常见的虚拟化的类型(虚拟化的特征和优点)

虚拟化技术的分类

硬件虚拟化的虚拟机（Virtualmachine或VM），是计算机上的软件，可以像真机一样运行软件，实现便携式应用程序，让软件可以在便携式设备中运行，而无需在计算机中安装跨平台虚拟化系统运行时，允许特定CPU或操作系统的程序无需修改就可以在其他平台上运行，例如Wine虚拟机，它运行在虚拟平台上。面向应用的虚拟机镜像模拟器是完全虚拟的，敏感指令驻留在操作系统和硬件中捕获和处理，客户操作系统不需要修改。虚拟机中的所有软件，如IBMCP/CMS、VirtualBox、VMwareWorkstation等，都可以运行硬件辅助虚拟化，利用硬件（主要是CPU）帮助处理敏感指令，要实现完整的虚拟化功能，客户操作系统不需要待修改。例如，VMwareWorkstation、Xen、KVM等都是部分虚拟化，虚拟化部分应用程序，而不是虚拟化/虚拟化整个操作系统配给底层的应用程序。硬件类似但软件接口不一样，GuestOS需要修改，比如早期的SolarisZone平台在应用虚拟化中将操作系统和硬件平台资源解耦，在操作系统和操作系统之间创建一个虚拟内存虚拟化环境应用软件，并将不连续的内存区域甚至硬盘空间虚拟化统一的、持久的内存地址。存储虚拟化，将物理存储空间（如硬盘）划分为不同的逻辑存储空间。网络虚拟化，将不同网络的软硬件资源组合成一个公共的虚拟专用网络（VPN），在大型网络（通常是互联网中的不同计算机（节点）通过加密连接组成的虚拟网络）。它具有类似的功能内存虚拟化将网络系统中的随机内存池化，形成统一的虚拟内存池，桌面虚拟化可以在本地计算机上使用，在远程计算机上显示和操作远程桌面、执行程序和储信息。数据库虚拟化软件、虚拟化服务、虚拟化开发进度

虚拟化有哪些应用？网络虚拟化的内容一般是指虚拟专用网络（VPN）。VPN抽象了网络连接的概念，允许远程用户访问组织的内部网络，就好像他们物理连接到该网络一样。网络虚拟化可以帮助保护IT环境免受来自Internet的威胁，同时允许用户快速、安全地访问应用程序和数据。
“虚拟专用网络”。VPN的定义是在公共网络（通常是互联网）上建立临时的、安全的连接，这是一条穿过混乱的公共网络的安全、稳定的隧道。利用这条隧道，可以对数据进行多次加密，达到安全使用互联网的目的。
VLAN
网络虚拟化就是在物理网络上模拟多个逻辑网络。目前比较常见的网络虚拟化应用包括虚拟局域网（VLAN）、虚拟专用网、VPN、虚拟网络设备等。
如图1所示，VLAN是指管理员可以根据实际应用需求，在逻辑上将同一物理局域网内的不同用户划分到不同的广播域中，即实现了VLAN。每个VLAN相当于一个独立的局域网。同一VLAN内的计算机用户可以相互通信，但不同VLAN内的计算机用户之间不能直接通信。只有通过配置路由等技术手段才能实现不同VLAN内的计算机之间的互联。
我们知道，局域网的特点是其中的计算机是互连的。可以看出，从用户的角度来看，模拟的逻辑网络和物理网络具有相同的体验。
网络虚拟化
图1VLAN
网络虚拟化的常见形式
基于网络的虚拟化方法是在网络设备之间实现存储虚拟化功能。具体方法有以下几种：：
1．基于互联设备的虚拟化
如果基于互联设备的方法是对称的，则控制信息和数据在同一通道上传输；如果不对称，则控制信息和数据在同一信道上、不同路径上传输。对称地，互连设备可能成为瓶颈，但多种设备管理和负载平衡机制可以减少瓶颈冲突。同时，在多设备管理环境中，当一台设备出现故障时，更容易支持服务器接管故障。然而，这会创建多个SAN孤岛，因为一台设备仅控制它所连接的存储系统。非对称虚拟存储比对称虚拟存储更具可扩展性，因为数据和控制信息的路径是分开的。
基于互联网的虚拟化方法可以在使用标准操作系统（例如Windows、SunSolaris、Linux或供应商提供的操作系统）的专用服务器上运行。这种方法在标准操作系统上运行，与基于主机的方法相比具有许多优点——易于使用且设备便宜。许多基于设备的虚拟化提供商还提供额外的功能模块来提高整体系统性能。它们可以获得比标准操作系统更好的性能和更完整的功能，但需要更高的硬件成本。
但是，基于设备的方法也继承了基于主机的虚拟化方法的一些缺点，因为它仍然需要在主机上运行基于主机的代理或适配器软件，任何主机故障或不适当的主机配置都可以导致访问不受保护的数据。与此同时，异构操作系统之间的互操作性仍然是一个问题。
2.基于路由器的虚拟化
基于路由器的方法是在路由器固件上实现存储虚拟化功能。供应商还经常提供在主机上运行的附加软件，以进一步增强存储管理功能。在该方法中，在每个主机到存储网络的数据通道中放置一个路由器，拦截网络中主机到存储系统的任何命令。

请大神介绍一下虚拟化可以划分为哪些类型，各种类型有什么优缺点以及有什么代表性的产品？目前，虚拟化主要分为三种类型：托管虚拟化、裸机虚拟化和操作系统虚拟化。
托管虚拟化最大的优点是易于实现，通过直接安装运行应用程序来实现，但主要依赖于主机操作系统的设备支持，导致性能损失较大。实现此类虚拟化的主要产品包括VMwareworkstation和virtualPC。
操作系统虚拟化也容易实现，相对容易管理，启动速度快，但隔离性相对较差，因为多个容器共享一个操作系统。实现这种虚拟化的主要产品是Docker。
裸机虚拟化实现了这种虚拟化，而且虚拟机与操作系统无关，可以同时支持多个操作系统和多个应用，因此技术难度相对较低，这就增加了开发难度。也比较贵。实施此类虚拟化的供应商必须具备一定的技术能力。VMwareVsphere是国外比较有名的，云宏CNware是国内比较有名的。
此外，由于国家安可战略的实施和对络信息安全的日益重视，服务器虚拟化应尽可能选择国产产品。