虛擬化技術的發展歷程簡述

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虛擬化發展歷程：

        首次出現虛擬化的概念是在20世紀的60年代，可以使用它來進行對稀有而昂貴的資源——大型機硬體的分割槽。而隨著時間推移，微型計算機和PC能夠提供更為有效、經濟的方法來對資源進行分配和處理，所以到20世紀80年代之後，虛擬技術不再被廣泛使用。

        但是到了20世紀90年代，研究人員開始探索如何利用虛擬化解決與廉價硬體激增相關的一些問題，例如，利用率不足、管理成本不斷攀升和易受攻擊等。現在，虛擬化技術處於時代前沿，可以幫助企業升級和管理他們在世界各地的IT基礎架構並確保其安全。虛擬化技術可以擴大硬體的容量，簡化軟體的重新配置過程。CPU的虛擬化技術可以單CPU模擬多CPU並行，允許一個平臺同時執行多個作業系統，並且應用程式都可以在相互獨立的空間內執行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。

        雲端計算的平臺包括三類服務：軟體基礎實施即服務IaaS、平臺即服務PaaS、軟體即服務SaaS，而這三類服務的基礎則是虛擬化平臺，其關係結構如下圖1所示：

        毫無疑問，虛擬化正在重組IT工業，同時它也正在支撐起雲端計算，如果把雲端計算單純理解虛擬化，其實也併為過，因為沒有虛擬化的雲端計算，是不可能實現按需計算的目標的。

虛擬化技術

        虛擬化是資源的邏輯表示，這種表示不受物理限制的約束，它的主要目標是對包括基礎設施、系統和軟體等IT資源的表示、訪問、配置和管理進行簡化，併為這些資源提供標準的介面來接收輸入和提供輸出。

        虛擬化技術包括兩個層面，其一是硬體層面的虛擬化，其二是軟體層面的虛擬化。實際上，我們通常所說的虛擬化是指伺服器虛擬化技術，除此之外，在應用層、表示層、桌面、儲存和網路都可以做全方位的虛擬化。

(1)網路虛擬化

        網路虛擬化通常包括虛擬區域網和虛擬專用網。虛擬區域網是其典型的代表，它可以將一個物理區域網劃分成多個虛擬區域網，或者將多個物理區域網中的節點劃分到一個虛擬區域網中，這樣提供一個靈活便捷的網路管理環境，使得大型網路更加易於管理，可以通過集中配置不同位置的物理裝置來實現網路的最優化。

        虛擬專用網幫助管理員維護IT環境，防止來自內網或者外網中的威脅，使使用者能夠快速、安全地訪問應用程式和資料。目前虛擬專用網在大量的辦公環境中使用。

(2)儲存虛擬化

        儲存虛擬化就是為主機建立物理儲存資源的過程。通過虛擬化技術，多個儲存介質模組(如硬碟、RAID)通過一定的手段集中管理起來，所有的儲存模組在一個儲存池中得到統一管理。Redundant Array of independent Disk,(RAID)技術是虛擬化儲存技術的雛形，目前使用的儲存還有Network Attached Storage(NAS)和Storage Area Network(SAN)。

(3)桌面虛擬化

        桌面虛擬化技術，維基百科上給出的定義是：“Desktopvirtualization(或者成為Virtual Desktop Infrastructure)是一種基於伺服器的計算模型，並且借用了傳統的瘦客戶端的模型，但是讓管理員與使用者能夠同時獲得兩種方式的優點：將所有桌面虛擬機器在資料中心進行託管並統一管理;同時使用者能夠獲得完整PC的使用體驗。桌面虛擬化最大的好處在於能夠使用軟體從集中位置來配置PC及其它客戶端裝置，這樣方便了企業使用者集中管理計算機，運維部門可以在資料中心加強對應用軟體、系統補丁、防毒軟體的管理和控制。

(4)表示層虛擬化

         在本地計算機顯示和操作遠端計算機桌面，在遠端計算機執行儲存資訊和程式，一般通過終端服務來實現。

(5)應用虛擬化

       在一臺計算機上顯示和操作計算機桌面，在另一臺計算機上執行程式和儲存資訊。

       目前在微軟的虛擬化產品線中，已經有了伺服器虛擬化、應用虛擬化、桌面虛擬化、表示層虛擬化產品：

伺服器虛擬化

        伺服器虛擬化可以說是最為熟悉的，就是讓多個作業系統和應用程式同時執行在不同的虛擬機器上，而這些虛擬機器建立在同一個物理伺服器上。但是一個伺服器上的虛擬伺服器的數量取決於硬體的能力，所有虛擬伺服器共享相同的硬體上，但是相互獨立執行，單獨的虛擬伺服器可以自行升級、啟動，不會影響到其他虛擬伺服器。

        伺服器虛擬化解決了存在物理伺服器環境下問題，通過虛擬化層可以隔離同一臺機器上、不同作業系統中執行的程式，避免資源的衝突。另外，伺服器虛擬化可以動態移動沒有充分利用的硬體資源到最需要應用的程式中，從而提高底層硬體資源的利用率。