了解5種類(lèi)型的服務(wù)器虛擬化

通過(guò)虛擬化，網(wǎng)絡(luò )、存儲和計算資源被抽象化，使應用程序、服務(wù)和功能減少對物理硬件的依賴(lài)。IT管??理員可以在自己的環(huán)境（包括操作系統、支持軟件、網(wǎng)絡(luò )和存儲資源）中提供應用程序、服務(wù)和功能，這種環(huán)境不太容易受相同基礎資源上運行其他工作負載問(wèn)題的影響?；蛘咚鼈兛梢怨蚕碣Y源以降低成本，并提高整體利用率和性能。

從標準基于服務(wù)器的虛擬化的早期開(kāi)始（不包括IBM長(cháng)期存在的大型機虛擬化功能），管理員就開(kāi)始創(chuàng )建虛擬機，其中包含運行工作負載所需的一切，包括操作系統的完整副本、所有支持軟件和模擬系統，例如作為網(wǎng)絡(luò )接口卡。有些IT部門(mén)正在轉向較小的方法，例如容器化，在這種方法中，工作負載被最小化到一個(gè)數據包中，該數據包位于虛擬化資源之上并共享操作系統功能。

計算資源虛擬化以多種方式進(jìn)行，包括基于硬件的虛擬化、管理程序和基于軟件的虛擬化。因此，管理員必須謹慎選擇虛擬化方法。

1. 硬件虛擬化

在這種情況下，該系統通過(guò)將CPU的一部分分配給不同的工作負載來(lái)提供虛擬化。這是IBM Power架構的主要方面，其中核心的部分或者整個(gè)核心可以分割，為工作負載創(chuàng )建專(zhuān)用平臺，并根據需要動(dòng)態(tài)分配額外資源。這樣，不同工作負載可提供給專(zhuān)用環(huán)境，并可隨工作負載的需要而擴展和縮減，并且任何單個(gè)工作負載的不良行為都不會(huì )影響其他工作負載。

硬件虛擬化還支持需要更高可用性的工作負載（例如 VPN 或防病毒引擎），讓它們擁有專(zhuān)用資源，其他工作負載無(wú)法調用。英特爾和AMD不太關(guān)注完整的硬件虛擬化，而是分別在硬件輔助方法中使用Intel Virtualization Technology和 AMD Virtualization。

2. 硬件輔助虛擬化

對于硬件輔助虛擬化，操作系統和其他軟件可以完成繁重的工作，但軟件需要硬件功能來(lái)提供優(yōu)化的虛擬化，同時(shí)將性能損失降至最低。API將調用從應用層傳遞到硬件，繞過(guò)大量侵入性仿真和代碼執行路徑中的調用處理。

硬件輔助虛擬化通常被認為是基于管理程序的虛擬化的功能，結合底層可用CPU。

3. 基于虛擬管理程序的虛擬化

基于管理程序的虛擬化是企業(yè)數據中心中最常見(jiàn)的虛擬化形式。Type 1管理程序，也稱(chēng)為裸機管理程序，包括VMware vSphere/ESXi、Microsoft Hyper-V和Linux KVM。通過(guò)使用Type 1管理程序，虛擬化在操作系統真正啟動(dòng)之前發(fā)揮作用，創(chuàng )建虛擬化硬件平臺，主機操作系統的多個(gè)實(shí)例可以通過(guò)該管理程序層進(jìn)行交互。

Type 2管理程序，也稱(chēng)為托管管理程序，在主機操作系統之上。通常用于桌面以支持來(lái)賓操作系統，與服務(wù)器虛擬化方法相反，Type 2管理程序示例包括Oracle VM VirtualBox、Parallels Desktop和VMware Fusion。

4. 半虛擬化

完全虛擬化是指虛擬化環(huán)境中的工作負載沒(méi)有察覺(jué)自己沒(méi)有直接運行在物理平臺。半虛擬化采用稍微不同的方法。半虛擬化沒(méi)有模擬硬件環(huán)境—每個(gè)工作負載都運行自己的隔離域。

Xen等產(chǎn)品同時(shí)支持全虛擬化和半虛擬化，Oracle VM for x86和IBM LPAR使用經(jīng)過(guò)修改的操作系統，該操作系統了解半虛擬化層并優(yōu)化功能，例如從工作負載到硬件的特權調用等功能。

5. 操作系統級虛擬化

操作系統級虛擬化（也稱(chēng)為容器化）在過(guò)去幾年中得到很多人的青睞。容器化使不同的工作負載能夠以互不信任的方式共享相同的底層資源：由一個(gè)工作負載引起的任何問(wèn)題都不會(huì )影響共享相同底層資源的其他工作負載。但情況并非總是如此。Docker的早期實(shí)例允許來(lái)自一個(gè)容器的特權調用干擾物理環(huán)境，從而導致多米諾骨牌效應的容器損壞?，F在，默認情況下對受保護底層資源的特權調用被禁用。

與硬件輔助虛擬化一樣，隨著(zhù)直接對底層操作系統調用，而無(wú)需任何仿真，性能得以?xún)?yōu)化。隨著(zhù)Docker的出現，可簡(jiǎn)單地創(chuàng )建工作負載，以從一個(gè)平臺移動(dòng)到另一個(gè)平臺，同時(shí)最大限度地減少用于提供虛擬化的資源量，操作系統級虛擬化被嵌入到很多云平臺中，并得到大多數DevOps系統的支持。其他提供操作系統級虛擬化的平臺包括Linux Containers 和IBM Workload Partitions for AIX。

云平臺傾向于使用基于管理程序或操作系統級別的虛擬化，或者將操作系統級別的虛擬化功能置于基于管理程序的平臺之上。

虛擬化類(lèi)型的選擇取決于支持來(lái)賓OS的需求、安裝和管理的工作負載數量、所需的總體性能以及總體成本，當你試圖虛擬化包含數百個(gè)操作系統的整個(gè)平臺時(shí)，許可費用可能很高。