在當今IT應用程序部署的世界中，服務器虛擬化是一個常用術語。但是，服務器虛擬化到底是什么?是否適合企業(yè)的業(yè)務?

虛擬化的概念始于二十年前，服務器虛擬化如今成為一個更加復雜且涉及更多的話題。但是，其核心基本概念和承諾保持不變。

什么是服務器虛擬化?

物理服務器是一項眾所周知的IT設施，其中包括計算、內存存儲、網絡接口組件。物理服務器還具有多種外形尺寸，其中包括刀片服務器、機架服務器、塔式服務器，通常運營在企業(yè)的內部部署數據中心。

對于常規(guī)的物理服務器(有時稱為“裸機”服務器)，計算、內存、存儲和網絡接口等組件都綁定到單個租戶上。例如，將大量的處理任務分配給正在運行的應用程序。對于核心處理器來說，某些工作負載實際上完全占用了給定處理器的全部容量和吞吐量。

服務器虛擬化技術將物理服務器的屬性(最顯著的是計算能力)抽象為多個虛擬服務器。因此，虛擬CPU可以被抽象化，而不是僅讓單個CPU處理單個工作負載，該工作負載無法充分利用硬件的容量，從而使單個工作負載和任務更有效地運行。

服務器虛擬化意味著在虛擬化環(huán)境中對物理服務器進行抽象化，從而使企業(yè)能夠跨服務器資產集群運行應用程序工作負載，而無需直接與底層物理服務器硬件交互。采用虛擬化基礎設施可以大限度地提高運行工作負載的利用率和可靠性。

虛擬化如何工作

虛擬化完全是關于抽象的，即采用物理上的東西并定義虛擬或基于軟件的物理資產版本。企業(yè)使用服務器虛擬化技術在物理硬件上運行大量虛擬機，企業(yè)可以通過這些虛擬機在在這個操作系統(tǒng)運行多個應用程序工作負載。

虛擬化技術有多種類型，其中包括支持虛擬機的管理程序、容器虛擬化、硬件輔助虛擬化。在較高的層次上，所有虛擬化技術的目標都是為了實現同一個目標，即通過分層技術并以高效和靈活的方式配置資源，使物理計算資產更加可用。

虛擬化與云計算

虛擬化和云計算是兩個相互關聯的主題和技術。云計算就是要在彈性模型上提供服務器計算資源，該模型可以根據需要擴展或縮減。物理服務器沒有提供這樣的彈性，并且具有固定的容量，這就是云計算建立在服務器虛擬化之上的原因。

借助云計算的服務器虛擬化，云計算供應商可以使用服務器虛擬化來抽象化數據中心內的大量計算資源，供最終用戶使用。云計算服務器虛擬化可以提供具有不同數量的虛擬服務器計算和內存容量的不同實例類型。

因此，例如，AWS公司在數據中心中可能運行數以千計的物理服務器，但最終用戶無法訪問實際的物理服務器硬件。EC2(彈性計算云)服務提供了云計算服務器虛擬化實例，這些實例提供了不同大小和配置的虛擬機云計算實例。

虛擬化技術的應用

服務器虛擬化技術有許多應用程序，各種規(guī)模的企業(yè)都可以從中受益。

應用程序部署。使用服務器虛擬化技術，可以將應用程序捆綁并打包成一種更易于運行和部署的格式，而不是簡單地嘗試在裸機服務器上安裝。 云計算服務器。虛擬化技術使采用云計算技術成為可能，這一切都是為了擴大運營商的規(guī)模，以及降低最終用戶的投資。通過虛擬化，物理服務器可以用于提供數百個可用于不同目的的虛擬機。 開發(fā)和測試。使用服務器虛擬化技術開發(fā)和測試應用程序比物理硬件容易，因為可以快速啟動和關閉資源。此外，借助虛擬化技術，開發(fā)人員可以設置特定的測試環(huán)境，以模擬產品環(huán)境，而無需影響生產運營。 桌面仿真。借助虛擬化，最終用戶可以在桌面系統(tǒng)上運行服務器虛擬機。可以用于各種用例，其中包括評估和分析。 高可用性、彈性和備份。虛擬化技術的關鍵特性是它可以使工作負載易于復制。使用復制的工作負載，可以提高彈性和可用性，以及企業(yè)執(zhí)行備份和災難恢復操作的能力。 服務器利用率。單個操作系統(tǒng)或工作負載通常無法充分利用高端計算。通過虛擬化硬件，組織可以實現更高級別的服務器利用率和運營效率。

虛擬化類型

有多種類型的虛擬化技術可以幫助啟用服務器虛擬化架構。

通常將不同類型的虛擬化服務器并行部署或重疊部署。例如，可以使用硬件輔助虛擬化來啟用半虛擬化部署的管理程序，該虛擬機管理程序又可以具有運行應用程序虛擬化的容器引擎。

硬件輔助虛擬化。十多年來，包括英特爾公司和AMD公司在內的芯片供應商已經認識到支持虛擬化環(huán)境的價值，并在其芯片組中集成了技術來幫助協(xié)助和加速虛擬化。借助英特爾VT-x和AMD-V(硬件輔助虛擬化技術)，無需對整個芯?片組進行虛擬化，就可以加速和優(yōu)化虛擬機管理程序。 完全虛擬化。完全虛擬化的概念是在硬件輔助或半虛擬化技術出現之前發(fā)展起來的。通過完全虛擬化，主機的計算能力被完全抽象化，從而支持虛擬環(huán)境。現代芯片組對硬件輔助虛擬化的支持使完全虛擬化的概念不再像以前那樣有用。 半虛擬化。半虛擬化提供了一個軟件界面，管理程序可以使用該界面對虛擬化硬件功能進行虛擬化，從而實現仿真磁盤和網絡功能。半虛擬化(有時簡稱為PV)可以在不具有硬件輔助虛擬化支持的系統(tǒng)架構上運行。 半虛擬化硬件(PVH)。半虛擬化硬件(PVH)是2018年開始出現的服務器虛擬化的較新形式之一。半虛擬化硬件(PVH)致力于將好的準虛擬化(PV)與基于硬件虛擬機(HVM)的虛擬化方法結合在一起。 管理程序。服務器虛擬化架構通常涉及管理程序的使用。在虛擬化中，系統(tǒng)管理程序的作用是利用硬件輔助虛擬化和半虛擬化來啟動和管理虛擬機(VM)。虛擬機(VM)和系統(tǒng)管理程序提供操作系統(tǒng)(OS)級別的虛擬化，并且可以運行應用程序工作負載。 開源。虛擬化技術有多種類型，其中包括開源方法。Xen是開源虛擬化技術之一，它可以管理自己的虛擬機管理程序來部署虛擬機。Xen在公共云中廣泛用于服務器虛擬化。KVM(基于內核的虛擬機)管理程序是另一種流行的開源管理程序技術。 容器。由Docker普及的應用程序容器有時被認為是服務器虛擬化的又一個層次。但是，容器實際上并沒有虛擬化硬件，然后可以對其進行抽象和共享。而不是像Docker這樣的容器引擎，多個容器可以利用底層主機操作系統(tǒng)的相同接口和共享庫，在獨立的實例中運行單獨的容器Pod或應用程序。容器通常部署在虛擬機管理程序或虛擬機內部，以提供服務器核心主機操作系統(tǒng)的附加隔離層。