第1章虚拟化技术在企业的应用
1.1虚拟化技术的现状与发展趋势
1.1.1虚拟化的定义
虚拟化(Virtualization)是一个广义的术语,简单来说,是指计算机相关模
块在虚拟的基础上而不是真实的独立的物理硬件基础上运行,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,从而实现简化管理,
优化资源等目的的解决方案,就叫做虚拟化技术。
以下是一些业界标准组织对虚拟化的定义。
“虚拟化是以某种用户和应用程序都可以很容易从中获益的方式来表示计
算机资源的过程,而不是根据这些资源的实现、地理位置或物理包装的专有方式
来表示它们。换句话说,它为数据、计算能力、存储资源以及其他资源提供了一
个逻辑视图,而不是物理视图。”——JonathanEunice,IlluminataInc。
“虚拟化是表示计算机资源的逻辑组(或子集)的过程,这样就可以用从原
始配置中获益的方式访问它们。这种资源的新虚拟视图并不受实现、地理位置或
底层资源的物理配置的限制。”——Wikipedia
“虚拟化:对一组类似资源提供一个通用的抽象接口集,从而隐藏属性和操
作之间的差异,并允许通过一种通用的方式来查看并维护资源。”——Open
GridServicesArchitectureGlossaryofTerms
虚拟化概念并不是新概念。早在20世纪70年代,大型计算机就一直在同时
运行多个操作系统实例,每个实例也彼此独立。不过直到最近,软硬件方面的进
步才使得虚拟化技术逐渐出现在基于行业标准的中低端服务器上。
然而,虚拟化技术的内涵远远不止于虚拟服务器。目前,我们已经有了网络
虚拟化、CPU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帮助。
1.1.2虚拟化的发展历史
1.虚拟化技术的萌芽
上世纪60年代开始,美国的计算机学术界就有了虚拟技术思想的萌芽。1959
年克里斯托弗(ChristopherStrachey)发表了一篇学术报告,名为《大型高速计
算机中的时间共享》(TimeSharinginLargeFastComputers),他在文中提出了虚拟
化的基本概念,这篇文章也被认为是虚拟化技术的最早论述。
L.W.Comeau和R.J.Creasy创造性地设计了一种名为CP-40的新型操作
系统,该操作系统实现了虚拟内存和虚拟机。
2.20世纪60-70年代:虚拟化技术在大型机上的实现
虚拟化技术在20世纪60年代首次出现,由IBM率先实施:对大型机进
行逻辑分区以形成若干独立虚拟机的一种方式。这些分区允许大型机进行“多任
务处理”:同时运行多个应用程序和进程。原因是当时大型机是十分昂贵的资源,
因此设计了虚拟化技术来进行分区,作为一种充分利用投资的方式,解决了大型
机的僵化和使用率不足的情况。
1965年8月,IBM推出System/360Model67和TSS分时共享系统
(TimeSharingSystem),通过虚拟机监视器(VirtualMachineMonitor)虚拟所有
的硬件接口,允许很多远程用户共享同一高性能计算设备的使用时间。在IBM
内部,Model67与另一个被称为CP-67的系统配合使用,以保证使用一台
360/67模仿多台不同型号的计算机。同年还发布了M44/44X计算机项目,定义
了虚拟内存管理机制,用户程序可以运行在虚拟的内存中,对于用户来说,这些
虚拟内存就好像一个个虚拟机,为多个用户的程序提供了独立的计算环境。
1972年,IBM发布用于创建灵活大型主机的虚拟机(VM)技术,该技术可
根据动态的需求快速而有效地使用各种资源。一批新的拥有虚拟化功能的产品涌
现了出来,这些机器在当时都具有虚拟机功能,通过一种叫VMM