什么是虚拟化？定义、类型和最大的商业利益

什么是虚拟化？虚拟化是指为通常需要物理平台的流程创建虚拟（即基于软件）解决方案的一组技术和工具。这是一门非常广泛的学科，可以扩展到许多不同的计算分支，包括服务器、个人工作站以及介于两者之间的一切。虚拟化允许同一主机/计算机/服务器使用称为管理程序的虚拟化软件运行多个客户操作系统，并轻松在主机之间移动虚拟机(VM)。

虚拟化技术对于互联网和我们整个世界的重要性怎么强调都不为过。它构成了云计算的支柱。虚拟化是管理复杂系统同时降低硬件复杂性的宝贵资源。

为什么您的企业需要虚拟化？

虚拟化解决了过去几十年中像您这样的企业在在线业务方面面临的许多挑战。虚拟化可以降低成本，使创建新环境更容易，并允许您在虚拟生态系统中简化任务（如备份）。

不断上升的贷款利率和经营企业的总体成本不断增长。您一直在寻找提高效率的方法，以便以更低的成本向客户提供产品或服务。在前几年，为了增加服务器来处理随着业务增长而增加的任务，您将不得不购买更多的物理服务器。购买服务器可能非常昂贵。反过来，这台新服务器也需要额外的电源才能运行，并且需要系统管理员或 IT 团队来配置、安装和管理它。

物理服务器不会在 100% 的时间内使用所有的计算资源，而这正是虚拟化作为成本优势出现的地方。通过在虚拟环境中拥有多台服务器，您将不再需要添加物理服务器。相反，您可以使用现有服务器中未使用的资源来满足您的业务增长需求。

虚拟化环境的另一个好处是可以轻松地在该环境中创建新服务器。您无需订购新的物理服务器、等待部件并将其组装在一起，只需单击几下按钮即可创建新的虚拟服务器。缩短创建新实例所需的时间可以让您的团队将精力集中在其他地方。如果您的企业不断需要反复创建类似的环境，您还可以创建可用于简化创建类似虚拟机的模板。

虚拟化还可以更轻松地执行现有虚拟服务器的克隆或备份过程。许多虚拟化平台（如KVM 或 VMware）可以轻松克隆现有服务器。这使得测试管理员需要对系统进行的任何更改变得非常容易，而无需在生产中的系统上进行。同样，可以按需创建或保存完整的服务器快照，也可以按计划重新创建，以防实时系统出现紧急情况。

这两个示例都可以大大减少从灾难性事件中恢复、在不中断生产服务器的情况下测试更改或迁移到全新主机所需的时间。

虚拟化的类型有哪些？

1. 单租户服务器虚拟化

设置新的物理服务器需要一个漫长的安装和配置过程，技术人员需要将服务器组装在一起，安装操作系统，并配置站点或工作负载运行所需的所有应用程序。虽然这可以通过直接安装预配置的磁盘映像来加速，但不会完全消除。借助虚拟化，该过程可以自动化和简化。

您可以使用VMware vCenter等所谓的 1 类虚拟机管理程序完全自动化配置过程。Type 1 hypervisor 是直接在物理服务器（也称为裸机）上运行并提供操作系统可以运行的虚拟环境的程序。由于管理程序始终在运行，即使没有操作系统，它也可以在几分钟内从映像创建新的虚拟机，而无需直接干预。

这对于只有一个租户使用资源的服务器来说是完美的。租户（在这种情况下是您）将是唯一可以完全访问物理环境的人。这意味着只要物理服务器有足够的资源分配给虚拟机，您就可以根据需要创建任意数量的虚拟机。

2. 多租户服务器虚拟化

现在，虚拟机可能不会使用创建它的物理机的所有资源。在这种情况下，虚拟化的另一个好处是能够在单个物理机中托管多个虚拟机，从而共享主机的物理资源。

通过这种方式，您的企业可以将其数据库、邮件和 Web 服务器托管在一台功能更强大的机器上，该机器仍然可以像三台服务器分开一样运行，从而显着降低支持系统的复杂性。

虚拟机不必有不同的用途。负载平衡是虚拟化的常见用途，它涉及处理相同数据的多台机器。通过在多个虚拟服务器上分发请求，网站可以有效地处理比单个服务器所能管理的更高的流量。

当托管服务提供商为单个父服务器中的不同客户端创建多个虚拟机时，这称为虚拟专用服务器（VPS 托管），这是通用在线托管最流行的选项之一。VPS 仍然具有物理服务器的所有功能，同时由于维护单个更大服务器的物理成本降低，从而简化了数据中心的运营，因此成本更加低廉。

VPS 托管的另一个功能优势是可以在几分钟内完全远程完成更改，例如添加更多容量、备份和恢复整个服务器，甚至创建和销毁其他服务器。

另一种虚拟化解决方案是私有云，它可以位于专用基础架构上，也可以在多租户云环境中共享。VMware 是 Liquid Web 用于私有云的虚拟化提供商，它允许企业创建虚拟机来替换其现有服务器，从而整合和简化运营。

3. 桌面虚拟化

虽然虚拟化有利于互联网服务和云，但这绝不是它的唯一用例。台式计算机上的虚拟机可用于许多不同的目的。虚拟化可用于在单台机器上测试为多个操作系统开发的应用程序，或运行与较新操作系统不兼容的遗留应用程序。

桌面虚拟化是通过所谓的 2 类管理程序实现的，该管理程序与计算机通常使用的非虚拟化操作系统一起存在（而不是完全控制系统的所有资源）。

也就是说，虽然您可以在个人计算机上运行虚拟机，但也可以扭转局面，将个人计算机作为虚拟机运行。在这种类型的设置中，通常有一台中央机器运行一台（或多台）虚拟计算机。

个人用户通过称为瘦客户端的设备进行连接，以建立远程桌面连接，而无需与常规工作站相关的全部功率和成本。这通过集中各个工作站简化了拥有许多员工的办公室的 IT 成本和管理。远程桌面在学校和其他类似组织中也非常有用。

4. 存储虚拟化

中央数据存储库在任何创建内容的组织中都非常有用，但如果保存数据的存储设备针对特定操作系统进行了格式化，则访问可能会出现问题。存储虚拟化通过以期望的格式将数据呈现给每台计算机，同时以通用、兼容的格式存储数据，从而最大限度地减少数据丢失，从而缓解了这个问题。

与直接将数据存储在单个硬盘驱动器上相比，数据虚拟化有很多好处。数据虚拟化是：

• 可访问性：允许多个客户端访问相同的数据（就像任何网络存储一样），而无需管理数据存储方式的技术细节。
• 安全：管理员可以快速实施安全措施，例如 RAID 镜像和奇偶校验，以最大程度地减少驱动器故障期间数据丢失的可能性。
• 简单：将数据呈现给客户，就好像它存储在单个驱动器上一样，从而简化了访问。

5. 网络虚拟化

我们已经讨论了虚拟化服务器、工作站和网络附加存储的方法，但是虚拟化网络和将它们连接在一起的设备呢？许多物理上使用的网络设备都可以虚拟化，以最大限度地降低成本并简化管理：

• 负载均衡器：在多个（物理或虚拟）服务器之间分配请求以确保一致的性能。
• 防火墙：过滤传入和传出请求以阻止任何恶意或不需要的流量。
• 入侵检测系统：监控网络以检测可疑活动。
• WAN（广域网）加速器：压缩和缓存通过网络传输的数据以增加其吞吐量。

允许我们虚拟化这些设备的工具和技术是网络功能虚拟化 (NFV)。与我们之前讨论的虚拟化技术一样，NFV 通过允许一些更强大的机器为每个网络功能执行多个自定义设备来简化数据中心的操作。将网络虚拟化与虚拟化存储和服务器相结合，可提供强大而完整的基础架构解决方案，例如VMware Private Cloud。

甚至比单个设备更重要的是，整个网络可以使用虚拟专用网络 (VPN) 在 Internet 上进行虚拟化，允许多个设备通过 Internet 私下连接，就像物理连接一样。

VPN 一词已成为 Internet 代理的代名词，这只是 VPN 的一种应用。当以这种方式私下连接时，世界另一部分的服务器可以安全地处理网络中任何其他成员的所有传入和传出流量。

6. 应用虚拟化

我们已经简要介绍了虚拟化如何允许应用程序在它们最初设计不运行的机器上运行。开发人员可以有意地利用应用程序虚拟化在无数系统中部署他们的软件，而无需针对每一个系统。当以这种方式应用时，虚拟化使开发人员能够拥有一个与其应用程序需求相匹配的虚拟环境，而不管它在哪里运行。

两种流行的应用程序虚拟化解决方案：

• 虚拟机：由 Java 运行环境使用，虚拟机允许用 Java 开发的程序不受平台限制地运行。
• Docker 容器： Docker 是一种开源解决方案，允许开发人员为应用程序提供一组定义的依赖项，而无需模拟整个操作系统。

企业如何使用虚拟化？

虚拟化的优势是巨大且永无止境的。根据您的业务模型，您可以选择不同类型的虚拟化以满足您的需求。请放心，无论您选择哪种模型，它都比将数据保存在物理服务器上更安全、更具成本效益。

甚至在 Covid-19 来袭之前，整个世界就已经改变了其经营方式。然而，在过去的两年中，许多公司了解了虚拟化的好处，并从物理数据中心转向了虚拟数据中心。从投资您的工作空间到投资于人们可以自由、远程和安全地工作的数字空间（和办公室），您的组织可以获得虚拟化的诸多好处。

虚拟化通过以下方式帮助企业解决这些挑战：

• 减少物理机：虚拟化既高效又环保，物理机/服务器可以重新利用。
• 提高应用程序可用性：如果需要在物理硬件上执行维护，应用程序可以在主机之间移动以保持它们平稳运行，而不是昂贵的停机维护时间。
• 降低运营成本：使用虚拟机可以节省多个业务领域，例如时间管理、设备支出、更快的资源添加（如存储），以及最重要的能源使用。
• 更多备份选项：借助虚拟化，您可以为虚拟机提供更多备份和恢复选项。
• 易于数据迁移和克隆：如果您需要迁移到运行类似平台（如 VMware）的新主机，您可以通过向云主机提供您当前使用的服务器的映像来携带您的服务器.

检查您的新云托管服务提供商的SLA，以确保了解所提供的支持级别和迁移支持。

虚拟化如何使您的业务受益？

使用 VMware 或 KVM 等技术的虚拟化可以改善您开展业务的方式，同时保护您的数据并确保畅通无阻的业务连续性。

以下是虚拟化的主要好处：

1. 降低运营成本

管理运营成本是每个企业主的噩梦，这也是大多数成功企业转向虚拟化环境的原因。这对您的业务意味着什么？简而言之，虚拟化就是将尽可能多的数据从单个物理服务器传输到托管在云上的虚拟服务器上。假设您拥有一个数据中心，并且还为支持您的业务的建筑物、服务器、互联网、IT 团队和 AC 系统付费。将您的数据移动到由受信任的网络托管公司托管的虚拟数据中心，您可以利用在构建成本和维护、硬件成本等方面节省的成本。

2. 轻松调整服务器大小

无论您是在虚拟环境中托管单个 VM 还是多个 VM，调整服务器大小都是一个非常简单的过程，服务器停机时间很少或没有。随着业务的增长，您需要更多的服务器资源来为您的网站或应用程序提供服务。只需单击几下按钮，您就可以在几分钟内为任何虚拟化服务器添加额外的 CPU 内核、内存和磁盘空间。此外，在大多数情况下，您可以在不再需要资源时轻松降级服务器。

3. 灵活的环境选项

您可能需要更复杂的环境或将资源与许多不同的虚拟服务器对齐的灵活性。通过虚拟化，您可以使用所有选项，并且可以由 Web 主机定制以满足您的业务需求。虚拟化环境还允许您选择首选操作系统。

4. 首选操作系统的选择

由于虚拟化不依赖于需要特定的操作系统，因此您可以选择要使用的操作系统，例如 CentOS、Ubuntu、Windows 或 AlmaLinux。您甚至可以在单租户环境中的同一环境中运行不同的操作系统。大多数信誉良好的托管公司也将有预配置的模板可供选择，并且可以帮助根据服务器的预期使用方式提出建议。

5. 更轻松的数据和服务器迁移

如果您在另一台主机上已经有一个 VM，您很可能可以将该服务器带入 VMware 或 KVM 环境。只需从主机获取 VM 的快照并将其上传到新环境即可开始使用。如果是自定义设置，您可能需要进行一些配置更改，但重新配置和迁移数据的繁重工作已经完成。

6. 更快的服务器配置

借助虚拟化，您可以在几分钟内创建新服务器。一旦在虚拟环境中分配了资源，复制了操作系统模板，为服务器分配了一个 IP，并应用了一些最终配置，您的服务器就在线了。就是这么简单。

7. 专门的支持和专业团队

如果您选择托管公司的虚拟化，您不仅可以租用服务器空间，还可以获得专家的支持。当您在完全托管的服务器上遇到问题时，如果您有任何疑问，或者您只是需要帮助来配置新的虚拟化环境，那么访问这些支持团队是非常宝贵的。

8. 企业级硬件

虽然虚拟化可以在消费级硬件上运行，但有信誉的托管公司（如 Liquid Web）使用企业级硬件提供虚拟化环境。消费级硬件无法满足虚拟化环境的严格需求。必须使用企业级硬件来确保您的服务器保持在线，避免因硬件故障导致服务器停机。

9. 额外的安全性

当人们想到虚拟化的好处时，他们最常问的是安全性。将事物迁移到虚拟计算机有多安全？完全托管的虚拟或云服务器是存储数据的安全场所。

将您的站点、应用程序或工作负载转移到由受信任的基础架构提供商提供的虚拟空间的主要好处包括：

• 来自外部网络的站点到站点VPN 解决方案。
• 高级网络级分布式拒绝服务 (DDoS) 保护。
• 用于灾难恢复的远程备份（服务器外）。
• 通过聊天、电话或电子邮件提供 24/7/365 全天候支持。

10. 数据恢复

最后，如果最糟糕的事情发生并且您的数据损坏或丢失，您将能够立即恢复它并继续顺利运行操作。在灾难恢复期间可以采取多种类型的备份来保护您的数据。

对于虚拟化环境，恢复服务器或数据的方式是其众多优势之一。例如，如果整个服务器出现故障并且快照（或完整服务器备份）可用，则该快照可以快速恢复到同一个或另一个实例，而虚拟化软件会承担繁重的工作。相反，如果数据被意外删除，也建议在服务器上进行站点备份，以便无需从快照重新创建服务器即可恢复数据。