计算机虚拟化如何理解

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一、说一说什么是虚拟化？虚拟化是指计算机组件在虚拟而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以增加硬件容量并简化软件重新配置过程。CPU虚拟化技术可以用单个处理器并行模拟多个处理器，允许一个平台同时运行多个操作系统，应用程序可以在独立的空间运行而不会互相影响，从而大大提高IT工作的效率。。

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二、虚拟化是什么，CPU开启虚拟化和关闭虚拟化对电脑有影响吗？具体有什么影响，关闭虚拟化可以提高性能吗？

虚拟化的缩写是VT（虚拟化技术）。

它是Intel在自己的用户平台上开发的虚拟化支持系统，旨在帮助在硬件层面实现虚拟化技术。在此之前，虚拟化只是通过软件来模拟基础设施，启用CPU虚拟化对实际使用并没有明显的影响。例如，只有在使用虚拟机时它才会产生影响，因此关闭虚拟化不会提高性能。

扩展信息：

Intel开发了两套VT技术：一套是VT-i，主要用于安腾架构主机，另一套是VT-x，主要用于IA32架构主机。

VT-x依靠VMX（VirtualMachineExtension）为虚拟化技术提供硬件支持，VMX作为一种芯片支持的虚拟化技术，提供了两种新的虚拟化模式：根模式（VMXroot）和其他。-Root模式（非rootVMX）主要处理主机操作系统环境或VMM。

在此模式下，理器的行为就像没有VT的处理器一样。它可以很好地处理不同权​​限级别的指令，但VMX有一组指令，在将数据加载到某些特定寄存器时（不是在根模式下，而是在客户操作系统或虚拟机环境中）存在一些限制。在此环境中，许多处理器操作受到限制。

在云计算领域，虚拟化技术是主要支撑技术之一。虚拟化技术本质上是一种资源管理技术，将各种物理资源（如CPU、内存、存储，甚至网络）抽象地集成到上层系统中。

由于物理资源之间的障碍被消除，用户可以在物理解决方案中管理这些资源，尤其是在各行业的IT部署中，而虚拟化技术的应用可以使整个IT基础设施更加灵活。

参考来源：

-VT技术

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三、深入理解虚拟化

探索虚拟化世界：揭示构成云计算基础的关键技术

虚拟化就像云计算云的无形魔法，将复杂的计算资源转化为灵活、适应性强的计算资源环境。其核心在于抽象资源的能力。通过虚拟化管理程序，如Linux的KVM，实现计算、网络、I/O、存储等方面的虚拟化革命。计算虚拟化通过KVM等VMM技术池化硬件资源，而Docker等容器技术为轻量级应用提供了高效的部署路线。

KVM作为完全原生的Linux虚拟化系统，基于处理器虚拟化扩展，例如Intel的VT和AMD的AMD-V，为内存虚拟化提供强大的支持。Intel使用EPT，AMD使用NPT，通过智能MMU和TLB优化来提高性能。虚拟机内存由QEMU进程占用，KVM利用CPU驱动的内存虚拟化技术，实现效率和稳定性的双重提升。

EPT是一种两阶段内存迁移技术，旨在通过可靠地执行硬件指令来减少虚拟机切换时的性能损失，减少VMM工作负载，显着提高性能。I/O虚拟化通过共享I/O资源来区分半虚拟化(virtio)和SR-IOV。前者适合迁移场景，后者适合I/O要求高的场景。选择时需要仔细评估。

网络虚拟化致力于对物理网络资源进行抽象，构建虚拟化的网络结构，以提高可扩展性和资源利用率。通过虚拟交换机（如支持Linux虚拟化技术的OVS）和虚拟路由器来解决传统组网的资源浪费、应用隔离等问题。例如，OVS提供了支持分布式控制和标准化的多层软件交换机。展示。

叠加技术（例如GRE、VXLAN）通过扩展报文头来实现虚拟网络的无缝传输。NVGRE封装GRE来管理虚拟IP地址，而VXLAN则使用UDP封装。支持部署大量虚拟网段。

在容器网络部署方面，CNI（ContainerNetworkInterface）是Google和CoreOS推动的标准化接口，为Kubernetes等平台提供了连接不同网络组件（例如Flannel）的桥梁和印花布。

存储虚拟化作为统一的资源视图提供者，集成了裸机+逻辑块、存储设备虚拟化、服务器存储虚拟化等多种存储资源。文件存储（NAS）、块存储（SAN、CephRBD）、对象存储（S3）各有适用场景，共同打造存储资源的高效管理。

虚拟化管理工具，例如libvirt，不仅支持许多虚拟化技术，而且在资源管理、监控和开发云解决方案方面发挥着重要作用。

深入了解虚拟化技术将帮助您抓住数字时代的机遇，获得高薪工作并提高您的职业竞争力。不断学习和实践，你将成为下一个云计算领域的技术大师。