一、虚拟化概述

虚拟化是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。这种把有限的固定的资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率的思路，在IT领域就叫做虚拟化技术。

1.虚拟化的优势：

虚拟化可以提高 IT 部门的敏捷性、灵活性和可扩展性，同时大幅节约成本。工作负载的部署速度更快、性能和可用性得到提升、运维实现自动化，所有这一切不仅简化了 IT 管理，还降低了拥有成本和运维成本。其他优势包括：

• 降低资金成本和运维成本。

• 最大限度地减少或消除停机。

• 提高 IT 部门的工作效率、效益、敏捷性和响应能力。

• 更快地调配应用和资源。
  

• 支持业务连续性与灾难恢复。
  

• 简化数据中心管理。
  

• 构建真正的 Software-Defined Data Center

2.虚拟化与云计算

需要指出的是云计算与虚拟化并非是一回事，本质上讲云计算带来的是虚拟化服务，又叫云服务，而云计算平台的构建使用的就是虚拟化技术。从虚拟化到云计算的过程，实现了跨系统的资源动态调度，将大量的计算资源组成IT资源池，用于动态创建高度虚拟化的资源供用户使用，从而最终实现应用、数据和IT资源以服务的方式通过网络提供给用户，以前所未有的速度和更加弹性的模式完成任务。

而云计算是一种思想，一种大规模资源整合的思想，是IT界未来发展的必然趋势。云计算包括信息基础设施(硬件、平台、软件)以及建立在基础设施上的信息服务。提供各类资源的网络被称为“云”， 在使用者看来，“云”中的资源是可以无限扩展的，并且可以随时获取、按需使用、弹性扩展和按使用付费。“云”服务就好比单台发电机模式转向电网集中供电的模式，它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，或是这些计算科学概念的商业实现。云计算也是虚拟化、效用计算、服务计算等概念混合演进并跃升的结果。

二、虚拟化建设分类

以实现层次来划分：分为硬件虚拟化、操作系统虚拟化、应用程序虚拟化；以被应用的领域来划分：服务器虚拟化、存储虚拟化、应用虚拟化、平台虚拟化、桌面虚拟化、网络虚拟化等。其中主要如下：

• 服务器虚拟化

将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，我们不再受限于物理上的界限，而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力，这就是服务器的虚拟化。

• 桌面虚拟化

桌面虚拟化是指将计算机的终端系统（也称作桌面）进行虚拟化，以达到桌面使用的安全性和灵活性。可以通过任何设备，在任何地点，任何时间访问通过网络访问属于我们个人的桌面系统。

桌面虚拟化依赖于服务器虚拟化，在数据中心的服务器上进行服务器虚拟化，生成大量的独立的桌面操作系统（虚拟机或者虚拟桌面），同时根据专有的虚拟桌面协议发送给终端设备。用户终端通过以太网登陆到虚拟主机上，只需要记住用户名和密码及网关信息，即可随时随地的通过网络访问自己的桌面系统，从而实现单机多用户。

• 网络虚拟化
  

网络虚拟化就是以软件形式完整再现物理网络。应用在虚拟网络上的运行方式与在物理网络上完全相同。网络虚拟化向所连接的工作负载提供逻辑网络连接设备和服务（逻辑端口、交换机、路由器、防火墙、负载均衡器、VPN，等等）。虚拟网络不仅可以提供与物理网络相同的功能特性和保证，而且还具备虚拟化所具有的运维优势和硬件独立性。

• 应用虚拟化

应用虚拟化是将应用程序与操作系统解耦合，为应用程序提供了一个虚拟的运行环境。在这个环境中，不仅包括应用程序的可执行文件，还包括它所需要的运行环境。

用户打开应用程序处理业务时，应用程序其实是运行在远程服务器上，而不是客户端设备上的，由于服务器的性能绝对优于客户端设备，所以应用程序处理速度会显著提升，就算客户端设备故障宕机，也不会影响到应用程序的业务处理进程，更换一台客户端设备，或者等到故障恢复以后，用户还可以接着刚才的进程处理业务。

三、虚拟化架构

典型的虚拟化结构如下：