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【摘 要】在介绍虚拟化的概念和起源发展的基础上，阐述了虚拟化的主要应用方向，详细论述了各种虚拟化技术的概念、原理和方法，诸如服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。
【关键词】虚拟化 服务器虚拟化 存储虚拟化 网络虚拟化
当今社会，随着计算机科学技术和互联网的飞速发展，信息也正以人们难以想象的爆炸式速度在增长。对于用户和管理者来说，要存储、管理好这些宝贵的信息资源并给网络上的用户提供资源共享和优质的服务是一项严峻的挑战。虚拟化计算及存储技术的出现，是应对这一挑战重要技术体系。无论后起之秀SWsoft，VMWare这样的公司，还是老资格的计算机业领袖IBM，MicroSoft，Intel，..AMD等软硬件公司和厂商纷纷加入虚拟化阵营，并积极推动虚拟化技术的发展和普及。虚拟化以各种形式存在已经有30多年的时间了，例如:虚拟机和虚拟内存。但是今天人们对虚拟化有全新的认识和兴趣，因为将虚拟化应用到新的环境中后，给用户提供的是效率的提高、成本的降低和管理的方便。正是有了这些虚拟化带来的优势，所以在2006年，当Gartner Inc.对将在未来18至36个月内提供价值的10种顶尖新兴技术进行预测时，虚拟化技术名列榜首。虚拟化技术的应用远不止虚拟机和虚拟内存，到目前已经有了网络虚拟化、服务器虚拟化、微处理器虚拟化、文件虚拟化和存储虚拟化等技术。如果我们在一个更广泛的环境中或从更高级的抽象（如任务负载虚拟化和信息虚拟化）来思考虚拟化技术，虚拟化技术就变成了一个非常强大的概念，可以为最终用户、应用程序和企业提供很多优点。但虚拟化的应用方向主要是服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。
1.服务器虚拟化
关于服务器虚拟化的概念，各个厂商有自己不同的定义，然而其核心思想是一致的，即它是一种方法，能够通过区分资源的优先次序，并随时随地能将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源。实际上，虚拟化技术可以通过两个方向来帮助服务器更加合理地分配资源，一种方向就是把一个物理的服务器虚拟成若干个独立的逻辑服务器，这个方向的典型代表就是分区;另一个方向，就是把若干个分散的物理服务器虚拟为一个大的逻辑服务器，这个方向的典型代表就是网格。各大公司以自己不同的方式推动和实现着服务器的虚拟化。微软于2005年下半年宣布了其Virtual Server 2005计划。与其他服务器虚拟化技术一样，Virtual Server 2005允许用户对服务器进行分区，以使这些服务器能够支持多个操作系统和应用。计划于今年面市的Virtual Server建立在去年年初时通过购买Connectix而获得的技术基础之上，该软件可以在Windows，Linux和Mac OS服务器及工作站上运行。AMD和Intel的积极参与，第一次将虚拟化技术推向了X86架构的处理器层面，这个改变之所以具有历史性的意义，是因为此前处理器层面的虚拟技术似乎是 RISC处理器的“专利”，而一旦Intel和AMD的承诺兑现，操作系统层面的虚拟化技术得到处理器的配合和支持后，相信才会使更多用户真正享受到虚拟化技术带来的服务器资源利用率的提升。通过将服务器资源分配到多个虚拟机，虚拟化支持不同的应用,甚至不同的操作系统在同一企业级服务器上同时运行。每个虚拟机就像一台独立的服务器，但实际上在同一物理服务器内运行。在一台服务器上运行多个应用能够提高服务器效率，并减少需要管理和维护的服务器数量。当应用需求增加时，可以迅速创建更多虚拟机，从而无需增加物理服务器即可灵活地响应不断变化的需求。而且，利用虚拟技术，IT管理员可以在服务器之间移动正在运行的虚拟机，同时保持服务器持续可用。
2.存储虚拟化
存储虚拟技术将底层存储设备进行抽象化统一管理，向服务器层屏蔽存储设备硬件的特殊性，而只保留其统一的逻辑特性，从而实现了存储系统集中、统一而又方便的管理。对比一个计算机系统来说，整个存储系统中的虚拟存储部分就像计算机系统中的操作系统，对下层管理着各种特殊而具体的设备，而对上层则提供相对统一的运行环境和资源使用方式。事实上，存储虚拟化分布于存储网络中的各个地方。基于主机的虚拟化软件提供独立于存储网络的互连能力和存储资源，但必须在一个服务器范围内进行管理; 基于存储设备的虚拟化能够利用厂家存储的特定功能和特点，但缺乏异构存储环境的互操作能力; 采用应用形式或居留于交换机中的基于存储网络的虚拟化提供虚拟功能的集中，但为了防止出现元件失效需要采用冗余来提供高可用性。在目前，存储虚拟化这个术语不是应用在单个的物理元件上，而是更多地应用在系统上。例如，RAID是一个最小的存储虚拟化形式，它将复杂的物理磁盘作为单一逻辑实体提供出来。RAID屏蔽了单个磁盘的复杂性，存储系统背板的机械特性，同时提高了系统的性能和数据的恢复能力。但是，RAID不是什么新技术，不能引起客户的注意和挑起用户购买的欲望，而存储虚拟化却可以做到这点。系统级的存储虚拟化将抽象层扩展到了多个磁盘阵列，不仅隐藏了多个物理硬盘的复杂性，而且隐藏了整个物理存储子系统的复杂性。智能的虚拟化代理简化了存储管理，扩大了逻辑抽象的潜在好处，并为加入更多的高级智能提供了基本条件。
3.网络虚拟化
网络虚拟化概念并不是什么新概念，多年来，虚拟局域网（VLAN）技术作为经实践证明切实可靠的一种方法，历来用于在一个以太网交换上或者跨多个交换机来构建安全、独立的局域网网段。现在网络厂商们声称，虚拟化技术也可以适用于企业网络核心和边缘的路由。如果把一个企业网络分隔成多个不同的子网络——它们使用不同的规则和控制，用户就可以充分利用交换机的虚拟化路由功能，而不是购买及插入新的机架或者设备来实现这种分隔机制。思科总裁兼首席执行官约翰·钱伯斯说过，虚拟化将推动下一波网络的增长，虚拟化意味着一个用户能够从任何屏幕访问任何应用程序而看不到网络的复杂性。
参考文献
[1] 吴松，金海.存储虚拟化[J].小型微型计算机系统.
【关键词】虚拟化 服务器虚拟化 存储虚拟化 网络虚拟化
当今社会，随着计算机科学技术和互联网的飞速发展，信息也正以人们难以想象的爆炸式速度在增长。对于用户和管理者来说，要存储、管理好这些宝贵的信息资源并给网络上的用户提供资源共享和优质的服务是一项严峻的挑战。虚拟化计算及存储技术的出现，是应对这一挑战重要技术体系。无论后起之秀SWsoft，VMWare这样的公司，还是老资格的计算机业领袖IBM，MicroSoft，Intel，..AMD等软硬件公司和厂商纷纷加入虚拟化阵营，并积极推动虚拟化技术的发展和普及。虚拟化以各种形式存在已经有30多年的时间了，例如:虚拟机和虚拟内存。但是今天人们对虚拟化有全新的认识和兴趣，因为将虚拟化应用到新的环境中后，给用户提供的是效率的提高、成本的降低和管理的方便。正是有了这些虚拟化带来的优势，所以在2006年，当Gartner Inc.对将在未来18至36个月内提供价值的10种顶尖新兴技术进行预测时，虚拟化技术名列榜首。虚拟化技术的应用远不止虚拟机和虚拟内存，到目前已经有了网络虚拟化、服务器虚拟化、微处理器虚拟化、文件虚拟化和存储虚拟化等技术。如果我们在一个更广泛的环境中或从更高级的抽象（如任务负载虚拟化和信息虚拟化）来思考虚拟化技术，虚拟化技术就变成了一个非常强大的概念，可以为最终用户、应用程序和企业提供很多优点。但虚拟化的应用方向主要是服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。
1.服务器虚拟化
关于服务器虚拟化的概念，各个厂商有自己不同的定义，然而其核心思想是一致的，即它是一种方法，能够通过区分资源的优先次序，并随时随地能将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源。实际上，虚拟化技术可以通过两个方向来帮助服务器更加合理地分配资源，一种方向就是把一个物理的服务器虚拟成若干个独立的逻辑服务器，这个方向的典型代表就是分区;另一个方向，就是把若干个分散的物理服务器虚拟为一个大的逻辑服务器，这个方向的典型代表就是网格。各大公司以自己不同的方式推动和实现着服务器的虚拟化。微软于2005年下半年宣布了其Virtual Server 2005计划。与其他服务器虚拟化技术一样，Virtual Server 2005允许用户对服务器进行分区，以使这些服务器能够支持多个操作系统和应用。计划于今年面市的Virtual Server建立在去年年初时通过购买Connectix而获得的技术基础之上，该软件可以在Windows，Linux和Mac OS服务器及工作站上运行。AMD和Intel的积极参与，第一次将虚拟化技术推向了X86架构的处理器层面，这个改变之所以具有历史性的意义，是因为此前处理器层面的虚拟技术似乎是 RISC处理器的“专利”，而一旦Intel和AMD的承诺兑现，操作系统层面的虚拟化技术得到处理器的配合和支持后，相信才会使更多用户真正享受到虚拟化技术带来的服务器资源利用率的提升。通过将服务器资源分配到多个虚拟机，虚拟化支持不同的应用,甚至不同的操作系统在同一企业级服务器上同时运行。每个虚拟机就像一台独立的服务器，但实际上在同一物理服务器内运行。在一台服务器上运行多个应用能够提高服务器效率，并减少需要管理和维护的服务器数量。当应用需求增加时，可以迅速创建更多虚拟机，从而无需增加物理服务器即可灵活地响应不断变化的需求。而且，利用虚拟技术，IT管理员可以在服务器之间移动正在运行的虚拟机，同时保持服务器持续可用。
2.存储虚拟化
存储虚拟技术将底层存储设备进行抽象化统一管理，向服务器层屏蔽存储设备硬件的特殊性，而只保留其统一的逻辑特性，从而实现了存储系统集中、统一而又方便的管理。对比一个计算机系统来说，整个存储系统中的虚拟存储部分就像计算机系统中的操作系统，对下层管理着各种特殊而具体的设备，而对上层则提供相对统一的运行环境和资源使用方式。事实上，存储虚拟化分布于存储网络中的各个地方。基于主机的虚拟化软件提供独立于存储网络的互连能力和存储资源，但必须在一个服务器范围内进行管理; 基于存储设备的虚拟化能够利用厂家存储的特定功能和特点，但缺乏异构存储环境的互操作能力; 采用应用形式或居留于交换机中的基于存储网络的虚拟化提供虚拟功能的集中，但为了防止出现元件失效需要采用冗余来提供高可用性。在目前，存储虚拟化这个术语不是应用在单个的物理元件上，而是更多地应用在系统上。例如，RAID是一个最小的存储虚拟化形式，它将复杂的物理磁盘作为单一逻辑实体提供出来。RAID屏蔽了单个磁盘的复杂性，存储系统背板的机械特性，同时提高了系统的性能和数据的恢复能力。但是，RAID不是什么新技术，不能引起客户的注意和挑起用户购买的欲望，而存储虚拟化却可以做到这点。系统级的存储虚拟化将抽象层扩展到了多个磁盘阵列，不仅隐藏了多个物理硬盘的复杂性，而且隐藏了整个物理存储子系统的复杂性。智能的虚拟化代理简化了存储管理，扩大了逻辑抽象的潜在好处，并为加入更多的高级智能提供了基本条件。
3.网络虚拟化
网络虚拟化概念并不是什么新概念，多年来，虚拟局域网（VLAN）技术作为经实践证明切实可靠的一种方法，历来用于在一个以太网交换上或者跨多个交换机来构建安全、独立的局域网网段。现在网络厂商们声称，虚拟化技术也可以适用于企业网络核心和边缘的路由。如果把一个企业网络分隔成多个不同的子网络——它们使用不同的规则和控制，用户就可以充分利用交换机的虚拟化路由功能，而不是购买及插入新的机架或者设备来实现这种分隔机制。思科总裁兼首席执行官约翰·钱伯斯说过，虚拟化将推动下一波网络的增长，虚拟化意味着一个用户能够从任何屏幕访问任何应用程序而看不到网络的复杂性。
参考文献
[1] 吴松，金海.存储虚拟化[J].小型微型计算机系统.