作系統功能。

計算資(zī)源虛拟化以多種方式進行，包括基于硬件的虛拟化、管理程序和基于軟件的虛拟化。因此，管理員(yuán)必須謹慎選擇虛拟化方法。

硬件虛拟化

在這種情況下(xià)，該系統通過将CPU的一(yī)部分(fēn)分(fēn)配給不同的工(gōng)作負載來提供虛拟化。這是IBM Power架構的主要方面，其中(zhōng)核心的部分(fēn)或者整個核心可以分(fēn)割，爲工(gōng)作負載創建專用平台，并根據需要動态分(fēn)配額外(wài)資(zī)源。這樣，不同工(gōng)作負載可提供給專用環境，并可随工(gōng)作負載的需要而擴展和縮減，并且任何單個工(gōng)作負載的不良行爲都不會影響其他工(gōng)作負載。

硬件虛拟化還支持需要更高可用性的工(gōng)作負載(例如虛拟專用網或防病毒引擎)，讓它們擁有專用資(zī)源，其他工(gōng)作負載無法調用。英特爾和AMD不太關注完整的硬件虛拟化，而是分(fēn)别在硬件輔助方法中(zhōng)使用Intel Virtualization Technology和 AMD Virtualization。

硬件輔助虛拟化

對于硬件輔助虛拟化，操作系統和其他軟件可以完成繁重的工(gōng)作，但軟件需要硬件功能來提供優化的虛拟化，同時将性能損失降至最低。API将調用從應用層傳遞到硬件，繞過大(dà)量侵入性仿真和代碼執行路徑中(zhōng)的調用處理。

硬件輔助虛拟化通常被認爲是基于管理程序的虛拟化的功能，結合底層可用CPU。

基于虛拟管理程序的虛拟化

基于管理程序的虛拟化是企業數據中(zhōng)心中(zhōng)最常見的虛拟化形式。Type 1管理程序，也稱爲裸機管理程序，包括VMware vSphere/ESXi、Microsoft Hyper-V和Linux KVM。通過使用Type 1管理程序，虛拟化在操作系統真正啓動之前發揮作用，創建虛拟化硬件平台，主機操作系統的多個實例可以通過該管理程序層進行交互。

Type 2管理程序，也稱爲托管管理程序，在主機操作系統之上。通常用于桌面以支持來賓操作系統，與服務器虛拟化方法相反，Type 2管理程序示例包括Oracle VM VirtualBox、Parallels Desktop和VMware Fusion。

半虛拟化

完全虛拟化是指虛拟化環境中(zhōng)的工(gōng)作負載沒有察覺自己沒有直接運行在物(wù)理平台。半虛拟化采用稍微不同的方法。半虛拟化沒有模拟硬件環境—每個工(gōng)作負載都運行自己的隔離(lí)域。

Xen等産品同時支持全虛拟化和半虛拟化，Oracle VM for x86和IBM LPAR使用經過修改的操作系統，該操作系統了解半虛拟化層并優化功能，例如從工(gōng)作負載到硬件的特權調用等功能。

操作系統級虛拟化

操作系統級虛拟化(也稱爲容器化)在過去(qù)幾年中(zhōng)得到很多人的青睐。容器化使不同的工(gōng)作負載能夠以互不信任的方式共享相同的底層資(zī)源：由一(yī)個工(gōng)作負載引起的任何問題都不會影響共享相同底層資(zī)源的其他工(gōng)作負載。但情況并非總是如此。Docker的早期實例允許來自一(yī)個容器的特權調用幹擾物(wù)理環境，從而導緻多米諾骨牌效應的容器損壞。現在，默認情況下(xià)對受保護底層資(zī)源的特權調用被禁用。

與硬件輔助虛拟化一(yī)樣，随着直接對底層操作系統調用，而無需任何仿真，性能得以優化。随着Docker的出現，可簡單地創建工(gōng)作負載，以從一(yī)個平台移動到另一(yī)個平台，同時最大(dà)限度地減少用于提供虛拟化的資(zī)源量，操作系統級虛拟化被嵌入到很多雲平台中(zhōng)，并得到大(dà)多數DevOps系統的支持。其他提供操作系統級虛拟化的平台包括Linux Containers 和IBM Workload Partitions for AIX。

雲平台傾向于使用基于管理程序或操作系統級别的虛拟化，或者将操作系統級别的虛拟化功能置于基于管理程序的平台之上。

虛拟化類型的選擇取決于支持來賓OS的需求、安裝和管理的工(gōng)作負載數量、所需的總體(tǐ)性能以及總體(tǐ)成本，當你試圖虛拟化包含數百個操作系統的整個平台時，許可費(fèi)用可能很高。
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