虚拟化的分类

发布时间： 2022-05-11 10:45:08

虚拟化的分类，计算机是一个复杂精密的系统。这个系统包括若干层次，从下到上分别是硬件资源层、操作系统层、操作系统提供的抽象应用程序接口层运行在操作系统上的应用程序层。

每一层对外都隐藏了自己内部的运行细节，仅仅向上层提供对应的抽象接口，而上一层也不需要知道底层的内部运作机制，仅仅调用底层提供的接口即可工作。

分层的好处显而易见，首先，每层的功能明确，开发时只需要考虑每层自身的设计及与相邻层的交互，降低开发的复杂度;其次，层与层之间耦合低，依赖性低，可以方便地进行移植。

鉴于这些特点，可以采用不同的虚拟化技术构建不同的虚拟化层，向上层提供真实层次的功能或类似真实层次的功能。因此，按照虚拟化的实现层次可分为硬件虚拟化、操作系统虚拟化、应用虚拟化。

如果不考虑虚拟化的层次，从虚拟化应用领域来看可分为服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、桌面虚拟化。如果从虚拟化的目的来看，虚拟化又可分为平台虚拟化、资源虚拟化、应用虚拟化。平台虚拟化提供了一个虚拟的计算环境和运行平台，主要包括服务器虚拟化、桌面虚拟化。资源虚拟化主要是对各种资源进行虚拟化，又包括内存虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等。

硬件虚拟化对计算机需要运行的硬件做了一个统一抽象的处理，封装了硬件具体的实现过程，提供给用户一个统一的硬件平台，在这个平台上用户可以运行某个操作系统。典型的硬件虚拟化产品如VMware、VirtualBox等。

操作系统虚拟化是以某个操作系统作为母体，然后根据这个母体生成多个操作系统镜像，所有这些镜像和母体都是一种操作系统。如果母体中的某个配置改变了，那么镜像中的配置也随之改变。系统虚拟化目前已广泛应用，尤其在服务器上。

可以通过系统虚拟化在一台物理服务器上虚拟出数台相互隔离的虚拟服务器，这些虚拟服务器共享物理服务器上的CPU、硬盘、I/O接口、内存等资源，提高服务器资源的利用率。

这种情况也称为“一虚多”。与“一虚多”对应的是“多虚一”，即多台物理服务器虚拟为一台逻辑服务器，多台物理服务器相互协作，共同完成一个任务。除此之外，还有“多虚多”，即先把多台物理服务器虚拟为一台逻辑服务器，然后再将其划分为多个虚拟环境，同时运行多个业务。

应用虚拟化也称为应用程序虚拟化，是指把应用程序和操作系统解耦合，即把应用程序的人机交互逻辑与计算逻辑隔离开，在用户端启动一个虚拟应用程序后，需要把用户的人机计算逻辑部分传送到服务器端，服务器端计算完毕后回传给客户端，从而给用户提供一种访问本地程序的感受。

服务器虚拟化是指将一台物理服务器虚拟成若干逻辑服务器，逻辑服务器相互隔离，互不影响，从而让CPU、硬盘、内存等物理设备变成可以利用的“资源池”，提高资源利用率，简化管理。

存储虚拟化是指把多个物理存储设备抽象成一个逻辑存储设备，逻辑存储设备可以理解为一个“存储池”，由管理系统统一为使用者分配这些存储资源。

网络虚拟化是指在物理网络上构建多个逻辑网络，每个逻辑网络保留类似物理网络的层次结构，并且采用和物理网络一致的数据传输方式，最重要的是可以提供与真实网络完全类似的功能。目前常见的网络虚拟化主要分为局域网络虚拟化(如VLAN)和专用网络虚拟化(如VPN)。局域网络虚拟化即把一个物理网络划分为不同的广播域，每个广播域相当于一个VLAN，每个VLAN类似一个对立的局域网。

同一个VLAN内的用户互相连通，不同VLAN之间的计算机不能直接通信，多个VLAN之间通过路由器进行互连。专用网络虚拟化对物理链路做了抽象化处理，即通过一个公用网络(如Internet)，建立一个临时的，安全的链路，用户通过该链路可以安全、方便地访问某个组织机构的资源，并且用户感觉不到这条虚拟链路与真实链路之间的差异性。

桌面虚拟化是一种特殊的系统虚拟化，必须与服务器虚拟化相关联。通过桌面虚拟化可以实现在同一个终端登录多个操作系统，也可以实现在不同的终端登录同一个操作系统，解除了私人操作系统与物理机之间的耦合关系。

不管用户通过终端登录的是哪个操作系统，这个系统都没有运行在终端上，而是作为一个虚拟操作系统运行在服务器上。服务器负责维护和管理这样一个虚拟操作系统实例。