『現學現忘』Docker相關概念 — 4、虛擬化概念

繁華似錦Fighting發表於2022-03-08

1、虛擬化的概念

虛擬化是指通過虛擬化技術將計算機虛擬為多臺邏輯計算機。在一臺計算機上同時執行多個邏輯計算機,每個邏輯計算機可執行不同的作業系統,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。

2、為什麼出現虛擬化

由於x86伺服器的限制,許多IT組織必須部署多個伺服器,每個伺服器只能以其容量的一小部分執行,以滿足當今的高儲存和處理需求。其結果是:效率極低,運維成本過高。

採用虛擬化技術來模擬硬體功能並建立虛擬計算機系統。這使IT組織能夠在單個伺服器上執行多個虛擬系統以及多個作業系統和應用。由此帶來的好處包括規模經濟和更高的效率。

所以虛擬化,虛擬化技術是一個總稱,是一系列實現虛擬技術的統稱,是一種資源解決方案。

虛擬化技術是將物理資源轉變為邏輯上可以管理的資源,以打破物理結構之間的壁壘,應用程式服務執行在虛擬資源上,而不是真實的物理機上,大大的提升了伺服器資源的利用率。

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3、虛擬化技術

如果要對物理資源進行管理,第一步,就是“虛擬化”。

虛擬化是雲端計算的基礎。簡單來說,虛擬化就是在一臺物理伺服器上,執行多臺“虛擬伺服器”。這種虛擬伺服器,也叫虛擬機器(VMVirtual Machine)。

從表面來看,這些虛擬機器都是獨立的伺服器,但實際上,它們共享物理伺服器的CPU、記憶體、硬體、網路卡等資源。

物理機,通常稱為宿主機Host)。虛擬機器則稱為客戶機(Guest)。

(1)誰來完成物理資源虛擬化的工作呢?

就是大名鼎鼎的Hypervisor

Hypervisor,漢譯過來是“超級監督者”,也叫做VMMVirtual Machine Monitor,虛擬機器監視器)。它不是一款具體的軟體,而是一類軟體的統稱。

(2)Hypervisor分類。

Hypervisor分為兩大類:

  • 第一類,hypervisor直接執行在物理機之上。虛擬機器執行在hypervisor之上。
  • 第二類,物理機上安裝正常的作業系統(例如Linux或Windows),然後在正常作業系統上安裝hypervisor,生成和管理虛擬機器。

如下圖所示:

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VMwareKVMXenVirtual Box,都屬於Hypervisor

VMware大家應該很熟悉,就是VMware Workstation。學習Linux的話,很多人都是在Wwindows系統下安裝WMware,然後建立Linux虛擬機器。

但是,真正厲害的,是KVMkernel-based virtual machine,基於Linux核心的虛擬機器)。它是目前最熱門最受追捧的虛擬化方案。

KVM這樣的Hypervisor軟體,實際上是提供了一種虛擬化能力,模擬CPU的執行,更為底層。但是它的使用者互動並不良好,不方便使用。

於是,為了更好地管理虛擬機器,就需要OpenStack這樣的雲管理平臺。

請記住,上面所說的幾個概念,包括VMKVMOpenStack等,都主要屬於IaaS(基礎設施即服務)。

(3)最後在解釋一下什麼是虛擬機器。

虛擬計算機系統稱為“虛擬機器”(VM),它是一種嚴密隔離且內含作業系統和應用的軟體容器。每個自包含虛擬機器都是完全獨立的。通過將多臺虛擬機器放置在一臺計算機上,可僅在一臺物理伺服器或“主機”上執行多個作業系統和應用。

hypervisor軟體層可將虛擬機器與主機分離開來,並根據需要為每個虛擬機器動態分配計算資源。

參考:

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