主机虚拟化的概念和原理

钱塘在线

虚拟化技术起源于20世纪60年代，是指将一个高性能物理服务器划分为多个独立的“虚拟机”。在用户看来，在虚拟机上操作和在物理服务器上操作没什么区别。虚拟化是云计算的基础，云计算的重要特性（如：弹性伸缩、按需分配）都需要虚拟化技术来提供支撑。
虚拟化技术经过半个多世纪的发展，已日趋成熟并得到广泛的应用，成为云计算的基础技术。
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1959年，在国际信息处理联合会上，英国著名计算机科学家：克里斯托弗•斯特雷奇（Christopher Strachey）发表了一篇名为《大型高速计算机中的时间共享》的学术报告。在该报告中，他首次提出了“虚拟化”的基本概念，同时这篇文章也被认为是对虚拟化技术的最早论述。
维基百科对于“虚拟化”的描述是：在计算机技术中，虚拟化技术或虚拟技术，是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源（CPU、内存、磁盘空间、网络适配器等）予以抽象转换后呈现出来，并可供分区、组合为一个或多个电脑配置环境。由此，打破实体结构间的不可切割的障碍，使用户可以获得比原来的配置更好的方式，来应用这些电脑硬件资源。
IBM则认为，虚拟化是资源的逻辑表示，它不受物理限制的约束。
尽管不同机构对“虚拟化”有不同的理解和定义，但总的来说，我们可以这样理解它：虚拟化是对各种硬件资源和软件资源的抽象利用。
硬件资源，包括：CPU、内存、网络等；软件资源，包括：操作系统、应用程序等。
对于用户来说，他只需要利用虚拟化环境来完成自己的工作，而不需要了解虚拟化逻辑资源的内部细节；在虚拟化环境下，用户可以在其中实现与在真实环境下相同的功能或部分功能。

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主机虚拟化架构，通常由“物理主机”、“虚拟化层软件”和“运行在虚拟化层上的虚拟机”组成。
物理主机是由物理硬件（包括CPU、内存、I/O设备）所组成的物理机器；虚拟化软件的主要功能是，将物理主机的硬件资源进行调度和管理，并将其分配给虚拟机，管理虚拟机和物理主机之间的资源访问和交互。
虚拟机则是运行在虚拟化层软件之上的各个客户机操作系统，用户可以像使用真实计算机一样使用它们来完成工作。对于虚拟机上的各个应用程序来说，虚拟机就是一台真正的计算机。
主机虚拟化作为一种虚拟化实现方案，旨在通过将主机资源分配到多台虚拟机，在同一企业级服务器上，同时运行不同的操作系统，从而提高服务器的利用效率，并减少需要管理和维护的服务器数量。
与传统服务器相比，主机虚拟化在“成本、管理、效率和容灾备份”等方面，具有明显的优势。通过主机虚拟化实现方案，企业能够极大地增强IT资源的灵活性，降低管理成本并提高运营效率。

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