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什么是虚拟化以及它是如何工作的?

在过去十年,IT业出现了前所未有的繁荣和发展。现在,许多IT经理所面临的挑战是最佳性能服务与降低成本之间取得平衡。从本质上讲,从较少的资源中获得尽可能多的资源。实现这些目标的一个解决方案是虚拟化。

因此,让我们讨论一下虚拟化,因为它为许多企业提供了成长的机会,并达到他们无法想象的高度。本文,我们将首先回答一个简单的问题:什么是虚拟化?

  虚拟化的定义:

虚拟化是指创建某物的”虚拟”版本的过程,如操作系统(OS)、服务器、网络资源或存储设备。推荐阅读:《什么是服务器虚拟化?》

  虚拟化如何工作:

通过虚拟化,应用程序、客户操作系统或数据存储与底层软件或硬件分离。被称为管理程序,为抽象的硬件或软件复制底层硬件的功能和操作——在单个物理系统上创建多个虚拟机。虽然这些虚拟机的性能可能无法与运行在真正硬件上的操作系统相提并论,但对于大多数系统和应用来说还是绰绰有余。这是因为大多数系统和应用并不利用或需要充分利用底层硬件。当这种依赖性被移除时,虚拟机(由虚拟化创建)为其客户提供了更大的隔离性、灵活性和控制力。接下来,让我们简单了解一下虚拟化的类型。

什么是虚拟化以及它是如何工作的?
什么是虚拟化以及它是如何工作的?

  虚拟化的类型:

最初,虚拟化主要是指服务器的虚拟化。然而,该方法的流行帮助它扩展和发展到包括网络、应用程序、数据、桌面和存储。本文,我们将简要地讨论每一种类型。

1. 网络虚拟化:如今的通信网络规模庞大、不断发展且日益复杂。由于这个原因,它们对硬件的依赖性很高,使其成为一个极其僵化和昂贵的结构来运作。对其进行修改或推出新产品和服务,成为一个耗时的过程。这就是虚拟化发挥作用的地方。网络虚拟化本质上是将可用带宽分割成多个通道——每个通道都是独立、可移动的(也就是说,每个通道可以实时重新分配或分配给特定的服务器或设备)。虚拟化掩盖了网络的真正复杂性,将其分割成可管理的部分(从而可以在这些特定的通道上,而不是整个网络,做出改变和部署资源)。

2. 存储虚拟化:这个过程是指将多个存储设备的物理存储空间集中起来,变成一个。然后,这个单一的存储设备由中央控制台管理。存储虚拟化有助于削减大量的管理成本,并帮助公司有效地利用存储。

3. 桌面虚拟化:在这个过程中,相对于服务器而言,工作站被虚拟化了。这允许用户使用所谓的瘦客户机远程访问桌面。(瘦客户机是一种低预算的终端计算设备,它的计算活动在很大程度上依赖于与中央服务器的网络连接)。由于工作站在数据服务器中运行,访问它变得更容易和更安全。它还有助于降低对操作系统许可证和基础设施的需求。

4. 数据虚拟化:这是一种数据管理的方法,应用程序可以检索和操作数据,而不需要技术数据。从本质上讲,数据的检索和管理可以在不知道其物理位置、格式或来源的情况下完成。它提供了更广泛的访问,按照应用、流程、分析和业务用户的要求,提供统一、综合的业务数据的实时视图。

5. 应用虚拟化:这是指应用层从操作系统中抽象出来的时候。这允许应用以封装的形式运行,而不需要底层操作系统。通过应用虚拟化,Windows应用可以在Linux上运行。

6. 服务器虚拟化:这个过程中,服务器资源被隐藏起来,并不被服务器用户发现。这包括在一台服务器上工作的服务器数量、用户身份、处理器和操作系统等信息。这样,用户就不需要了解和管理服务器资源的复杂性。这个过程也增加了资源共享和利用率,同时保持了进一步扩展的能力。

  虚拟服务器如何工作:

什么使服务器虚拟化?一个名为管理程序的薄薄的软件层。最常见的形式被称为一型,该层位于硬件上并将硬件平台虚拟化,以便多个虚拟机可以利用它。

另一方面,二型管理程序使用主机操作系统来创建孤立的来宾虚拟机。

每个虚拟服务器在一台服务器上模仿专用服务器的功能。然后,通过根访问为每台服务器指定一个独立的操作系统、软件和重启规定。在虚拟服务器环境中,网站管理员和ISP可以拥有独立和不同的域名、IP地址、分析、日志、文件目录电子邮件管理等。安全系统和密码也单独运作,就像它在专用服务器环境中一样。

  云和虚拟化之间的区别

提到虚拟化,与云计算的比较和对比不可避免。它们可能看起来很相似。两者都是虚拟的,在这个意义上,它们依赖于类似的模型。然而,它们在本质上不同。虚拟化,就其核心而言,是用虚拟的组件(存储、网络、数据、服务器等)简单地取代物理组件。从本质上讲,它以虚拟形式复制了物理组件的行为。另一方面,云计算是一种设置,多个计算机或硬件通过IP或无线连接网络发送邀约。输入的数据可以通过名为“云”的抽象网络发送到远程位置。

虚拟化通常被认为是硬件虚拟化的同义词,它在为云主机提供基础设施即服务(Infrastructure as a Service)解决方案方面发挥着重要作用。因此,它被许多虚拟主机商用于云托管和VPS主机。我们在我们的网站上提供强大的云托管解决方案。您可以在这里查看我们的网络托管套餐,并选择适合您的预算、增长和目标的主机套餐。推荐相关阅读:《使用管理程序进行服务器虚拟化的优势》

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使用管理程序进行服务器虚拟化的优势

长期以来,共享主机和独立服务器一直是虚拟主机平台的传统选择。然而,随着服务器技术的创新和虚拟化的出现,开发了像VPS主机这样的新型主机平台。VPS主机中多个网站共享同一台服务器的资源,但每个网站都是一个虚拟机(Virtual Machine),这意味着它们互相隔离,拥有独立的资源。由于成本效益,隔离性和隐私性,VPS主机获得了普及,特别是在预算紧张的成长型企业中。本文将探讨一个名为管理程序的概念,它与服务器虚拟化相结合,确保了VPS所提供的隔离性和隐私性。

  什么是管理程序?

管理程序是一块硬件或软件(有时是两者的组合),用于在服务器中创建虚拟机。管理程序位于裸机服务器上,可以完全访问服务器的所有资源。当您希望从单一的计算资源池(大多数情况下是服务器)为多个独立的系统提供动力时,通常可以使用管理程序

  管理程序如何工作?

管理程序的工作原理是虚拟化。有一个安装有管理程序的中央资源池。管理程序使用这些资源来生成虚拟机。推荐阅读:《VPS主机的优势有哪些》

虚拟机是计算资源的集合,形成一个完整、独立的计算机。例如,假设想要一台拥有16GB内存、1TB存储空间和6个CPU内核的电脑。通常情况下,必须购买这些资源,把它们连接在一起,才能形成一台计算机。

管理程序使用的是服务器。在所有的服务器资源中,管理程序”拿走”指定数量的资源,并”创建”一个新的、独立的系统。以这种方式,管理程序可以在一台服务器上创建数百个虚拟机。每个虚拟机的行为与独立的计算机完全一样。事实上,在大多数情况下,虚拟机甚至不知道它是服务器或服务器网络的一部分。

  管理程序的优势

  1. 在同一硬件上安装和使用多个操作系统

在传统的计算方案中,一个硬件只限于一个操作系统,而且每个操作系统都有自己的功能。使用管理程序,您可以在同一硬件上安装多个操作系统。所要做的就是创建一个新的虚拟机,它将作为一个独立和隔离的单元。由于隔离性,每个虚拟机都可以拥有独立资源和独立的操作系统。

  2. 整合多个工作负载

一个典型的办公室通常有不同的计算需求,而且这些需求时常变化。安装新的计算机或修改它们不仅需要大量的时间和精力,而且还要花费金钱。

管理程序可以在几分钟内创建和删除虚拟机。因此,随着计算需求的改变,工作站也会改变。如果在多个平台上测试多个产品并在每个平台上进行调试,这一点尤其有用。可以改变工作站的本质,只需通过管理程序修改或改变虚拟机。推荐阅读:《怎么选择适合的美国vps主机》

  3. 有效地使用资源

单个机器很少使用它们所掌握的所有资源。更多时候,这些资源很多都被简单地浪费了。

通过服务器和管理程序的设置,可以有效地使用所有资源。鉴于虚拟机可以轻松被创建和修改,所以您永远不必为任何不打算投入使用的虚拟机分配更多的资源。

  4. 成本

单个机器不只是由存储、CPU和内存组成。从它们所在的盒子到连接所有部件的小电线,单个系统中有很多硬件。

服务器不需要有多个主板或多个电源管理单元。只有一个计算基础。只有内存、CPU和存储需要扩展。

结果是,带有管理程序的服务器可以创建多个虚拟机,这些机器具有与单个系统相同的效率,但无需在冗余硬件上花费额外费用。只有一套硬件,它为一切提供动力。

  5. 可扩展性

管理程序使得添加或删除虚拟机的资源变得非常容易。扩大普通计算机或服务器的资源通常需要购买、运输、安装和配置一些硬件。

而使用管理程序,通常只需几分钟。管理程序是整个环境的神经中枢,具有实时增加、删除和转移资源的能力。因此,如果想为某个特定的虚拟机增加存储空间,您可以立即做到。

  6. 更好地监控服务器

如前所述,管理程序是服务器的核心。它创建虚拟机,分配资源,并不断监控所有虚拟机。这意味着,只要有正确的凭证,就可以很好地掌握服务器的情况。推荐阅读:《VPS主机对网站SEO的好处》

您可以检查创建了多少个虚拟机,有多少个目前正在运行,它们正在使用什么资源,哪些虚拟机有压力,等等。这种类型的全面监控有助于更好地了解计算需求。

  7. 隔离

这也许是管理程序提供的最重要的优势。使用管理程序时,每个虚拟机都是完全隔离的,这意味着它们的行为就像一个拥有专独立源的完整、独立的服务器。这一特点至关重要,因为它能够允许不同的人在同一台服务器上工作。数据总是被分隔开来,并始终受到保护。

隔离的另一个好处是,一个虚拟机中的错误不会影响其他虚拟机。在一个虚拟机中采取的任何行动都完全局限于该虚拟机。显然,这可以确保永远不会丢失太多信息,或对服务器或其他用户造成永久性、不可逆转的损害。

  总结

管理程序是现代虚拟技术的核心。在经济性、IT吞吐量、灵活性和整体服务器可扩展性方面的收益,意味着虚拟机管理程序几乎可以被部署到任何地方。

正如开始提到的,虚拟主机是使用管理程序创建VPS主机服务器的最好例子之一。VPS主机越来越受欢迎,这是因为网站所有者现在可以用合理的价格获得可预测的性能,更大的控制权和网站间的隔离。

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