虚拟化是什么？分类有哪些？特征梳理

1.虚拟化

虚拟化(Virtualization)是将一台物理计算机虚拟为多台逻辑计算机。每台逻辑计算机拥有自己的计算、存储和网络等基础资源能力，能够独立运行不同的操作系统。不同操作系统内的各类应用程序可以在相互独立的空间内独立运行而不相互影响，具有这种功能的逻辑计算机称为虚拟机。虚拟化是将计算机的各类物理资源(如服务器、网络、内存及存储等)进行抽象和转换，使其不受现有资源的架设方式、地理位置和物理组态的限制，然后呈现给用户，使用户可以以更好地方式应用这些资源。虚拟化技术将不同的物理资源转变为可供云端系统管理的逻辑资源。

2.虚拟化分类

虚拟化按构建类型可以分为四类：寄居虚拟化、裸金属虚拟化、操作系统虚拟化和混合虚拟化。

(1)寄居虚拟化

寄居虚拟化是指虚拟化管理软件作为底层操作系统(Windows 或 Linux 等)上的一个普通应用程序，然后通过其创建相应的虚拟机，共享底层服务器资源。

(2)裸金属虚拟化

裸金属虚拟化是指虚拟机监控器 Hypervisor(即虚拟化层)直接运行于物理硬件之上，无需宿主操作系统。

(3)操作系统虚拟化

操作系统虚拟化是指主机操作系统负责多个虚拟服务器之间硬件资源的分配，让它们彼此之间相互独立，且不需要独立的虚拟机监控器。

(4)混合虚拟化

混合虚拟化使用主机操作系统，将一个内核级驱动器插入到主机操作系统内核，作为虚拟硬件管理器(Virtual Hardware Machine，VHM)协调虚拟机和主操作系统之间的硬件访问。

3.虚拟化特征

现代虚拟技术具有四个特征：分区、隔离、封装和相对于硬件独立。

(1)分区

分区是指虚拟化技术为多个虚拟机划分服务器资源的能力。每个虚拟机可以运行一个单独的相同或不同的操作系统，使客户能够在一台服务器上运行多个不同的应用程序;每个操作系统运用虚拟化层为其提供的虚拟网卡、CPU 和内存等资源。

(2)隔离

隔离是指多个虚拟机是互相隔离的，虚拟化技术能够支持多种类型的隔离。

①故障隔离

一个虚拟机的奔溃或故障(例如，操作系统故障、应用程序故障、驱动程序故障等)不会影响同一服务器上的其他虚拟化。

②病毒隔离

一个虚拟机中的病毒、蠕虫等不影响其他虚拟机的正常工作，彼此相互隔离。

③性能隔离

管理员为每个虚拟机制定最小和最大的资源使用量，这样可以保证单个虚拟机不会占用所有资源，从而确保多个虚拟机的资源可用水平。

④冲突隔离

在传统X86服务器体系结构中往往会出现应用程序冲突、DLL 冲突等问题，把多个负载或应用分布在不同虚拟机中，可以避免这些冲突的出现。

(3)封装

封装是指将整个虚拟机(硬件配置、BIOS 配置、内存状态、磁盘状态、CPU状态)存储在独立于物理硬件的一小组文件中。由于整个虚拟机都保存在文件中，客户可以通过移动和复制这些文件的操作，随时随地根据需要复制、保存和移动虚拟机。

(4)相对于硬件独立

相对于硬件独立是指虚拟机不依赖于硬件，无需修改即可在任何服务器上运行。

以上梳理了虚拟化的定义、类型及特征等，希望对你有所帮助，如果你想了解更多相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

推荐阅读：

基于数据库虚拟化技术的数据安全和管理.pdf

中国通信标准化协会：云化虚拟现实总体技术研究白皮书(2018)(76页).pdf

云智环能：虚拟电厂概念、关键技术及市场发展现状(2022)(58页).pdf