虚拟化技术与应用是什么(硬件虚拟化)

虚拟化技术最早出现在20世纪60年代的IBM大型机中，并在1970年代的System370系列中逐渐流行起来，这些机器使用一种称为VirtualMachineMonitor(VMM)的程序来生成许多实例上可以运行作软件的虚拟机。物理硬件。随着近年来计算机技术的进步，无论是服务器市场、台式机市场还是嵌入式市场，处理器频率和核心数都出现了巨大的提升，从而带动了处理能力的快速增长，也让虚拟化技术再次成为了现实。发展迅速，从最初的机虚拟化技术，演变成更多的虚拟化模式，如主机虚拟化、混合虚拟化等。基于此，发展出了目前的云虚拟化技术。大地降低了IT成本，提高了安全性。可靠性和可扩展性。在IT领域，虚拟化是一个广泛的概念。简单来说，虚拟化是指计算资源的抽象。Popek和Goldberg最初将虚拟机定义为物理机的一个或多个隔离的有效副本[16]。和RaviNair给出了更精确的定义：虚拟机是添加到物理平台上的软件提供的一个或多个不同的平台。虚拟机可能具有作、指令集或两者，并且可能与底层的实际硬件不同。虚拟化技术的本质在于对计算机软硬件资源的划分和抽象。计算机的巨大复杂性是由不同的抽象级别控制的。每层通过层与层之间的接口对下层进行抽象，隐藏下层的具体实现，向上层提供更简单的接口。计算机包括五个抽象层：硬件抽象层、指令集体系结构层、作层、库函数层和应用层。因此，可以在每个抽象层实现虚拟化。无论是在哪个抽象层实现，其本质都是一样的，就是通过一定的手段来管理和分配底层资源，并将底层资源向顶层反映。作上的传统进程模型利用了虚拟化的思想。作对物理内存进行划分和抽象，为每个进程呈现远超物理内存空间的4G空间，让每个进程都能达到高效的效果。隔离性，使一个进程的崩溃不影响其他进程的正常运行。虚拟化平台是作层虚拟化的实现。在虚拟化中，虚拟机（VM）在与实际底层硬件相同的硬件平台上模拟一个或多个的执行环境。每个虚拟执行环境都可以运行不同的作，即客户作（GuestOS）。GuestOS通过虚拟机提供的抽象层来实现对物理资源的访问和作。目前可用的虚拟机有很多种，但基本上所有虚拟机都是基于“计算机硬件+虚拟机（VMM）+客户作（GuestOS）”的模型。虚拟机是计算机硬件和GuestOS之间的抽象层。它运行在权限级别，负责抽象底层硬件资源，提供给上层运行的多个虚拟机。它还为上层提供了多个虚拟机：隔离的执行环境使每个虚拟机都认为自己在独占整个计算资源。虚拟机可以将不同物理机上运行的作和应用程序合并到同一台物理机中，从而降低管理成本和功耗，并方便迁移。根据虚拟机在虚拟化平台中的地位，可以分为以下3种类型：虚拟机所采用的虚拟化技术分为以下4种：嵌入式是一个新的、重要的分支管理的虚拟化技术。嵌入式处理器的快速发展使得嵌入式在很多方面得到了广泛的应用。嵌入式设备应用的普及导致对软件和硬件的需求不断增长。硬件体现在不断增强的计算能力和多种多样的外围设备，而软件则体现在日益复杂的新功能。这些问题导致嵌入式开发复杂并增加了软件维护成本。原有的SMP、AMP等多核作解决方案无法满足日益复杂的安全隔离、硬件资源分配和复用等需求。因此，服务器和桌面上的虚拟化技术被引入到嵌入式作领域，并借助硬件辅助的虚拟化技术，缩小了虚拟化技术带来的便利性与嵌入式实时性要求之间的差距。。这种矛盾导致了LinuxKVM、Xen等嵌入式虚拟化平台的快速发展。虚拟化平台在硬件和作之间引入了一个新的抽象层次，称为虚拟机（VMM），它支持所有硬件并管理所有虚拟机（VirtualMachine，简称VM），每个虚拟机都可以运行自己的作。。虚拟化的优点是实现了资源的复用，从而使得

英特尔虚拟化技术（IVT，IntelVirtualizationTechnology）是英特尔公司开发的一项虚拟化技术。IVT可用于使用虚拟机查看器（VMM、VirtualMachineMonitor）在上虚拟化来宾作的一组硬件。供来宾作使用的设备。过去，这些技术是通过VMware和VirtualPC上的软件实现的，IVT的硬件支持可以加速此类软件的采用。

扩展信息：

英特尔虚拟化技术于2005年春季的英特尔信息技术峰会上正式推出。IVT适用于某些Pentium46x1和6x2、[2]PentiumD9x0、[3]Xeon3xxx/5xxx/7xxx、CoreDuo型号（T2300E和T2x50除外）[4]，Core提供两个双核版本[5]]（具有“B2”步进的T52x0、T5300、T54x0、T5500处理器以及所有E2xx0、E4x00和E8190型号除外）。在某些作中，固件中可能会禁用IVT支持；这可以通过检查功能控件的型号特定寄存器(MSR)中是否启用VMX标志来确定。

参考资料：百度虚拟化技术百科

1.什么是虚拟化？
简单来说，虚拟化是创建某些组件的虚拟（而不是物理）版本的过程。虚拟化可以应用于计算机、作、存储设备、应用程序或。然而，服务器虚拟化是虚拟化的核心。当今的x86服务器被设计为一次仅运行一种作和应用程序，这给IT部门带来了挑战。因此，即使是小型数据中心也必须部署大量服务器，而每台服务器的容量利用率仅为5%至15%，无论以任何标准衡量，效率都非常低。
虚拟化使用软件来模拟硬件并创建虚拟计算机。这使得企业可以在一台服务器上运行多个虚拟，即多个作和应用程序，从而实现规模经济并提高效率。
2.为什么要虚拟化？
虚拟化技术可以解决很多以前我们无法解决的技术：
1．服务器集成技术：如果没有虚拟化技术，这项技术很难完成。因为一切都是物理的，所以很难集成两个工作相对较少的服务器。但随着虚拟化技术的出现，这种服务器整合技术变得非常容易。这个技术需要借助我下面介绍的2、3个技术。
2.负载均衡技术：
负载均衡技术是在每台服务器上只安装一个负载均衡器，然后设置多种调度算法和阈值。判断当前服务器压力是轻还是重。然后根据严重程度完成服务器合并，合并基于第三种技术。
3.动态迁移技术：该技术是前两项技术的基础，但不限于前两项技术。目的是在服务器运行的情况下，将其上的虚拟机迁移到其他服务器上。一般工作原理是先在目标服务器上模拟服务器的硬件状态，然后进行数据迁移，最后将信息发布到服务器上。
4.技术：这项技术听起来和上面的技术很相似，但又有所不同。技术就是配置一台服务器的环境，让其他机器通过技术达到与这台机器相同的效果。如果你想配置100台甚至1000台服务器，这种技术是非常令人印象深刻的。它与动态迁移的区别在于，当服务器不停止时，动态迁移需要迁移的对象相互共享内存，而则没有这个。
5.容灾技术：容灾是所有大公司都必须考虑的问题，因为当一些意外发生时，比如突然停电、硬件损坏、洪水、等各种情况，如何应对灾难呢？所造成的数据丢失被最小化甚至消除。这就要看第六项技术了。
6.虚拟快照技术：虚拟快照技术将虚拟机的当前状态存储为映像。当然我说这很容易。实现原理一定很复杂，包括CPU的运行状态、内存中的数据等。这样，这些虚拟化技术就可以被保留下来，并且在发生灾难或者某些错误导致虚拟机出现问题时可以快速恢复。
7.提高可用性。这里的可用性只能是零宕机。在这种情况下，我们可以限度地提高效率。零宕机的前提是每台服务器都必须有镜像。主虚拟机和辅助虚拟机之间有一条心跳线来维护两者之间的关系。当心跳线停止时，辅助虚拟机将立即启动。，而不是主虚拟机。
8.安全性：我们在硬件层一直到虚拟化都有一层VMM来时刻检测每个虚拟机的动向，包括捕获异常、解决门事件、完成调度等。所以当一些风险因素到来时，由于VMM的存在，我们可以很快的发现问题并解决它。这比之前作直接位于顶层的硬件层要快得多。