云计算中的虚拟化：您需要知道的一切

当我们谈到云计算时，我们本质上是指我们可以使用的虚拟化技术。 它提供了对服务器资源和其他元素（如存储、内存、处理能力和其他组件）的更多样化的使用。 虚拟化改变了云计算的工作方式，使之成为一个动态的虚拟空间，开发者可以共享单个硬件和计算机的资源。 这就像在虚拟层上工作，部署与父计算机或服务器不同的独立操作系统。

这项技术使软件开发人员和硬件专业人员可以在虚拟空间中工作，而不是在一台机器上的物理位置工作。 用户在云平台和网络上与从事单个项目或共享单个工作站资源的类似用户一起工作。 该博客旨在深入探讨不断发展的虚拟化技术领域，并使复杂的概念清晰易懂。

什么是云计算中的虚拟化？

当我们谈到云计算中的虚拟化时，我们指的是一种用户可以将操作系统与硬件分开的技术。 这样，他们可以使用一台机器的硬件运行多个操作系统（Linux、Windows）。

虚拟化只是意味着在硬件之上有一个额外的抽象层。 它将一台计算机的组件分割成许多更小的虚拟段。 然后用户可以使用计算机内存、存储、设备和处理器。 虚拟化是将硬件与虚拟平台分层，并在该虚拟平台上分发软件和操作系统。

与虚拟化相关的术语：

• 管理程序：它是一种操作系统，可在虚拟平台上的实际物理硬件上运行。 它是运行在虚拟云平台上的硬件操作系统的一部分。 它可以称为 Dom0 或 Domain 0。
• 虚拟机：它就像一台虚拟计算机，在称为管理程序的操作系统下运行。
• 容器：它们是与管理程序相同的操作系统的一部分。 它们是那些运行到进程标识符的进程。
• 虚拟化软件：它是一种软件操作系统，用于虚拟化任何计算机系统。
• 虚拟网络：它是服务器内部逻辑上分离的网络，可以扩展到其他服务器。

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云计算中虚拟化的好处

虚拟化是一种对开发软件项目有无限好处的技术。 IT 经理和软件专业人员喜欢它提供的灵活性、能力和可扩展性。 即使是平台业务模型也可以利用云计算和虚拟化技术的无限力量。 看看虚拟化提供的所有好处就足以强调它在未来云计算中的成功。

减少 IT 开支

由于虚拟化技术，IT成本大大降低。 在非虚拟环境中，物理计算机和资源可能无法得到最佳利用。 它可能导致计算机系统管理不善以及可用硬件和软件资源的使用效率低下。

但是当企业使用虚拟服务器和云计算技术时，虚拟化将单台服务器变成多台服务器，每台服务器都有独立的操作系统。 虚拟机可以运行多个应用程序，并且仍然使用单个服务器的资源。 虚拟化提供了一个明显的优势，因为它只使用一个物理服务器，因此非常具有成本效益。

减少停机时间和高效的灾难管理

物理服务器可能会崩溃，修复错误需要时间。 这样做可能需要几天时间，而且可能会导致资源浪费，并且项目可能会停滞不前。 但是当在虚拟平台上工作时，即使虚拟机 (VM) 受到某种影响，也可以非常容易地复制并部署到另一台机器上。 恢复速度很快，设置虚拟服务器只需几分钟。 它减少了停机时间并保持了项目的连续性。 与可能需要数小时或数天才能开始运行的物理服务器相比，这是一个很大的好处。

提高效率和生产力

由于在虚拟化环境中减少了维护，因此可以节省时间并提高生产率。 维护物理服务器和硬件基础设施的需求较少。 所有 VM 都在虚拟环境中，您可以更新或安装这些虚拟服务器的更新，而不是更新每个服务器。 更少的时间意味着更有效地利用可用的人力和资源。

独立控制

由于环境是虚拟的，并且整个系统被分割成虚拟机，因此控制是独立的。 测试也可以在不影响生产的情况下完成。 可以通过克隆虚拟机并在机器上独立进行更新来更新软件。

环保的

维护虚拟化环境比物理基础设施更环保。 服务器少了，机器也少了。 这意味着它可以节省电力和费用。 数据中心减少了碳足迹，因为虚拟化环境中不涉及物理计算机。

数据和机器的顺利传输

虚拟化环境的一个明显好处是没有物理服务器和硬盘驱动器。 这意味着数据移动速度更快，无需搜索物理硬盘。 无需移动物理服务器，内存也在虚拟化服务器中。 它可以节省能源、空间、存储和基础设施费用。

安全

VM（虚拟机）独立于整个服务器系统。 所以即使有恶意攻击，也只会影响VM，无法穿透基础设施。 云计算带有发达的协议和加密技术。 备份也在虚拟空间中创建，因此没有数据泄露的危险。

防止故障

在虚拟化环境中，每个 VM 都是其容器。 它的运行不依赖于基础设施。 如果某个特定的虚拟机正在接受测试，或者如果它受到恶意软件攻击，它就不会渗透到其他虚拟机中。 其他 VM 受到保护，因为它们彼此不依赖。

云计算中虚拟化的特点

云计算有其自身的特点，使其非常鲜明。 因此，当我们提到虚拟化和云计算时，我们指的是一组使其与众不同的特定特征。

资源分布

当我们提到云计算平台时，我们的意思是资源是分布式的，而不是集中在一台机器上。 任何一台电脑都可以做成主机，拥有控制用户的权力。 可以限制用户数量，对整个系统有控制权。

隔离

在虚拟化环境中，每个虚拟机都是独立的。 它可以与其他虚拟机隔离，对于可以使用这些隔离虚拟机的客人来说是最有利的。 它保护环境，客人也无法访问敏感信息，但他们仍然可以与他人联系。

可用性

虚拟化环境的一大特点是用户可以访问他们在物理机中无法获得的功能。 它提高了正常运行时间并提高了可用性。 它还可以减少停机时间并提高效率、生产力和安全性。

聚合

聚合使用集群管理软件将相似的同质计算机连接起来，使它们成为一个资源中心。

真实性和安全性

在云计算等虚拟化服务器环境中，系统和服务器提供性能的连续性。 服务不会像物理服务器环境中经常发生的那样中断。 系统正常运行时间得到维护，并且有自动负载平衡。

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虚拟化的优势

虚拟化提供了一些明显的优势，例如：

• 用户可以从虚拟内存访问数据，而不必担心物理内存。
• 用户可以在知道机器受到高度开发的安全功能保护的情况下开展他们的项目并进行测试。
• 维护虚拟服务器的成本更低，而且还减少了数据复制。
• 资源可以快速轻松地部署。

虚拟化的缺点

然而，虚拟化也有其缺点。 例如：

• 虚拟化技术的实际实施是相当昂贵的。
• 虚拟化还伴随着可扩展性问题。
• 可用性存在问题，用户必须依赖第三方可用性。
• 如果用户不维护适当的程序协议，则用户也可以访问敏感数据。

虚拟化类型

虚拟化是云计算技术中的核心概念。 虚拟化可以是非常不同的类型。 当我们谈到虚拟化时，我们指的不仅仅是一种虚拟化，而是多种虚拟化，具体取决于操作系统、存储容量等。

1. 硬件虚拟化

在这种虚拟化中，管理程序用于管理可用资源。 管理程序以复杂的方式管理和处理物理资源。

硬件虚拟化的类型：

• 完全虚拟化：在这种类型的硬件虚拟化中，虚拟机完全模拟现有硬件。 无需任何修改。
• 仿真虚拟化：虚拟机完全模仿硬件但完全独立。 无需修改操作系统。
• Para-Virtualization ：在这种类型的虚拟化中，虚拟机具有类似于主机硬件的接口。 自定义来宾操作系统后，虚拟机性能将得到最大化。

硬件虚拟化的优势：

• 它在利用资源方面非常有效。
• 正常运行时间显着增加。
• 这是非常划算和经济的。
• 硬件和软件冗余。

2. 操作系统虚拟化

在这里，宿主机具有虚拟机的操作系统。 这种类型的虚拟化通常用于测试应用程序并查看它们在操作系统中的表现。

操作系统虚拟化的类型：

• Linux 操作系统虚拟化：这里下载名为 VMware 工作站软件的软件，然后用于安装 Linux 操作系统。
• Windows操作系统优化：要优化此操作系统，首先需要下载VMware工作站软件，然后需要安装Windows操作系统。

操作系统虚拟化中的磁盘类型：

• 私有磁盘：这种类型的虚拟化由公司或个人使用。 存储在磁盘中的信息取决于其容量。
• 共享磁盘：在这里，多个公司或许多个人一次共享磁盘。 对磁盘数据所做的更改不会影响其他用户。

操作系统虚拟化的好处：

• 数据在虚拟内存中使用，因此无需维护。
• 数据存储在虚拟服务器中，无需与服务器连接。 它既经济又省时。
• 它使用虚拟机，因此非常节能。
• 它保护数据免遭未经授权的访问。
• 软件功能快速部署，数据也快速传输到客户端。

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3. 服务器虚拟化

当一台服务器被分成许多虚拟服务器时，服务器虚拟化发生在云计算中。 这些虚拟服务器称为私有虚拟服务器。 它掩盖了服务器资源。 它还可以最大限度地降低成本并提高资源利用率。

服务器虚拟化的类型：

• 管理程序：管理程序就像一个将操作系统与硬件分开的层。 Hypervisor 处理查询、硬件请求和调度。
• 完全虚拟化：在此虚拟化中，硬件被模拟。 机器操作用于执行输入输出功能和改变系统状态。
• 半虚拟化：在半虚拟化的情况下，管理程序不需要太多的处理能力来管理操作系统。
• 操作系统虚拟化：在这种类型的虚拟化中，操作系统被划分为几个独立的工作区及其虚拟环境。

服务器虚拟化的优势：

• 当单个服务器被分割成多个虚拟服务器时，就变得非常经济。
• 用户可以访问功能，并尽快部署。
• 用户可以存储他们的敏感数据，因此这种类型的虚拟化非常安全。
• 每个服务器都可以在不启动其他服务器的情况下重新启动。

4. 存储虚拟化

这里来自多个物理服务器的存储进入单个存储。

存储虚拟化的类型：

• 基于块的存储虚拟化：在这里，逻辑存储是从物理内存中提取出来的。 它使虚拟化管理软件能够了解设备容量。
• 基于文件的存储虚拟化：用于基于网络的存储系统，用于特定目的。

存储虚拟化的优势：

• 数据安全地存储在远离主机访问的地方。
• 数据很容易检索。
• 由于存储提取，操作变得更加高效。

实施存储虚拟化的原因：

• 实施和管理与存储相关的问题。
• 停机时间更少。
• 以更好的方式利用存储。

存储虚拟化的风险：

• 失败：可能会发生数据丢失和停机。 虚拟机中的数据保护应该放在首位。
• 命名问题：太多的虚拟系统导致命名问题，很难识别重要和不那么重要的虚拟机。

5.桌面虚拟化

在这里，用户可以从连接的设备查看桌面。 它将桌面与其物理设备分开，以便客户端可以访问它。

桌面虚拟化的类型：

• 虚拟桌面基础设施：在这里，虚拟桌面模仿了传统的桌面环境。 虚拟会话在云数据中心的虚拟机上运行。
• 远程桌面服务：当只有少数应用程序被虚拟化时，就会发生这种情况。
• 桌面即服务 (DaaS)：在这种类型中，服务提供商可以提供桌面虚拟化即服务。

桌面虚拟化的好处：

• 提高安全性：安全系统监控每个虚拟机。 虚拟机彼此隔离。 这些虚拟机的任何更改或更改都可能表明存在恶意软件。
• 减少停机时间：虚拟机可以在用户不知情的情况下移动。
• 低成本：较低的软件许可意味着较低的成本。

6. 网络虚拟化

在这种类型的虚拟化中，可以运行和维护许多虚拟网络。 每个虚拟网络都可以有它的数据计划和控制。 它可以存在于物理网络之上。

网络虚拟化工具：

• 物理交换机操作系统：当操作系统支持网络虚拟化时。
• 管理程序：它是在虚拟机上运行的软件。

网络虚拟化的类型：

• 软件定义网络：硬件被虚拟化，网络流量被路由。
• 网络功能虚拟化：在这里，硬件设备被虚拟化，例如防火墙。 安装、监控和管理它们变得非常容易。

网络虚拟化的优势：

• 它减少了网络配置时间。
• 提高网络安全性。
• 威胁和故障是隔离的。

云计算环境中的虚拟化过程

在云计算中，虚拟化是通过为物理服务器分配名称来完成的。 然后指针指向该物理服务器。 这通常是按需完成的。 在虚拟化中，程序的执行非常容易。 在虚拟化中，对内存、存储和网络进行分段。 当使用主机和来宾计算机时，就会发生虚拟化。 主机是创建虚拟机的主机，创建的虚拟机用作来宾机器。

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把它包起来

当今需要虚拟化，具有云计算技能的人将找到有利可图的工作。 未来，越来越多的虚拟服务器将用于存储数据。 因此，IT 专业人员、软件测试人员、系统管理员、软件开发人员和硬件网络专业人员可以期待云计算和虚拟化技术的高速发展。