在計算中，可以通過(guò)某種形式的軟件將單個(gè)物理服務(wù)器分割成多個(gè)獨立的虛擬服務(wù)器。這些虛擬服務(wù)器中的每一個(gè)都完全能夠獨立運行自己的操作系統 (OS)。

除其他原因外，這樣做主要是為了更嚴格地控??制所有服務(wù)器用戶(hù)。服務(wù)器虛擬化意味著(zhù)用戶(hù)只能訪(fǎng)問(wèn)分配給他們唯一實(shí)例的資源。例如，虛擬化服務(wù)器上??的用戶(hù)無(wú)法識別物理服務(wù)器上的操作系統、處理器或其他虛擬化服務(wù)器的總數。此外，他們只能使用與其實(shí)例關(guān)聯(lián)的最大內存或 CPU 周期，以防止他們影響服務(wù)器上的其他用戶(hù)。

服務(wù)器虛擬化的工作原理

服務(wù)器是處理來(lái)自網(wǎng)絡(luò )中其他計算機的請求的計算機。通常，一臺服務(wù)器專(zhuān)用于一項任務(wù)或應用程序?？紤]到有多少任務(wù)和應用程序，這可能會(huì )導致一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的服務(wù)器數量難以管理。

服務(wù)器占用空間和電力來(lái)運行。更重要的是，一些現代服務(wù)器擁有的資源（內存和存儲）超過(guò)了它們處理所需的專(zhuān)用任務(wù)或應用程序所需的資源。許多服務(wù)器對計算能力的這種未充分利用最終可能會(huì )消耗比必要更多的能量。從本質(zhì)上講，服務(wù)器需要以一種允許高效能源消耗而不犧牲計算能力的方式進(jìn)行管理。

服務(wù)器虛擬化通過(guò)使用軟件將單個(gè)物理服務(wù)器劃分為多個(gè)完全隔離的虛擬服務(wù)器來(lái)緩解服務(wù)器效率低下的情況。這些虛擬服務(wù)器中的每一個(gè)都能夠運行獨立的操作系統，并通過(guò)在父服務(wù)器上分配資源來(lái)完成任務(wù)。

服務(wù)器虛擬化的好處

虛擬化可以極大地使組織受益。除了簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )需求外，服務(wù)器虛擬化的好處還包括：

• 節省空間：如果您在每臺服務(wù)器上運行一項任務(wù)或應用程序，它們將很快接管您的數據中心。通過(guò)在更少的物理服務(wù)器上托管多個(gè)虛擬服務(wù)器，您可以潛在地節省大量物理空間。
• 降低硬件成本：構建物理服務(wù)器的成本可能很高。虛擬服務(wù)器的部署成本要低得多。
• 提高資源效率：許多服務(wù)器的功能比它們所負責的需求所需要的更強大，這意味著(zhù)組織在技術(shù)上為未使用的資源付費。虛擬化有助于確保所有資源都得到有效利用。
• 降低能源成本：由于虛擬化允許您有效地使用服務(wù)器資源而不是構建不必要的基礎設施，因此您使用能源的服務(wù)器更少。
• 減少對 IT 的需求：維護大型物理服務(wù)器網(wǎng)絡(luò )可能會(huì )給組織的 IT 部門(mén)帶來(lái)負擔。虛擬化可以幫助釋放 IT 員工資源以專(zhuān)注于業(yè)務(wù)的其他需求。
• 加速設置：從購買(mǎi)物理服務(wù)器硬件到實(shí)施可能需要幾天或幾周的時(shí)間。設置虛擬服務(wù)器可能需要幾分鐘時(shí)間。
• 簡(jiǎn)化恢復：虛擬機 (VM) 上的備份系統快速高效。這意味著(zhù)您可以在系統出現故障后快速啟動(dòng)并運行，幾乎不會(huì )丟失數據。

服務(wù)器虛擬化的缺點(diǎn)

服務(wù)器虛擬化并非一切都是完美的。虛擬化的一些缺點(diǎn)包括：

• 增加前期成本：任何新硬件和許可費用都會(huì )增加前期成本。
• 性能略有下降：共享資源，尤其是基于管理程序的虛擬化，用戶(hù)可能會(huì )看到性能略差。任務(wù)可能需要更長(cháng)的時(shí)間才能運行。但是，隨著(zhù)服務(wù)器虛擬化技術(shù)的進(jìn)步，這已不再是一個(gè)問(wèn)題。
• 服務(wù)器蔓延：由于 VM 相對容易構建，管理員可能會(huì )無(wú)意中過(guò)度構建網(wǎng)絡(luò )，這被稱(chēng)為 VM 蔓延。當只有10臺服務(wù)器就足夠時(shí)，可以構建20臺虛擬機。

5種服務(wù)器虛擬化

服務(wù)器虛擬化作為跨組織和行業(yè)的解決方案得到廣泛應用。這是因為它解決了一些大問(wèn)題，例如管理服務(wù)器資源、節省基礎架構成本以及減輕對 IT 的需求。網(wǎng)絡(luò )管理員依賴(lài)多種類(lèi)型的服務(wù)器虛擬化。服務(wù)器虛擬化示例的類(lèi)型包括：

• 完全虛擬化。
• 準虛擬化。
• 硬件輔助虛擬化。
• 操作系統級虛擬化。
• 管理程序虛擬化。

1.全虛擬化

在完全虛擬化的情況下，一種稱(chēng)為管理程序的軟件將服務(wù)器的資源分配給彼此隔離的完全獨立的虛擬服務(wù)器。管理程序處理如何在每個(gè)虛擬服務(wù)器之間分配資源。由于虛擬機是獨立的，它們都在自己的操作系統上運行，并且可以根據需要進(jìn)行配置。

2.半虛擬化

半虛擬化與全虛擬化有些相關(guān)，因為管理程序可以通過(guò)與底層硬件高度相似的接口訪(fǎng)問(wèn)虛擬機。在虛擬機內安裝之前，半虛擬化涉及修改客戶(hù)操作系統以允許服務(wù)器上的所有其他客戶(hù)操作系統共享資源并相互通信。因為所有 VM 都協(xié)同工作，所以對需求更少，這意味著(zhù)更多的虛擬化服務(wù)器資源專(zhuān)用于虛擬服務(wù)器。

3.硬件輔助虛擬化

通過(guò)硬件輔助虛擬化，支持多個(gè)虛擬機所需的資源劃分已經(jīng)內置到主機服務(wù)器的 CPU 中。這允許虛擬機直接與主服務(wù)器通信，而不是完全通過(guò)管理程序。這是一種部分去除中間人的方法，但仍然需要管理程序。由于虛擬機和物理服務(wù)器之間的路徑更直接，管理程序使用了非常大量的服務(wù)器資源。這使得虛擬機看起來(lái)像是直接在服務(wù)器上運行。

4.操作系統級虛擬化

對于全虛擬化、準虛擬化和硬件輔助虛擬化，需要管理程序來(lái)提供虛擬服務(wù)器操作系統可以在其上運行的平臺。然而，對于操作系統級虛擬化，主機服務(wù)器的操作系統被設置為允許稱(chēng)為容器的虛擬機的多個(gè)實(shí)例。虛擬機在操作系統級虛擬化中的運行方式與在管理程序虛擬化中的運行方式大致相同，但主機操作系統的計算開(kāi)銷(xiāo)占物理服務(wù)器資源的比例遠高于基于管理程序的系統。但是，操作系統級虛擬化對于新用戶(hù)來(lái)說(shuō)實(shí)施起來(lái)更簡(jiǎn)單且成本更低。

5.基于管理程序的虛擬化

通過(guò)基于管理程序的虛擬化，軟件（管理程序）虛擬地模擬了主服務(wù)器的硬件，基本上就像可以運行操作系統的物理機一樣。管理程序在各種來(lái)賓虛擬機之間分配物理服務(wù)器的資源。全虛擬化和半虛擬化是基于管理程序的虛擬化類(lèi)型。硬件輔助虛擬化是一種基于管理程序和硬件的混合虛擬化。

服務(wù)器虛擬化：需要考慮的事項

虛擬化服務(wù)器可以通過(guò)多種方式幫助改進(jìn)組織的計算系統。它們使 IT 可以將更少的時(shí)間集中在內部網(wǎng)絡(luò )上，節省數據中心的空間，最大限度地利用服務(wù)器資源，并削減與硬件和能源相關(guān)的成本。最重要的是，設置虛擬機比設置新的物理服務(wù)器簡(jiǎn)單得多。

但是，服務(wù)器虛擬化通常與共享服務(wù)器資源或多租戶(hù)解決方案相關(guān)聯(lián)。雖然多租戶(hù)服務(wù)器更具成本效益并且可能非常強大，但它們通常與可能的挑戰相關(guān)聯(lián)，例如嘈雜的鄰居和額外的安全性或穩定性問(wèn)題。

減輕這些風(fēng)險的一種方法是選擇裸機虛擬化方法。使用裸機虛擬化，您是使用服務(wù)器資源的單一租戶(hù)，即使仍然有管理程序管理虛擬服務(wù)器。裸機虛擬化可以為您提供云計算的所有優(yōu)勢，同時(shí)最大限度地降低與共享服務(wù)器配置相關(guān)的風(fēng)險。