很多小伙伴在使用虛擬機(jī)vmware workstation安裝Linux redhat 5.8 X64版本操作系統(tǒng) ,出現(xiàn)錯(cuò)誤“此主機(jī)支持 Intel VT-x,但 Intel VT-x 處于禁用狀態(tài)”的問題,如下圖。 Intel VT-x 即Virtualization Technology, 虛擬化技術(shù),英特爾處理器內(nèi)更出色的虛擬化支持Intel VT-x 有助于提高基于軟件的虛擬化解決方案的靈活性與穩(wěn)定性。換句話說是在單CPU上支持多系統(tǒng)的技術(shù)。
什么是虛擬化?
虛擬化是將計(jì)算機(jī)的各種實(shí)體資源(CPU、內(nèi)存、磁盤空間、網(wǎng)絡(luò)適配器等),予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來并可供分區(qū)、組合為一個(gè)或多個(gè)電腦配置環(huán)境的技術(shù),是一種資源管理技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)形式是在系統(tǒng)中加入一個(gè)虛擬化層,將下層的資源抽象成另一種形式的資源,提供給上層使用。如圖所示:
當(dāng)然這樣說來有點(diǎn)抽象了,我們來舉個(gè)例子:
VMware或者Virtualbox 等虛擬化軟件,通過對(duì)CPU、MEM、DISK、NETWORK等進(jìn)行模擬,可以在一臺(tái)Windows或者M(jìn)acOS上面模擬出多個(gè)系統(tǒng),可以和宿主機(jī)(也就是底層的物理機(jī))相同,也可以不同。我們還可以對(duì)CentOS所使用的硬件資源做配置,比如4 CPU, 8G MEM等(即使使用的物理主機(jī)只有2 CPU,但在虛擬機(jī)上可以模擬出4 CPU)。
底層硬件不變,但我們可以模擬出多種多樣的物理硬件,即使這個(gè)硬件不存在也可以通過軟件的方式模擬出來。這些就是虛擬化技術(shù)。
當(dāng)然了,"任你七十二變", 所有的計(jì)算能力或者網(wǎng)絡(luò)以及存儲(chǔ)能力還得有物理機(jī)去提供。
1虛擬化技術(shù)的演進(jìn)
1959 年 6 月 15 日,牛津大學(xué)的計(jì)算機(jī)教授,克里斯托弗·斯特雷奇(Christopher Strachey)在國際信息處理大會(huì)上發(fā)表了一篇名為《大型高速計(jì)算機(jī)中的時(shí)間共享》的學(xué)術(shù)報(bào)告,這篇文章被認(rèn)為是最早的虛擬化技術(shù)論述,從此拉開了虛擬化發(fā)展的帷幕。
克里斯托弗·斯特雷奇
上世紀(jì) 60 到 70 年代末,虛擬化技術(shù)也只被應(yīng)用于大中型計(jì)算機(jī)。從1998年VMWare的成立,到Xen架構(gòu)的興起,虛擬化作為當(dāng)時(shí)的新興技術(shù)進(jìn)入人們的視野,但這時(shí)候硬件性能損耗在40%-50%,虛擬化后的系統(tǒng)難以勝任企業(yè)級(jí)應(yīng)用。
直到2005年Intel發(fā)布VT-x/SVM,從CPU層面提供對(duì)虛擬化的支持和優(yōu)化,將性能損耗降低至10-15%。后來Intel進(jìn)一步提高CPU的性能,降低系統(tǒng)組建開銷,將焦點(diǎn)從追求CPU速度轉(zhuǎn)移到聚焦CPU的效率,讓虛擬化技術(shù)真正用到了x86平臺(tái),并從桌面延伸到數(shù)據(jù)中心,最終在私有云領(lǐng)域打開局面。
從2007年開始,KVM逐漸成長為默認(rèn)的虛擬化引擎,x86虛擬化平臺(tái)的性能進(jìn)一步提升,相關(guān)開源項(xiàng)目飛速發(fā)展,Intel芯片組對(duì)虛擬化的支持也越來越好。2007年,是虛擬化技術(shù)走向成熟的一年,KVM+Intel VTX逐漸成為虛擬化平臺(tái)的標(biāo)配。云計(jì)算也在這個(gè)時(shí)候與虛擬化交匯,在2007年初露鋒芒。
2與云計(jì)算的區(qū)別?
提到云計(jì)算,很多人會(huì)把虛擬化跟云計(jì)算的概念混淆起來,今天小編帶大家找找虛擬化與云計(jì)算的區(qū)別:
01定義與側(cè)重點(diǎn)不同
虛擬化屬于技術(shù)范疇,側(cè)重點(diǎn)是對(duì)物理資源的分散;而云計(jì)算屬于方法范疇,側(cè)重點(diǎn)是對(duì)物力資源的重組與調(diào)度。
換句話說,云計(jì)算不同于虛擬化在一臺(tái)底層硬件資源上"折騰",而是通過一定的方式將多個(gè)物理資源組織到一起。
比如一臺(tái)虛擬機(jī)可以用物理機(jī)A的CPU與MEM,但是存儲(chǔ)可能使用物理機(jī)B的,也有可能是另外一個(gè)存儲(chǔ)集群的,這樣就相當(dāng)于我們把底層的物理硬件給拆分了,所有的CPU組成CPU資源池,所有的MEM組成MEM資源池,所有的DISK組成DISK資源池,而后所謂的虛擬機(jī)就是從這些資源池中去申請(qǐng),然后拼裝成一個(gè)完成的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。
這些資源池就是云計(jì)算的一個(gè)縮影,他解決的其實(shí)不是技術(shù)問題,而是方法問題,即如何有效的分配與調(diào)度資源,當(dāng)然這也涉及到技術(shù)范疇,但不是最核心的。
02目的不同
虛擬化是從1個(gè)物理硬件系統(tǒng)創(chuàng)建多個(gè)模擬環(huán)境,要解決的是如何對(duì)底層(物理節(jié)點(diǎn))硬件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、模擬、分片、隔離等技術(shù)難點(diǎn);
云計(jì)算是匯聚并自動(dòng)化分配虛擬資源以供按需使用,通過定義規(guī)則組織更多的物理節(jié)點(diǎn)去支撐虛擬化技術(shù)。
03配置與用途不同
虛擬化基于鏡像(比如說在官網(wǎng)上任意下載一個(gè)鏡像,在創(chuàng)建虛擬化的時(shí)候,基于鏡像做就行了,CPU選幾顆,內(nèi)存選多大等),針對(duì)具體用途為特定用戶提供打包資源;
云計(jì)算基于模板(要先創(chuàng)建模板,比如CentOS6.5/CentOS6.6等對(duì)應(yīng)相應(yīng)的實(shí)例配置),針對(duì)多種用途為用戶群組提供不同資源。
04成本也有差異
如果只有2臺(tái)服務(wù)器,直接做虛擬化就行,但要是幾十個(gè)節(jié)點(diǎn),單個(gè)管理起來比較困難的話就可以上云。從支出來看,虛擬化的資本支出(CAPEX) 高、運(yùn)營支出(OPEX) 低,上云的話,私有云的CAPEX高、OPEX 低,而公共云的CAPEX低、OPEX高。
總而言之,選擇虛擬化方案還是云計(jì)算方案,需要充分思考組織機(jī)構(gòu)當(dāng)前的開發(fā)環(huán)境和人才分布,選擇最適合自己的,才是正確的。
3虛擬化技術(shù)分類
傳統(tǒng)概念曾將虛擬化分為全虛擬化、半虛擬化、硬件輔助虛擬化?,F(xiàn)如今,他們的界線越來越模糊。
半虛擬化和全虛擬化得到了有機(jī)的整合,如半虛擬化的設(shè)備驅(qū)動(dòng)和全虛擬化的虛擬機(jī)在上述四種虛擬化架構(gòu)中得到了統(tǒng)一,像VMware和微軟等很多虛擬化廠商也不再明確自己的虛擬化產(chǎn)品歸類。
當(dāng)前虛擬化技術(shù)中主流和成熟的有4種:VMWARE的ESX、微軟的Hyper-V、開源的XEN和KVM。
4種虛擬化技術(shù)比較
這4種虛擬化技術(shù)都用到了半虛擬化驅(qū)動(dòng),從架構(gòu)上來看,各種虛擬化技術(shù)沒有明顯的性能差距,穩(wěn)定性也在逐漸逼近中,各自有著自身的優(yōu)勢(shì)場景和市場群體。
隨著CPU硬件輔助虛擬化技術(shù)發(fā)展到了二代,而且新版的操作系統(tǒng)對(duì)虛擬化技術(shù)的原生支持(如Windows7的Natively Enlightened,Linux的paravirt_ops內(nèi)核選項(xiàng)),以及Hypervisor對(duì)虛擬機(jī)的CPU調(diào)度和內(nèi)存管理越來越少的干預(yù)。
則軟件做得越少而硬件做得越多,各種虛擬化技術(shù)既有全虛擬化技術(shù)對(duì)操作系統(tǒng)的兼容性,又有半虛擬化技術(shù)所帶來的性能優(yōu)勢(shì)。
4虛擬化技術(shù)趨勢(shì)
01平臺(tái)開放兼容
隨著云計(jì)算時(shí)代的來臨,虛擬化管理平臺(tái)逐步走向開放平臺(tái)架構(gòu),從最早的Xen到后來的KVM,再到X-Dragon,確保架構(gòu)和業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的一致性,保障最終用戶體驗(yàn)通暢無阻是必須的。
02公有云的安全性
在公有云場景,政府/企業(yè)整體IT架構(gòu)構(gòu)建在公有云上,對(duì)于數(shù)據(jù)的安全性有非常高的要求,就需要提供類似于VPN的技術(shù),把企業(yè)的IT架構(gòu)變成疊加在公有云上的“私有云”,這樣既享受了公有云的服務(wù)便利性,又可以保證私有數(shù)據(jù)的安全性。
03裸金屬架構(gòu)復(fù)蘇
隨著超大規(guī)模公有云平臺(tái)的誕生,裸金屬架構(gòu)(Bare Meta)也再次進(jìn)入公有云服務(wù)商的視野,即直接在硬件上安裝虛擬化軟件,再在其上安裝操作系統(tǒng)和應(yīng)用,以來虛擬層內(nèi)核和服務(wù)器控制臺(tái)進(jìn)行管理。AWS、Google等都在進(jìn)行相關(guān)探索,Intel也在從硬件層面給以支持。
未來已來,不僅對(duì)整個(gè)IT、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是如此,對(duì)于虛擬化等更加具體的技術(shù)來說更是如此。
作為云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化技術(shù),將會(huì)不斷涌現(xiàn)新的技術(shù)變革,逐步地增強(qiáng)開放性、安全性、兼容性以及用戶體驗(yàn)。