什么是虚拟化:解释[+免费提示]和优势

虚拟化
基本来源

作为一种计算概念,虚拟化已经存在了 60 多年。 为了使使用大型计算机的企业更容易共享计算资源,它最早出现于 1960 世纪 XNUMX 年代后期。 通过授予各种子系统访问大型机资源的权限,它旨在充分利用其计算能力。 阅读下文,进一步了解什么是虚拟化网络、其类型以及虚拟化服务器的工作原理。

什么是虚拟化 

一台计算机的处理器、内存、存储和其他硬件组件可以分成几个虚拟计算机,也称为虚拟机,使用虚拟化,它使用软件在计算机硬件 (VM) 上构建抽象层。

尽管每个 VM 只使用一块真正的底层计算机硬件,但每个 VM 都运行自己的操作系统 (OS),并且像一台单独的机器一样运行。

现代公司 IT 设计中的一种常见方法是云计算。 云计算的经济方面也受到这项技术的推动。 通过虚拟机,可以使用他们当前的物理计算机硬件为用户提供云服务;

虚拟化的好处

数据中心经理和服务提供商可以通过多种方式从虚拟化中获益:

  • 资源效率:在云计算出现之前,每个应用服务器都需要一个独立的物理CPU; IT 人员必须为他们打算运行的每个程序购买和设置新服务器。
  • 当软件定义的虚拟机 (VM) 取代真实计算机时,使用和维护软件编写的策略会更简单。 利用它,您可以自动化 IT 服务管理的工作流程。
  • 低停机时间:系统和应用程序崩溃会中断用户的工作效率并导致停机。 管理员可以与多个冗余虚拟机共存,并在出现问题时在它们之间切换。
  • 更快地配置:必须单独购买、安装和配置每个应用程序的硬件。 当必要的硬件已经到位时,配置虚拟机以运行所有应用程序的速度要快得多。

虚拟化类型

#1。 桌面虚拟化

在同一台计算机上,您可以运行各种桌面操作系统,每个操作系统都在自己的虚拟机 (VM) 中。 桌面虚拟化有两种形式:

  • 当瘦客户端用户登录时,虚拟桌面基础架构 (VDI) 从中央服务器上的 VM 流式传输许多桌面。 VDI 允许企业为用户提供许多操作系统,而无需在设备上安装它们。
  • 本地桌面虚拟机的使用允许用户在本地计算机上运行一个或多个额外的操作系统,并根据需要在它们之间切换,而无需以任何方式改变主要操作系统。

#2. 网络虚拟化

借助软件,网络管理员可以使用通过网络虚拟机创建的网络“视图”,从单个控制台控制整个网络。 它将硬件功能和元素(例如连接、交换机和路由器)转换为在管理程序上运行的软件。

#3。 存储虚拟化

存储虚拟化允许网络的所有存储单元,无论是在服务器上还是在独立的存储单元上,都可以作为单个设备进行访问。 存储虚拟化将所有存储块整合到一个共享池中,该共享池可以重新分配给任何网络虚拟机 (VM)。

#4。 数据虚拟化

在当今的企业中,数据存储在各种地方,包括云和本地硬件和软件系统,使用各种文件类型和应用程序。

#5。 应用程序虚拟化

应用程序虚拟化允许运行应用程序而无需在用户的操作系统上显式安装它们。 最终用户设备上的操作系统继续正常运行,这与完整的桌面虚拟机(上面讨论过)形成对比,这就是事实。

#6。 中央处理器虚拟化

CPU(中央处理单元)(中央处理单元)管理程序、虚拟计算机和操作系统都通过称为云计算的底层概念变得可行。 它可以将一个物理 CPU 划分为多个虚拟 CPU,供各种虚拟机 (VM) 使用。

#7。 图形处理器虚拟化

GPU(图形处理单元)是一种专用的多核处理器,可通过处理要求苛刻的图形或数学计算来提高计算性能。 GPU 虚拟机使众多机器 (VM) 能够利用单个 GPU 的全部或部分处理能力来实现更快的视频、人工智能 (AI) 和其他图形或计算要求高的活动。

#8。 云虚拟化

正如已经提到的,虚拟化对于云计算模型是必要的。 云计算提供商可以通过虚拟化服务器、存储和其他物理数据中心资源,让消费者能够访问各种服务。

什么是虚拟化服务器 

通过使用软件,服务器虚拟化将一个物理服务器划分为多个独立和隔离的虚拟服务器。 每个虚拟服务器上可以运行一个独立的操作系统。

服务器虚拟化的好处

云计算为企业带来的优势不胜枚举。 服务器虚拟化的优势不仅仅在于简化网络需求。

  • 节省空间:如果您只在每台服务器上运行一个进程或程序,它们将很快接管您的数据中心。 您可以通过在更少的物理服务器上托管多个虚拟服务器来节省大量物理空间。
  • 削减硬件成本:将物理服务器放在一起可能会很昂贵。 部署虚拟服务器的成本大大降低。
  • 提高资源效率:许多服务器比其工作所需的功能更强大,因此公司正在为原始资源付费。 虚拟机提高效率。
  • 降低能源成本:云计算让您可以有效地使用服务器资源,而不是投资于无用的基础设施,从而减少使用能源的服务器数量。
  • 减少 IT 需求:维持大型物理服务器网络对于组织的 IT 部门来说可能很困难。 通过释放资源,虚拟机可以让 IT 人员专注于其他业务需求。

服务器虚拟化的缺点

服务器虚拟化并非在所有方面都完美无缺。 虚拟机有一些缺点,例如:

  • 提高前期成本:任何新设备的成本以及许可费都可能会增加初始支出。
  • 性能降低:客户可能会注意到由于资源共享导致性能略有下降,尤其是在使用使用管理程序的虚拟机时。
  • 服务器蔓延:当管理员由于创建虚拟机 (VM) 的简单性而意外过度构建网络时,就会发生 VM 蔓延。 

三种服务器虚拟化

#1。 全虚拟化 

物理服务器的 CPU 和磁盘空间可通过管理程序立即访问,管理程序是一种用于全云计算的软件。 每个虚拟服务器都由管理程序与其他服务器分开,管理程序还密切关注物理服务器的资源。

#2。 准虚拟化:

与完整的云计算相比,半虚拟化需要整个网络作为一个单一的连贯系统运行。 半虚拟化允许操作系统以较少的处理能力由管理程序管理,因为虚拟服务器上的每个操作系统都知道其他操作系统。

#3。 操作系统级虚拟化: 

与完全虚拟化和半虚拟化不同,操作系统级可视化不使用管理程序。 相反,实际服务器操作系统的虚拟化功能处理管理程序的所有功能。 但是,使用这种服务器技术,每个虚拟服务器都必须使用相同的操作系统。

为什么要进行服务器虚拟化?

使用服务器虚拟机可以以低成本提供网络托管服务,并且可以很好地利用现有的 IT 基础设施资源。 在没有服务器虚拟化的情况下运行时,服务器会使用一小部分计算能力。

服务器虚拟化通过将每台物理服务器拆分为许多虚拟服务器,使每台虚拟服务器都可以充当不同的物理设备。 每个虚拟服务器都可以独立于应用程序和操作系统。 每个虚拟服务器在这个过程中都变成了物理服务器,增加了每个物理系统的容量,同时增加了资源消耗。

什么是虚拟化网络 

网络资源抽象,通常称为网络虚拟化 (NV),是将网络资源从硬件移动到软件的过程。 物理网络可以拆分为多个独立的虚拟网络,或与其他物理网络结合使用 NV 创建单个虚拟的、基于软件的网络。

网络管理员可以借助网络虚拟机软件在域之间迁移虚拟计算机,而无需更改网络配置。 为了在同一物理网络结构之上执行不同的虚拟网络层,该软件构建了一个网络覆盖层。

为什么要虚拟化网络?

从外围设备到云再到软件定义的数据中心 (SDDC),网络虚拟化正在改变服务交付方式的规则。 通过这种方法,网络变得动态、适应性和优化,而不是静态、僵化和无效。 忘记花费数天或数周时间来设置基础架构以支持新应用程序吧。 网络虚拟化可以为您做到。 为了快速实现价值,应用程序可以在几分钟内升级或部署。

网络虚拟化如何工作?

网络虚拟化将网络服务与硬件分离,并允许虚拟网络配置。 它使用物理网络作为数据包转发背板,并提供基于软件的网络构建、配置和监控。

根据每个链接应用程序的网络和安全要求,将网络和安全服务交付给数据中心管理程序并“连接”到特定工作负载,例如您的虚拟机 (VM) 或容器。 安全和网络服务传输工作负载。

网络虚拟化的优势

通过自动化和简化维护数据中心网络以及控制云中的网络和安全性所涉及的大量程序,网络云计算可帮助企业在速度、敏捷性和安全性方面实现显着改进。 下面列出了网络虚拟化的一项或多项主要优势:

  • 网络配置应该在几分钟而不是几周内完成。
  • 通过自动化手动任务提高运营效率
  • 独立于物理拓扑、定位和移动工作负载
  • 联网云计算助力数据中心网络安全

虚拟化的主要目的是什么? 

可视化的主要目的是虚拟化依靠软件模拟硬件操作,构建一个虚拟的计算机系统。 这使得 IT 公司可以在一台服务器上运行多个虚拟系统以及大量操作系统和应用程序。 规模经济和提高效率是由此产生的两个优势。

为什么使用虚拟化?

虚拟化可以显着降低成本,同时增强 IT 敏捷性、灵活性和可扩展性。 云计算的优势包括更高的工作负载移动性、更高的性能和资源可用性、自动化操作以及更低的 IT 拥有和运营成本。

结论 

通过本教程,我们了解了基础架构管理对于公司管理和高效运营的重要性。 通过利用其众多元素来提高组织网络系统有效性的主要技术之一是虚拟化。 这样做既省时又省力。 此外,这些服务将运行得更快,虚拟与云计算相结合可以供应和提供各种按需客户应用程序。

参考文献

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