云计算中的虚拟化：类型、架构、优势
Ethan Wright 什么是虚拟化？
虚拟化可以定义为一种能够创建桌面、操作系统、网络资源或服务器的虚拟版本的过程。虚拟化在云计算中起着关键和主导的作用。
这确保了资源或应用程序的物理交付与实际资源本身分离开来。它有助于降低资源涉及的空间或成本。该技术使用户能够在相同的硬件和软件上同时运行多个桌面操作系统和应用程序。
该过程还确保了在同一台机器上对产品或服务进行虚拟仿真，并且不会减慢或影响系统的效率。
虚拟化的发明始于大型机使用时代，随着新时代技术的进步，虚拟化通过专门的软件得以实现。
虚拟化作为云计算的概念
在云计算中，虚拟化促进了虚拟机的创建，并确保了多个操作系统的平稳运行。它还有助于为服务器操作系统和多个存储设备创建虚拟生态系统，并运行多个操作系统。
云计算被认为是涉及虚拟生态系统的应用程序或服务。这种生态系统可以是公共的或私有的。通过虚拟化，对物理基础设施的需求减少了。“云计算”和“虚拟化”这两个术语现在被互换使用，并且它们正在迅速统一。
虚拟化和云计算协同工作，以确保您获得高级而复杂的计算水平。它确保应用程序可以在不同企业和活动用户的多个网络线程中共享。
云计算提供可伸缩性、效率和经济价值。它提供了简化的工作负载管理系统。
简而言之，云计算与虚拟化协同工作，确保现代企业能够以更具成本效益的方式，使用一个专用资源运行多个操作系统。
虚拟化的特点
虚拟化提供如下几项特性或特点：
- 资源分配：虚拟化和云计算技术确保最终用户开发独特的计算环境。这是通过创建一台主机实现的。通过这台主机，最终用户可以限制活动用户的数量。通过这样做，可以方便控制。它们还可以用于降低功耗。
- 服务器资源可访问性：虚拟化提供了几项独特的功能，确保无需物理服务器。这些功能可提高正常运行时间，并减少容错和资源可用性。
- 资源隔离：虚拟化提供隔离的虚拟机。每台虚拟机都可以有许多访客用户，而访客用户可以是操作系统、设备或应用程序。
虚拟机为这些访客用户提供了隔离的虚拟环境。这确保了敏感信息的保护，同时访客用户之间保持相互连接。 - 安全性和真实性：虚拟化系统确保系统的连续正常运行时间，它进行自动负载均衡并确保服务中断较少。
- 聚合：虚拟化中的聚合通过集群管理软件实现。该软件确保同类计算机或网络集被连接起来，并作为一个统一的资源运行。
虚拟化类型
虚拟化技术中有许多变体或类型，如下所示：
应用程序虚拟化
这可以定义为一种虚拟化类型，它允许应用程序的最终用户进行远程访问。
这是通过服务器实现的。该服务器拥有使用应用程序所需的所有个人信息和其他适用特性。
服务器可以通过互联网访问，并在本地工作站上运行。通过应用程序虚拟化，最终用户可以运行同一软件或同一应用程序的两个不同版本。
应用程序虚拟化通过打包软件或托管应用程序提供。
网络虚拟化
这种虚拟化可以执行多个虚拟网络，每个网络都有独立的控制和数据平面。它与物理网络共存，并且可以由互不了解的各方运行。
网络虚拟化创建虚拟网络，并维护虚拟网络的供应。
通过网络虚拟化，可以创建逻辑交换机、防火墙、路由器、负载均衡器和工作负载安全管理系统。
桌面虚拟化
这可以定义为一种虚拟化类型，它允许最终用户的操作系统远程存储在服务器或数据中心。它使用户能够远程访问他们的桌面，并且可以在任何地理位置进行访问。他们还可以使用不同的机器来虚拟访问他们的桌面。
通过桌面虚拟化，最终用户可以根据个人业务需求在多个操作系统上工作。
如果个人想要使用 Windows 操作系统以外的操作系统，他可以使用桌面虚拟化。这为个人提供了在两个不同操作系统上工作的机会。
因此，桌面虚拟化提供了许多好处。它提供了便携性、用户移动性以及简便的软件管理（包括补丁和更新）。
存储虚拟化
这种虚拟化提供了虚拟存储系统，以简化存储管理。
它通过从单个存储库访问的多个源有效地管理存储。存储虚拟化确保了性能的一致性和流畅性。
它还提供了高级功能的持续更新和补丁。它还有助于应对底层存储设备的变化。
服务器虚拟化
这种虚拟化确保了服务器的掩盖。主服务器或目标服务器被划分为多个虚拟服务器。这些服务器不断更改其身份编号和处理器以促进掩盖过程。这确保了每台服务器都能在其完全隔离的环境中运行自己的操作系统。
数据虚拟化
这可以定义为一种虚拟化类型，其中数据从多个来源获取和收集，并在一个位置进行管理。对于数据的来源、收集、存储或格式化，没有技术知识要求。
数据被逻辑地组织起来，然后相关方和利益相关者访问这些数据的虚拟视图。这些报告也可以由最终用户远程访问。
数据虚拟化的应用范围从数据集成到业务集成。它们也用于面向服务的架构数据服务，并且有助于查找组织数据。
虚拟化架构
虚拟化中的架构被定义为描述虚拟化概念的模型。虚拟化在云计算中的应用至关重要。在云计算中，最终用户共享应用程序上的数据，这些应用程序称为云。然而，最终用户可以通过虚拟化本身共享整个 IT 基础设施。
以下是虚拟化的架构
在上图中，虚拟化包括虚拟应用程序和基础设施虚拟服务。
虚拟应用程序服务有助于应用程序管理，而虚拟基础设施服务则有助于基础设施管理。
这两种服务都嵌入到虚拟数据中心或操作系统中。虚拟服务可以在任何平台和编程环境中复用。这些服务可以通过本地云或非本地云访问。
虚拟化服务由第三方人员交付给云用户。反过来，云用户需要向第三方人员支付适用的月度或年度费用。
支付此费用是为了补偿第三方为最终用户提供云服务，他们还根据最终云用户的要求提供不同版本的应用程序。
虚拟化通常通过虚拟机监控程序（Hypervisor）实现。虚拟机监控程序实现了操作系统与底层硬件的分离。它使主机能够同时运行多个虚拟机并共享相同的物理计算机资源。有两种方法可以实现虚拟化架构，如下所述：
- 类型一：第一种虚拟机监控程序类型称为裸金属虚拟机监控程序。它们直接运行在主机系统的硬件之上。它们提供有效的资源管理并确保资源的高可用性。它提供对硬件系统的直接访问，从而确保更好的可伸缩性、性能和稳定性。
- 类型二：第二种虚拟机监控程序类型是托管虚拟机监控程序。它安装在主机操作系统上，而虚拟操作系统直接运行在虚拟机监控程序之上。这种系统能够简化系统配置。
它还简化了管理任务。主机操作系统的存在有时会限制虚拟化系统的性能，甚至会产生安全缺陷或风险。
虚拟化的优点
以下是虚拟化的一些优点/好处：
- 虚拟化提供了许多好处，例如有助于降低成本和提高开发过程的生产力。
- 它消除了对高度复杂的 IT 基础设施的需求。
- 它促进了对资源的远程访问，并确保了更快的可伸缩性。
- 它非常灵活，并允许用户在一台标准机器上运行多个桌面操作系统。
- 它消除了系统故障的风险，并促进了不同虚拟服务器之间灵活的数据传输。
- 虚拟化的工作流程高度流畅且敏捷，这确保了用户以最具经济效益的方式工作和运行。
虚拟化的缺点
虚拟化的缺点性质非常有限。以下是虚拟化的缺点：
- 将现有硬件设置转换为虚拟化设置需要大量的时间投入，因此这可以被视为一个耗时的过程。
- 缺乏熟练的资源可用性来帮助将现有或实际设置转换为虚拟设置。
- 由于熟练资源有限，虚拟化的实施需要高成本的投入。
- 如果转换过程处理不当，还会对敏感数据造成安全风险。
虚拟化在云计算中的作用
在虚拟化中，一个合理的名称与物理服务器对齐。然后，根据需要将指针指向该物理服务器。虚拟化促进了同质应用程序的执行。
它还提供了一个虚拟且隔离的网络、存储和内存区域环境。虚拟化通过主机和客户机实现。主机可以定义为开发虚拟机所在的机器，而开发的虚拟机称为客户机。
硬件虚拟化通过在云计算过程中最高效、最有效地提供基础设施即服务解决方案，发挥了关键作用。
这种虚拟化确保了可移植性。客户机被打包成虚拟镜像实例，并且在需要时可以轻松删除这些虚拟镜像。
虚拟化的重要术语
虚拟化中有一些基本技术，定义如下：
- 虚拟机：虚拟机可以定义为在虚拟机监控程序下运行的计算机。
- 虚拟机监控程序：这可以定义为运行在实际硬件上的操作系统。操作系统的虚拟对应部分是执行或仿真虚拟过程的子部分。它们被定义为 Domain 0 或 Dom0。
- 容器：这些可以定义为轻量级的虚拟机，它们是同一操作系统实例或虚拟机监控程序的子集。它们是与进程命名空间或标识符一起执行的进程集合。
- 虚拟网络：这被定义为在服务器内部逻辑上分离的网络。这些网络可以跨越多个服务器。
- 虚拟化软件：这种软件有助于在计算机设备上部署虚拟化。
摘要
- 虚拟化有助于创建桌面、服务器、操作系统和应用程序的虚拟版本。
- 虚拟化包括主机和虚拟机。
- 每个虚拟化系统都包含虚拟机监控程序、容器和虚拟网络。
- 虚拟化提供可伸缩性、效率，并有助于有效的资源管理。
