虚拟化技术的原理如何解释？

虚拟化是一个广义的术语，在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，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。

这是的资料，给你复制下来了 ！

简单来说就是虚拟出一个硬件或者硬件环境，从而让软件不会因为软件公用之间的冲突！

比如虚拟机软件 vm和vpc，他们是在你的电脑里虚拟出另外一个电脑，可以在这太虚拟电脑里做实验啦或者做服务器啦之类的！

目的，最重要的就是省钱和性能的合理利用！！

一个服务器可以利用虚拟机方好几个网站服务器虚拟机，就省了几台电脑的钱，另外一般现在电脑性能过剩，所以也可以利用闲置资源！

首先，计算机的硬件大体分三种：

计算，存储，网络和接口

对应出来大体对应的就是：

服务器，存储，网络

虚拟化最多的时候常常指的是针对这三种物理设备的虚拟化

那么如何去理解它呢？

首先谈服务器虚拟化

通常来讲我们部署一台服务器是买一套硬件，装一个系统，跑几个应用，做一段运维

我们可能常常会遇到几个问题：

1cpu内存磁盘带宽利用率低：

一个应用也不是核心应用跑也不占什么资源，但就是有环境要求，非独立占一个主机，平时高负载时cpu内存也就跑个20~30%，但电一直要开着，这样就会造成一种巨大的电能浪费，何况电力成本是数据中心第一大成本。

2物理空间占用量大

既然每个物理机都只跑一两个应用，那么就需要很多实体物理机才能把大量服务撑起来，数据中心是个寸土寸金的地方，即便是塔式转机架，机架转刀片，还是要占用大量物理空间，又是一大成本。

3硬件问题

硬件总有个故障率，一旦发生问题就可能会造成系统停摆，服务终止，这对于SLA要求高的关键性应用是不可接受的，目前常用的解决方案主要是软件层面的主备机，负载均衡等方式，但依然会带来备机硬件和维护成本的上升和切换的风险；另外当做硬件升级的时候，则又不可避免的不停机停服务。

那么服务器虚拟化是怎么做呢？

简单来讲，服务器虚拟化就是在操作系统和硬件之间多插了那么一个中间层，通常叫做hypervisor层，把操作系统和硬件从逻辑依赖关系上分离了，用领导的话叫”解耦合“，操作系统和hypervisor层通信，hypervisor层再和硬件通信，这样解决了以上的三个问题。

那么是如何解决的呢？

对于硬件来讲hypervisor层就是它的控制系统，对于hypervisor层来讲，主机操作系统就是个文件而已，这样的话，这个主机操作系统就可以从又控制应用又控制硬件的角色中解脱出来只管应用接口了

那么

1既然操作系统对于hypervisor层来讲只是个文件，那么一个hypervisor层同时多跑几个操作系统也就没什么所谓了，反正对于硬件只认识hypervisor一个系统而已，从此实现一个物理设备其实可以跑一堆操作系统，那么硬件的有效利用率一下子就可以提升了，通常做完服务器虚拟化可以轻松将硬件利用率提升至60%以上。

2既然好几个操作系统都能跑在一台物理设备上，那就可以省掉许多硬件开销了，自然空间利用率就上去了。

3既然虚拟出来的操作系统不过是个文件而已，那么把虚拟机放在一个存储或文件服务器上是不是也OK啊，这样如果使用共享存储的话一台物理机宕机了，它自然可以用另一台物理机把它从存储中恢复回来，这种方式从系统层面实现了HA，并不依赖软件；那么它也自然应该可以在物理机之间来回传输罢，如果硬件升级的话，提前将这个虚拟机在线不停服务的迁移到其他物理机上也就OK了，从而实现了系统级Motion。

再谈存储虚拟化

其实存储虚拟化的定义在各个厂家看来并不十分一致，核心需求都是要存储硬件设备和存储逻辑结构解耦。

最常见的解决方向就是，在主机端装个软件或者和存储间加台设备，把企业内各式各样的存储拼成一个大资源池，不论厂家，不论功能，只按高低性能和生命周期分开，统一管理起来。

当然，这样做的大前提就是解决企业内存储各种管理难的问题，通过某种抽象的方式将其对主机来看就是块儿管理空间而已，这样就免去了针对各个厂商各个功能的了解和掌握，也可以以一种集中的管理方式对存储进行管理。

厂商主要针对的都是这一块儿谈存储虚拟化，但往往这种推进并不十分理想，原因如下：

1如果通过某种形式将其统一管理，不论品牌和高低性能的话，那么就需要各厂家的设备功能高度规范和统一，所有功能都依照木桶原理向下对齐，这对于比如netApp这种存储功能逻辑非常奇葩但却优秀的厂家来讲是十分不公平的，各存储厂家之间的功能差异化就没什么意义了。

2很多时候，公司更倾向于买某个固定厂家的不同类型产品来实现其存储需求，而相同厂家的产品往往又有着可以实现自身统一管理的平台类软件，没必要非得费劲的支持第三方产品。

3统一存储的概念还没推行多少年，多数公司的存储系统还都处于孤岛状态，想要连起来统一管理缺少必要条件和实现动力。

还有一种说法把存储虚拟化看成分布式存储甚至分布式文件系统，简单说就是干脆不要外接存储，直接主机本地盘存数据，然后通过网络和其他主机本地盘实现冗余，以此让存储的逻辑和物理彻底分开无关。

从某个角度讲这其实是非常理想的一种方式，但这种方式适用性目前还比较有限，成型的产品也不多，更多的是软件实现。

再谈网络虚拟化

其实一些网络虚拟化技术我们用了很久了，只是当时没叫这个名词而已，但凡网络技术前面+V的基本都可以看做网络虚拟化，比如说vlan和***，vlan技术就是指在交换机上针对接口虚拟出来逻辑的广播域，***技术是指在公共互联网上虚拟出一条私人隧道，其目的要不是分割网络要不就是合并网络，这种使网络设备机构和网络逻辑结构分离解耦的方式即是网络虚拟化，当然也包括什么vrrp和vss之类的。

最近一段时间谈的比较热门网络虚拟化技术都是针对服务器虚拟化的，因为服务器虚拟化造成了设备和系统解耦还来回飘，所以网络层面也必须针对其做相应的优化，比较常见的方案有虚拟网卡和分布式虚拟交换机等，其核心思想都是想要通过层平面的角度去规划管理做完服务器虚拟化后的网络。

还得说说SDN，虽然SDN本身不能称作虚拟化技术，但其实质却真正实现了完全的解耦，即策略与管理和网络设备的解耦，最终能实现一个大脑控制全身，在超大规模虚拟化后的网络面前，这东西才是王道，没有它的情况下即便虚拟化了网络管理也是问题，所以在思考网络虚拟化的时候也一定要把SDN考虑进去。

从系统的观点看，有三种主要的存储虚拟化方法:

基于主机的虚拟存储;

基于存储设备的虚拟存储;

基于网络的虚拟存储。

方法1:基于主机的虚拟存储

基于主机的虚拟存储依赖于代理或管理软件，它们安装在一个或多个主机上，实现存储虚拟化的控制和管理。由于控制软件是运行在主机上，这就会占用主机的处理时间。因此，这种方法的可扩充性较差，实际运行的性能不是很好。基于主机的方法也有可能影响到系统的稳定性和安全性，因为有可能导致不经意间越权访问到受保护的数据。这种方法要求在主机上安装适当的控制软件，因此一个主机的故障可能影响整个SAN系统中数据的完整性。软件控制的存储虚拟化还可能由于不同存储厂商软硬件的差异而带来不必要的互操作性开销，所以这种方法的灵活性也比较差。

但是，因为不需要任何附加硬件，基于主机的虚拟化方法最容易实现，其设备成本最低。使用这种方法的供应商趋向于成为存储管理领域的软件厂商，而且目前已经有成熟的软件产品。这些软件可以提供便于使用的图形接口，方便地用于SAN的管理和虚拟化，在主机和小型SAN结构中有着良好的负载平衡机制。从这个意义上看，基于主机的存储虚拟化是一种性价比不错的方法。

方法2:基于存储设备的虚拟化

基于存储设备的存储虚拟化方法依赖于提供相关功能的存储模块。如果没有第三方的虚拟软件，基于存储的虚拟化经常只能提供一种不完全的存储虚拟化解决方案。对于包含多厂商存储设备的SAN存储系统，这种方法的运行效果并不是很好。依赖于存储供应商的功能模块将会在系统中排斥JBODS(Just a Bunch of Disks，简单的硬盘组)和简单存储设备的使用，因为这些设备并没有提供存储虚拟化的功能。当然，利用这种方法意味着最终将锁定某一家单独的存储供应商。

基于存储的虚拟化方法也有一些优势:在存储系统中这种方法较容易实现，容易和某个特定存储供应商的设备相协调，所以更容易管理，同时它对用户或管理人员都是透明的。但是，我们必须注意到，因为缺乏足够的软件进行支持，这就使得解决方案更难以客户化(customzing)和监控。

方法3:基于网络的虚拟存储

基于网络的虚拟化方法是在网络设备之间实现存储虚拟化功能，具体有下面几种方式:

1 基于互联设备的虚拟化

基于互联设备的方法如果是对称的，那么控制信息和数据走在同一条通道上;如果是不对称的，控制信息和数据走在不同的路径上。在对称的方式下，互联设备可能成为瓶颈，但是多重设备管理和负载平衡机制可以减缓瓶颈的矛盾。同时，多重设备管理环境中，当一个设备发生故障时，也比较容易支持服务器实现故障接替。但是，这将产生多个SAN孤岛，因为一个设备仅控制与它所连接的存储系统。非对称式虚拟存储比对称式更具有可扩展性，因为数据和控制信息的路径是分离的。

基于互联设备的虚拟化方法能够在专用服务器上运行，使用标准操作系统，例如Windows、Sun Solaris、Linux或供应商提供的操作系统。这种方法运行在标准操作系统中，具有基于主机方法的诸多优势--易使用、设备便宜。许多基于设备的虚拟化提供商也提供附加的功能模块来改善系统的整体性能，能够获得比标准操作系统更好的性能和更完善的功能，但需要更高的硬件成本。

但是，基于设备的方法也继承了基于主机虚拟化方法的一些缺陷，因为它仍然需要一个运行在主机上的代理软件或基于主机的适配器，任何主机的故障或不适当的主机配置都可能导致访问到不被保护的数据。同时，在异构操作系统间的互操作性仍然是一个问题。

3 基于路由器的虚拟化

基于路由器的方法是在路由器固件上实现存储虚拟化功能。供应商通常也提供运行在主机上的附加软件来进一步增强存储管理能力。在此方法中，路由器被放置于每个主机到存储网络的数据通道中，用来截取网络中任何一个从主机到存储系统的命令。由于路由器潜在地为每一台主机服务，大多数控制模块存在于路由器的固件中，相对于基于主机和大多数基于互联设备的方法，这种方法的性能更好、效果更佳。由于不依赖于在每个主机上运行的代理服务器，这种方法比基于主机或基于设备的方法具有更好的安全性。当连接主机到存储网络的路由器出现故障时，仍然可能导致主机上的数据不能被访问。但是只有联结于故障路由器的主机才会受到影响，其他主机仍然可以通过其他路由器访问存储系统。路由器的冗余可以支持动态多路径，这也为上述故障问题提供了一个解决方法。由于路由器经常作为协议转换的桥梁，基于路由器的方法也可以在异构操作系统和多供应商存储环境之间提供互操作性。

关于服务器虚拟化的概念，各个厂商有自己不同的定义，然而其核心思想是一致的，即他是一种方法，能够通过区分资源的优先次序并随时随地能将服务器资源分配给最需要他们的工作负载来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源。

我是从象过河虚拟官网知道的。

以下是我从象过河虚拟官网上找到的服务器虚拟化的好处，你咋感谢我呢。

1 减少服务器的数量，提供一种服务器整合的方法，减少初期硬件采购成本

2 简化服务器的部署、管理和维护工作，降低管理费用

3 提高服务器资源的利用率，提高服务器计算能力

4 通过降低空间、散热以及电力消耗等途径压缩数据中心成本

5 通过动态资源配置提高IT对业务的灵活适应力

6 提高可用性，带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境

7 支持异构操作系统的整合，支持老应用的持续运行

8 在不中断用户工作的情况下进行系统更新

9 支持快速转移和复制虚拟服务器，提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案

降低总体拥有成本（TCO）、提高投资回报率（ROI）

通过服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率，从而降低硬件成本。

降低运营和维护成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。

2、提高运营效率

加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建和应用加载时间。

主动地提前规划资源增长，这样对客户和应用的需求响应快速，不需要象以前那样，需要长时间的采购流程，然后进行尝试。

不需要象以前那样，硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护窗口，现在可以进行快速的硬件维护和升级。

3、系统安全性

由于采用了虚拟化技术的高级功能，使业务系统脱离了单台物理硬件的束缚，可以实现更高级别的业务连续性要求，提升了系统安全性、可靠性。

通过虚拟化技术，降低了物理硬件的故障影响力，减少了硬件的安全隐患。

通过虚拟化整合，减少了设备的接入数量，安全防范的范围能够得到更有效地控制。

4、提高服务水平

帮助您建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应。

将所有服务器作为统一资源池进行管理，并按需进行资源调配，快速响应业务部门提出的系统资源需求。

5、陈旧硬件和操作系统的投资保护

虚拟化平台具有更广泛的操作系统（OS）兼容性，不再担心旧系统的无法使用，并且通过自动更新功能实现维护和升级等一系列问题。

6、云计算基础环境准备

所谓应用虚拟化，技术原理是基于应用/服务器计算A/S架构，采用极通科技独创的AIP（Application Integration Protocol）技术，把应用程序的人机交互逻辑（应用程序界面、键盘及鼠标的操作、音频输入输出、读卡器、打印输出等）与计算逻辑隔离开来。在用户访问一个服务器虚拟化后的应用时，用户计算机只需要把人机交互逻辑通过AIP协议传送到服务器端，服务器端为用户开设独立的会话空间，应用程序的计算逻辑在这个会话空间中运行，把变化后的人机交互逻辑传送给客户端，并且在客户端相应设备展示出来，从而使用户获得如同运行本地应用程序一样的访问感受。

　　在国内，最早提出应用虚拟化技术概念的是北京汉邦极通科技有限公司。其凭借雄厚的技术实力，经过潜心钻研，攻破技术瓶颈成功开发出与世界最先进技术同步的中国首款应用虚拟化平台——极通EWEBS，并于2008年7月正式向市场发布。也就是在极通EWEBS产品发布会上，第一次听到“应用虚拟化”这个新词儿。

我是从IT号外知道的。