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未來(lái)十大IT技術(shù)：虛擬化技術(shù)盤(pán)點(diǎn) |
| 發(fā)布時(shí)間: 2012/9/9 18:44:52 |
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虛擬化這三個(gè)字，近兩年頻繁出現(xiàn)在IT網(wǎng)站和雜志上，一些媒體還建立了專(zhuān)欄進(jìn)行報(bào)道。從去年到現(xiàn)在，不斷有“未來(lái)十大IT技術(shù)”的評(píng)選出爐，網(wǎng)上報(bào)道最廣泛的當(dāng)屬Gartner（高德納咨詢(xún)公司 - 全球最具權(quán)威的IT研究與顧問(wèn)咨詢(xún)公司）發(fā)布的“未來(lái)十大IT技術(shù)趨勢(shì)”，將虛擬化技術(shù)置于首位。 但網(wǎng)上的相關(guān)文章，較為專(zhuān)業(yè)，敘述生澀，又經(jīng)常與其他概念參雜，如云計(jì)算，企業(yè)信息化，綠色I(xiàn)T，服務(wù)器節(jié)能等，讓人一惑不解，又添數(shù)問(wèn)，更加云里霧里，看不清虛實(shí)。本人一介IT草民，平時(shí)喜歡搗鼓VMware、sandboxIE、SVS這些稍微大眾些的虛擬化軟件。在此，就借著自己有限的IT知識(shí)，將網(wǎng)上所學(xué)和自身琢磨，轉(zhuǎn)換為通俗的語(yǔ)言，來(lái)介紹下虛擬化技術(shù)。小白、菜鳥(niǎo)們可以駐足，IT和虛擬化專(zhuān)業(yè)人士可以繞過(guò)。有不對(duì)的地方，請(qǐng)大家指正。 一 虛擬化的概念和分類(lèi) 顧名思義，虛擬化就是在計(jì)算上虛擬出一些實(shí)際計(jì)算機(jī)里真實(shí)存在的東西，以達(dá)到更方便、簡(jiǎn)單、成本低、安全性高的目的。比如，虛擬計(jì)算機(jī)硬件，可以安裝操作系統(tǒng)；以現(xiàn)有操作系統(tǒng)為藍(lán)本，再虛擬出幾個(gè)一摸一樣的；虛擬一個(gè)操作系統(tǒng)環(huán)境，可以安裝應(yīng)用軟件。這個(gè)解釋?zhuān)潜救撕芡ㄋ椎恼f(shuō)法，嚴(yán)格精準(zhǔn)的定義，至今還未看到。 虛擬化技術(shù)，經(jīng)過(guò)數(shù)年的發(fā)展，已經(jīng)成為一個(gè)龐大的技術(shù)家族，其技術(shù)形式種類(lèi)繁多，實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用也一大籮筐了。但對(duì)其分類(lèi)，網(wǎng)上的介紹比較含糊，分類(lèi)屬性不一。如將服務(wù)器虛擬化、硬件虛擬化、cpu虛擬化相提并論，但其實(shí)它們都屬一個(gè)類(lèi)別，只是按不同屬性分類(lèi)得出的不同名稱(chēng)。打個(gè)最簡(jiǎn)單的類(lèi)比，就是把人分為：科學(xué)家（按職業(yè)分）、靈長(zhǎng)類(lèi)（按生物種分）、男人（按性別分）。。。 言歸正傳，現(xiàn)在按照不同屬性，對(duì)虛擬化做一個(gè)分類(lèi)： 以實(shí)現(xiàn)層次來(lái)分：硬件虛擬化，操作系統(tǒng)虛擬化，應(yīng)用程序虛擬化。 以被應(yīng)用的領(lǐng)域來(lái)劃分：服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、桌面虛擬化。 還有從以某類(lèi)里衍生出來(lái)的，無(wú)法歸類(lèi)，比如cpu虛擬化，文件虛擬化。 這些不用屬性的類(lèi)別之間的關(guān)系又是交錯(cuò)聯(lián)系的，下面逐一簡(jiǎn)單介紹一下。 二 虛擬化分類(lèi)之硬件虛擬化 硬件虛擬化，應(yīng)該是中國(guó)IT人員最熟悉的技術(shù)了，其代表產(chǎn)品VMware，可能每個(gè)程序員都有使用。還有更多一些類(lèi)似本人這樣的IT愛(ài)好者，天天在搗鼓。 硬件虛擬化，就是用軟件來(lái)虛擬一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)電腦的硬件配置，如cpu、內(nèi)存、硬盤(pán)、聲顯卡、光驅(qū)等，成為一臺(tái)虛擬的裸機(jī)，然后就可以在上面安裝操作系統(tǒng)了。  圖1 虛擬的一臺(tái)電腦 使用時(shí)，先在操作系統(tǒng)里安裝一個(gè)硬件虛擬化軟件，用其虛擬出一臺(tái)電腦，再安裝系統(tǒng)，做到系統(tǒng)里運(yùn)行系統(tǒng)，并可虛擬出多臺(tái)電腦，安裝多個(gè)相同或不同的系統(tǒng)。  圖2 在蘋(píng)果操作系統(tǒng)里裝windows XP 其代表產(chǎn)品為VMware，其余幾個(gè)知名的有：微軟的Virtual PC，開(kāi)源免費(fèi)的VirtualBox。 為虛擬機(jī)分配的硬件資源要占用實(shí)際硬件的資源，對(duì)性能損耗也較大。因?yàn)槭窃谙到y(tǒng)里安裝虛擬化軟件，再在虛擬的電腦上裝系統(tǒng)，所以就有原系統(tǒng)和虛擬化軟件兩層消耗，為了提高性能，出現(xiàn)了另外一種硬件虛擬化形式：直接在裸機(jī)上安裝虛擬化軟件，然后安裝多個(gè)系統(tǒng)，并同時(shí)運(yùn)行。跳過(guò)原系統(tǒng)這一環(huán)節(jié)，性能大大提高。這種虛擬化又叫做準(zhǔn)虛擬化。VMware推出的相關(guān)產(chǎn)品叫VMware ESXi，微軟的該類(lèi)產(chǎn)品為Hyper-V。主要應(yīng)用于服務(wù)器領(lǐng)域。 三 虛擬化分類(lèi)之操作系統(tǒng)虛擬化 操作系統(tǒng)虛擬化就是以一個(gè)系統(tǒng)為母體，克隆出多個(gè)系統(tǒng)。它比硬件虛擬化要靈活方便，因?yàn)橹恍柙谙到y(tǒng)里裝一個(gè)虛擬化軟件，就能以原系統(tǒng)為樣本，很快克隆出系統(tǒng)，克隆出的系統(tǒng)與原系統(tǒng)除去一些ID標(biāo)識(shí)外，其余都一樣。 看似與硬件虛擬化一樣，都是虛擬多個(gè)操作系統(tǒng)出來(lái)，但與硬件虛擬化還是很多不同之處： 1. 操作系統(tǒng)虛擬化是以原系統(tǒng)為樣本，虛擬出一個(gè)近乎一摸一樣的系統(tǒng)；硬件虛擬化是虛擬硬件環(huán)境，然后真實(shí)的安裝系統(tǒng)。它們虛擬的東西不一樣。 2. 操作系統(tǒng)虛擬化，虛擬的系統(tǒng)都只能為同樣的系統(tǒng)；硬件虛擬化，虛擬的系統(tǒng)可以為不同的系統(tǒng)，如linnux、mac、windows家族。 3. 操作系統(tǒng)虛擬化，虛擬的多個(gè)系統(tǒng)有較強(qiáng)的聯(lián)系，體現(xiàn)在：第一，可以多個(gè)虛擬系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行配置，更改了原系統(tǒng)，就改了所有；第二，如果原系統(tǒng)損壞，會(huì)殃及所有虛擬系統(tǒng)。硬件虛擬化虛擬的多個(gè)系統(tǒng)，是相互獨(dú)立，與原系統(tǒng)也無(wú)聯(lián)系。原系統(tǒng)的損壞不會(huì)殃及虛擬的系統(tǒng)。 4. 操作系統(tǒng)虛擬化的性能損耗低，它們都是虛擬的系統(tǒng)，而非硬件虛擬化那樣真實(shí)安裝的實(shí)體；沒(méi)有硬件虛擬化的虛擬硬件層，也大大降低了性能損耗。 其代表產(chǎn)品為SWSoft公司的Virtuozzo。 四 虛擬化分類(lèi)之應(yīng)用虛擬化 前兩種虛擬化技術(shù)，大多應(yīng)用于企業(yè)、服務(wù)器和一些IT專(zhuān)業(yè)工作領(lǐng)域。隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展，逐漸從企業(yè)往個(gè)人、專(zhuān)業(yè)往大眾應(yīng)用的趨勢(shì)發(fā)展，便出現(xiàn)了應(yīng)用程序虛擬化技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)應(yīng)用虛擬化。它近年虛擬化的新貴和熱門(mén)領(lǐng)域。 前兩種虛擬化的目的是虛擬完整的真實(shí)的操作系統(tǒng)，應(yīng)用虛擬化的目的也是虛擬操作系統(tǒng)，但只是為保證應(yīng)用程序的正常運(yùn)行虛擬系統(tǒng)的某些關(guān)鍵部分，如注冊(cè)表、C盤(pán)環(huán)境等，所以較為輕量、小巧。 打一個(gè)通俗的比喻：系統(tǒng)是一個(gè)餐桌，軟件是餐桌上各種菜品，應(yīng)用虛擬化軟件則是一次性桌布。鋪個(gè)桌布的好處是，不會(huì)弄臟餐桌；即使桌布臟了，也好打理，比清理餐桌方便的多；桌上菜品，可以通過(guò)打包桌布，帶到另一個(gè)餐桌上，鋪開(kāi)了就吃。 應(yīng)用虛擬化技術(shù)的興起最早也是從企業(yè)市場(chǎng)而來(lái)。一個(gè)軟件被打包后，通過(guò)局域網(wǎng)很方便的分發(fā)到企業(yè)的幾千臺(tái)電腦上去，不用安裝，直接使用，大大降低了企業(yè)的IT成本。 應(yīng)用到個(gè)人領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)很多非綠色軟件的移動(dòng)使用，如cad、3dmax、office等；可以讓軟件免去重裝煩惱，不怕系統(tǒng)重裝。很有綠色軟件的優(yōu)點(diǎn)，但又在應(yīng)用范圍和體驗(yàn)上超越綠色軟件。 使用方法大體為：先安裝虛擬化軟件，此時(shí)已經(jīng)搭建了一個(gè)虛擬化環(huán)境，然后接收來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用軟件或安裝應(yīng)用軟件到虛擬化環(huán)境里，最后使用應(yīng)用軟件。 應(yīng)用虛擬化領(lǐng)域比較可喜的是，也有國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品參與其中。下面簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)有代表性的： 1 Microsoft Application Virtualization (App-V) 前身是sofgrid，被微軟收購(gòu)，主要針對(duì)企業(yè)內(nèi)部的軟件分發(fā)，方便了企業(yè)桌面的統(tǒng)一配置和管理，支持同時(shí)使用同一程序的不同版本、在客戶(hù)端第一次運(yùn)行程序時(shí)可以實(shí)現(xiàn)邊用邊下載等。但是對(duì)windows外殼擴(kuò)展的程序的支持不夠好，并且安裝實(shí)施非常復(fù)雜，不是專(zhuān)業(yè)的管理員是很難部署起來(lái)的。 2 VMware ThinApp  圖3 thinapp打包程序界面 前身是thinstall，被vmware收購(gòu)。它不需要第三方平臺(tái)，直接把虛擬引擎（重寫(xiě)了幾百個(gè)windows的api）和軟件打包成單文件，分發(fā)簡(jiǎn)單，支持同時(shí)運(yùn)行一個(gè)軟件的多個(gè)版本；但是和系統(tǒng)的結(jié)合不夠緊密，比如說(shuō)文件關(guān)聯(lián)、類(lèi)似于winrar等的右鍵菜單、無(wú)法封裝環(huán)境包（.net框架、java環(huán)境）、無(wú)法封裝服務(wù)。主要用于企業(yè)軟件分發(fā)。 3 Symantec Software Virtualization Solution (SVS)  圖4 svs的界面 SVS于2006年左右被Symantec收購(gòu)，它的虛擬引擎和虛擬軟件包是分離的，能做到對(duì)應(yīng)用程序的完美支持，包括支持windows外殼擴(kuò)展的程序，支持封裝環(huán)境包（.net框架、java環(huán)境）、支持封裝服務(wù)。但是無(wú)法同時(shí)運(yùn)行同一個(gè)軟件的不同版本。主要用于企業(yè)軟件分發(fā)。 4 installfree Installfree是后起之秀，其最大特色在于：無(wú)需在干凈的環(huán)境下打包軟件，也可以做到很好的兼容性。打包軟件，是應(yīng)用虛擬化技術(shù)的一大難題。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)軟件的隨處免安裝使用，就必須把軟件正常安裝后的文件都打成包，但如果系統(tǒng)不干凈，就會(huì)造成打包文件的不完整，分發(fā)到其他電腦上時(shí)無(wú)法使用。主要用于企業(yè)軟件分發(fā)。 5 sandboxIE  圖5 sandboxIE的界面 俗稱(chēng)沙盤(pán)，這個(gè)是IT愛(ài)好者家喻戶(hù)曉的東東了。它主要用于軟件測(cè)試和安全使用領(lǐng)域。因?yàn)樗駛�(gè)軟件的囚籠，你可以把軟件安裝在沙盤(pán)里，并運(yùn)行在其中，軟件所有行為都不會(huì)影響到系統(tǒng)。如果軟件帶毒或被感染病毒，可以一下掃光，就像把一個(gè)真實(shí)的沙盤(pán)里的各種沙造物體打碎，和一下重來(lái)。 6 云端軟件平臺(tái)（softcloud）  圖6 云端的界面 這是應(yīng)用虛擬化領(lǐng)域的優(yōu)秀國(guó)產(chǎn)軟件，面市不久，其實(shí)現(xiàn)原理與SVS很類(lèi)似。但其最大特別之處在于，不是應(yīng)用于企業(yè)市場(chǎng)，而是針對(duì)個(gè)人用戶(hù)使用軟件時(shí)的諸多問(wèn)題和煩惱的解決方案。 其最大特色，本人理解集中于兩點(diǎn)：一是，讓軟件使用變得更方便快捷；二是，讓軟件使用不影響系統(tǒng)，保持系統(tǒng)干凈、穩(wěn)定，真正的綠色。 云端與其他應(yīng)用虛擬化軟件不同，它自帶了打包好的軟件資源，使用時(shí)無(wú)需安裝，一點(diǎn)就用，不寫(xiě)注冊(cè)表、不寫(xiě)系統(tǒng)；無(wú)用軟件可以一鍵刪除，快速干凈不殘留。而且最省事的一點(diǎn)莫過(guò)于重裝系統(tǒng)后，所有軟件不用重裝。因?yàn)樵谠贫耸褂玫能浖荚谠贫说木彺婺夸浝铮匮b系統(tǒng)后只要安裝云端，再次指定這個(gè)目錄，所有軟件就可以立即恢復(fù)使用，并且無(wú)需重配置，就跟重裝前的一摸一樣。 它還有四個(gè)一鍵操作，非常方便：一鍵使用、一鍵刪除、一鍵重置到完好狀態(tài)、一鍵備份服務(wù)器，是使用軟件的全能幫手。 完全可以系統(tǒng)里只裝殺軟、云端，其余軟件都在云端里，非常好的體驗(yàn)。 五 其他幾種虛擬化技術(shù)簡(jiǎn)介 1 服務(wù)器虛擬化 服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，依靠的是硬件虛擬化和操作系統(tǒng)虛擬化。服務(wù)器虛擬化就是將一臺(tái)服務(wù)器變?yōu)槎嗯_(tái)服務(wù)器使用，提高服務(wù)器的使用率。 以前，一臺(tái)服務(wù)器主機(jī)裝一個(gè)操作系統(tǒng)，只能作為一臺(tái)服務(wù)器使用，使用率較低。通過(guò)虛擬化，一臺(tái)服務(wù)器主機(jī)上裝多個(gè)操作系統(tǒng)，并且可以同時(shí)運(yùn)行，就相當(dāng)于多臺(tái)服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行了，利用率大大提高。 2 存儲(chǔ)虛擬化 存儲(chǔ)虛擬化是將一堆獨(dú)立的硬盤(pán)虛擬的整合在一起，讓人看起來(lái)是一塊硬盤(pán)。比如網(wǎng)絡(luò)上分布了10臺(tái)服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器的硬盤(pán)是500G，那存儲(chǔ)虛擬化就可以讓這10塊硬盤(pán)虛擬為一塊5T的硬盤(pán)。 存儲(chǔ)虛擬化的目的是方便管理和有效利用存儲(chǔ)空間。 3 網(wǎng)絡(luò)虛擬化 網(wǎng)絡(luò)虛擬化一般是指VPN，這個(gè)應(yīng)用在企業(yè)已經(jīng)是必不可少了。它是將兩個(gè)異地的局域網(wǎng)，虛擬成一個(gè)局域網(wǎng)，這樣一些企業(yè)的OA、B/S軟件，就可以在跑在這個(gè)虛擬的局域網(wǎng)里了，也可以像真實(shí)局域網(wǎng)一樣進(jìn)行電腦互訪了。 比如，一家企業(yè)在總部在上海，分公司在北京、深圳、廣州，每個(gè)公司都有自己的局域網(wǎng)，這四個(gè)局域網(wǎng)就分布在四個(gè)地方。使用了VPN，就可以把這四個(gè)局域網(wǎng)虛擬為一個(gè)局域網(wǎng)，其中的好處不再多說(shuō)，地球人都知道。 4 桌面虛擬化 桌面虛擬化是近年來(lái)，企業(yè)領(lǐng)域比較熱門(mén)的應(yīng)用，其主流實(shí)現(xiàn)方式是：服務(wù)器上部署好桌面環(huán)境，傳輸?shù)娇蛻?hù)端電腦上，用戶(hù)看到的就像本地真實(shí)環(huán)境一樣，所有的使用其實(shí)是對(duì)服務(wù)器上的桌面進(jìn)行操作。當(dāng)然，程序運(yùn)行也實(shí)際在服務(wù)器上。 比如，一個(gè)企業(yè)有1000臺(tái)電腦，管理每臺(tái)電腦、給每臺(tái)電腦安裝軟件、維護(hù)電腦正常運(yùn)行是件苦差事。用了桌面虛擬化后，只需在服務(wù)器上部署幾套標(biāo)準(zhǔn)桌面環(huán)境（桌面、應(yīng)用軟件、存儲(chǔ)空間等），所有員工登陸服務(wù)器后，桌面就被傳輸?shù)奖镜兀缓筠k公，本地電腦實(shí)際只是接受遠(yuǎn)程桌面的信息。這樣，本地電腦不用安裝和運(yùn)行任何程序，也就無(wú)需過(guò)多的管理和維護(hù)，只要把服務(wù)器上那幾套標(biāo)準(zhǔn)桌面環(huán)境維護(hù)好就行了。 管理1000臺(tái)電腦與管理幾套標(biāo)準(zhǔn)桌面相比，IT成本是大大的降低。 這里不得不提一個(gè)關(guān)聯(lián)的概念：胖瘦客戶(hù)機(jī)。通俗的講，胖客戶(hù)機(jī)就是一般的電腦應(yīng)用方式，每臺(tái)電腦上都裝上了操作系統(tǒng)、所有必須的應(yīng)用程序和組件。瘦客戶(hù)機(jī)就是前面說(shuō)道的那種，本地只有操作系統(tǒng)，其余什么都不要，只接受服務(wù)器傳輸來(lái)的虛擬桌面。這樣電腦的軟環(huán)境非常的輕薄，硬件要求也非常低，而且容易標(biāo)準(zhǔn)化。 5 CPU虛擬化 CPU虛擬化其實(shí)是對(duì)硬件虛擬化方案的優(yōu)化和加強(qiáng)。以前是用虛擬化軟件把一個(gè)cpu虛擬成多個(gè)cpu，而cpu虛擬化直接從硬件層面實(shí)現(xiàn)，這樣大大提高的性能。 Intel和amd都已經(jīng)生產(chǎn)了支持虛擬化的cpu，配置了這種cpu的電腦，運(yùn)行VMware，性能會(huì)大大提高。所以，經(jīng)常要跑VMware的朋友，在攢電腦時(shí)，可以選擇支持虛擬化的cpu型號(hào)。 6 文件虛擬化 文件虛擬化與存儲(chǔ)虛擬化有些相似，存儲(chǔ)虛擬化是將分布的硬盤(pán)虛擬成一塊硬盤(pán)，而文件虛擬化是將分布在多臺(tái)電腦的文件數(shù)據(jù)虛擬成一臺(tái)電腦上的，這樣以前找文件要去不同的機(jī)器上查找，而現(xiàn)在則像在一臺(tái)電腦上操作一樣。 比如，分布在局域網(wǎng)上的10臺(tái)電腦，每臺(tái)上都有很多文檔資料，相當(dāng)一個(gè)個(gè)小的圖書(shū)館；存儲(chǔ)虛擬化，把這10臺(tái)電腦的文檔資料虛擬成一個(gè)大的圖書(shū)館，方便文檔的集中查找、瀏覽和管理。 以上對(duì)虛擬化技術(shù)做了一個(gè)走馬觀花式的介紹，意在給廣大小白和菜鳥(niǎo)朋友們解惑。從以上的介紹里，可以看出虛擬化技術(shù)的意義就是高效、方便，正是真實(shí)的東西達(dá)不到這兩點(diǎn)，才催生了虛擬化。而這兩點(diǎn)是所有IT產(chǎn)品永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)，所以虛擬化的腳步不會(huì)停止，會(huì)不斷大步向前的。虛擬化也不愧為未來(lái)十大IT技術(shù)之首！ 本人水平有限，除去VMware和應(yīng)用虛擬化軟件經(jīng)常搗鼓外，其他的虛擬化技術(shù)也都是網(wǎng)上看文學(xué)來(lái)，再加上個(gè)人理解，解釋的較為通俗（專(zhuān)業(yè)的俺也不會(huì)），有不對(duì)之處請(qǐng)大家指正和多包涵。本文的介紹較為粗略，如果想看專(zhuān)業(yè)、詳細(xì)的介紹，可以搜索，相關(guān)文章很多。也希望在我這篇文章的基礎(chǔ)上，再去看其他專(zhuān)業(yè)文章，會(huì)輕松一些！ 本文出自：億恩科技【www.zuiquanben.com】 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