服务器虚拟化完全指南

如果您想在最大限度地利用现有 IT 基础架构资源的同时节省 IT 成本，那么服务器虚拟化可能值得您考虑。这种在一个物理系统上部署多个服务器应用程序的技术已在市场上得到广泛采用，事实证明它对小型和大型企业都非常有益。下面，我们讨论了更多关于服务器虚拟化的内容，从它是什么、它的类型、优点、缺点，以及介于两者之间的一切。

什么是服务器虚拟化？

服务器虚拟化是指在一个虚拟平台上创建服务器、基础设施、服务和多种计算资源的过程。最初，计算机软件和硬件被设计为支持单个应用程序。结果，服务器被迫一次处理一个任务，这导致内存容量和未使用处理器的浪费。

因此，随着在整个组织中部署更多应用程序和服务，服务器数量呈指数级增长。由于价格上涨以及对空间、电力、冷却和维护的需求增加，数据中心已达到极限。

随着服务器虚拟化的出现，这一切都发生了变化。在这里，一台物理服务器被分成许多单独的和远程的虚拟空间，每个空间服务于不同的用户。换句话说，虚拟化为计算机添加了一个额外的软件层，它控制计算机的虚拟化资源，将它们划分为称为虚拟机的逻辑实例。后者能够独立运作。这通过减少服务器数量、减轻数据中心资源的负担和提高 IT 灵活性来最大限度地降低企业的 IT 成本。

服务器虚拟化如何工作？

服务器虚拟化通过从安装它的任何软件中提取/隔离硬件组件来工作。管理程序——一种专门的软件——用于提供这种抽象。管理程序识别计算机的物理资源，例如CPU、内存、存储卷和网络接口，并为它们创建逻辑别名。虚拟机管理程序的真正优势在于可以使用这些孤立的资源做什么，而不是它的抽象。

换句话说，管理程序使用虚拟化资源创建计算机或虚拟机 (VM) 的逻辑模型。每个 VM 都充当一个完整的计算机。一旦设置了 VM，就需要安装全套软件，包括操作系统、驱动程序、库，最后是所需的企业应用程序。这允许组织在同一台物理计算机上运行不同的操作系统来处理不同的工作负载。

虽然虚拟化允许从一台物理计算机创建多台逻辑计算机，但可以创建的虚拟机 (VM) 的数量受到以下因素的限制：

• 主计算机上可用的物理资源。
• 在这些 VM 中运行的企业应用程序强加的计算要求。

服务器虚拟化的类型

服务器虚拟化有多种类型。我们在下面突出显示了最常见的类型。

管理程序

管理程序，也称为虚拟机监视器或 VMM，充当操作系统和硬件之间的层。该软件包开发和运行 VM，并允许单个主机通过共享其内存和处理资源来支持多个来宾的 VM。

它还处理队列、执行命令和响应硬件请求。由于来宾虚拟机独立于主机硬件，因此它们可以最大限度地利用系统的可用资源，从而实现更大的 IT 移动性。可供使用的两种类型的管理程序是裸机管理程序和托管管理程序。

全虚拟化

全虚拟化是一种结合了二进制翻译和直接执行的流行方法。操作系统和相应的托管软件在虚拟硬件之上运行，虚拟硬件将计算机服务需求与执行它们的物理硬件分开。这种技术的挑战在于它会导致管理程序连续陷入陷阱并拦截特权操作，例如输入输出指令。

半虚拟化 (PV)

这是一种虚拟化升级，其中来宾操作系统在安装到 VM 之前进行更改，从而允许所有来宾操作系统共享资源。在这里，虚拟机可以通过绑定到类似底层硬件的接口随时可用。此功能通过利用在传统硬件虚拟化中未得到充分利用的虚拟机来降低成本并提高系统性能，从而减轻对完全虚拟化的担忧。

硬件辅助和内核级虚拟化

硬件辅助型类似于半虚拟化和全虚拟化，只是需要硬件支持。此外，不需要对客户操作系统进行任何修改，并且虚拟机管理程序的开销也减少了。另一方面，内核级虚拟化采用不同版本的 Linux 内核而不是管理程序，允许多个虚拟机在单个主机上运行。

服务器虚拟化的优缺点

好处

• 服务器合并：由于虚拟化允许单个物理服务器处理多个操作，因此可以减少组织中的服务器总数。
• 简化的物理基础设施：由于使用的服务器更少，数据中心机架和电缆的总数大大减少。
• 降低硬件和设施成本：整合服务器可最大限度地降低数据中心硬件和设施的成本。这也降低了企业的整体维护成本。
• 提高服务器适应性：因为每个虚拟机都是自己独立的实例，所以它必须运行自己的操作系统。另一方面，操作系统在 VM 之间可能不同，允许组织在同一物理硬件上运行 Windows、Linux 和其他操作系统的任意组合。

缺点

• 风险增加：使用同一台物理计算机运行大量工作负载会给企业带来风险。虚拟化中的服务器故障可能会影响多个工作负载，从而进一步中断组织、其员工、合作伙伴和客户。
• 虚拟服务器蔓延：未使用或冗余的虚拟机继续消耗宝贵的服务器资源，同时几乎没有做有价值的工作；与此同时，这些资源对其他虚拟机不可用。随着 VM 的增加，组织的资源会耗尽，迫使其进行意外的容量投资。
• VM 许可：管理程序和附带的具有虚拟化功能的管理工具增加了组织的成本。必须严格控制管理程序许可，以确保遵守软件许可协议的条款和条件。
• 需要专业服务：专业 IT 人员必须成功采用和管理虚拟化环境。

概括

服务器虚拟化以各种方式为 IT 行业的公司提供服务，包括降低硬件成本和简化物理基础架构。尽管如此，虚拟化还是有一些缺点，因此您需要根据组织的 IT 需求敏锐地权衡利弊。在部署服务器虚拟化之前，请咨询专业的 IT 专业人员，以帮助您选择能够保证为您的公司带来最大利益的虚拟化技术。