什么是虚拟化 什么是虚拟化?云计算和虚拟化之间的关系?

大家好,我们将为大家讲述Arm安卓虚拟化的应用发展及行业动态 。第一期视频,我们回顾了移动端选择ARM的历史 。今天,我们一起聊一下虚拟化技术 。
视频加载中...1、什么是虚拟化技术?
虚拟化主要是为了提升计算机资源的使用效率,这得从摩尔定律说起 。
根据摩尔定律,集成电路上的晶体管数量每隔18个月就会增长一倍,简单理解就是,CPU的性能每隔18个月提升1倍 。硬件性能飞速提升,但是CPU、内存的使用效率却十分底下 。根据美国国际数据集团IDC的报告,早期x86服务器的平均利用率仅为总容量的10%到15% 。
为什么会这样?早期服务器只能运行特定的操作系统和程序,其他的不兼容 。公司为了运行新业务,只能不断购买新的服务器,一方面,成本越来越高,运维麻烦;另一方面,算力资源大量浪费 。这正是20多年前企业数据中心的普遍现状 。
什么是虚拟化?我们举一个通俗的例子 。假设你有3台服务器,每1台固定跑1个业务 。这个时候,每台服务器使用了30%的算力,剩余的70%处于闲置状态 。

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虚拟化服务器
虚拟化是如何解决问题的?我们来看一下这张图,服务器的底层是硬件,包括CPU、GPU、IO(输入输出设备)、内存、磁盘和网卡等,统称为“硬件资源”,往上是操作系统和程序 。虚拟化技术相当于在硬件和操作系统之间,增加了一个虚拟化平台,屏蔽了硬件和操作系统之间的兼容性问题 。这个时候,不管硬件是否兼容,我们都能安装多个操作系统,每个系统运行不同的业务 。底层硬件变成一个共享“资源池”,每个操作系统需要多大的CPU、内存、硬盘,由虚拟化平台按需分配 。运行在虚拟化平台上的操作系统,我们叫它虚拟机 。
原本单台服务器只能发挥30%的性能,现在1台服务器可以运行多个操作系统,服务器的性能可以发挥到60%,甚至90% 。假设以前需要100台服务器,现在可能只需要30多台,硬件成本大幅度降低,而且机房的电费、散热和维护等成本也随之降低 。
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简单来说,虚拟化允许在一台服务器上同时运行多个操作系统,能够提升资源使用效率 。
虚拟化技术包括硬件虚拟化和容器两种 。虚拟机,就是用的硬件虚拟化技术 。每个虚拟机需要一个完整的操作系统,才能装应用 。但是,如果每次发布应用,都得搞一个完整操作系统和附带的依赖环境,会很繁琐 。
有没有更便捷的方案?这就要说到“容器”了 。
什么是容器?容器是用来装东西的地方,就像书包可以装文具、衣柜可以放衣服一样 。我们现在所说的容器,里面存放的是应用程序,以及程序运行所依赖的系统环境 。通过容器技术,我们可以把应用和依赖的环境打包,打包之后移植到另一个主机上,还能正常运行 。
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为了方便理解,我们举一个通俗的例子 。我们将开发好的应用APP,比作一辆兰博基尼 。我们把车装到一个集装箱里,通过货轮从上海码头(CentOS7.2环境)给运到纽约(Ubuntu14.04环境),在运输期间,我的兰博基尼(APP)没有任何的损坏(文件没有丢失),在另一个码头卸货后,车依然可以开起来(app运行正常) 。
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容器和虚拟机的区别在于,虚拟机需要虚拟硬件,然后再装操作系统和应用 。而容器直接使用原来的操作系统,只需要打包应用和依赖的环境即可,应用共享相同的操作系统 。因此,容器更加轻量化,容易迁移、部署方便、启动速度更快、资源占用也更小 。而且,容器可以实现标准化,就像集装箱一样,能按照统一的规范来做 。
主流的容器技术是Docker 。2013年,Docker将容器技术开源,此后一鸣惊人 。虚拟桌面就是采用容器技术 。
2、虚拟化龙头VMware
虚拟化行业的王者是VMware 。VMware成立于1998年,推出了基于X86的虚拟化技术,主要产品包括:面向个人的Workstation,以及面向企业的GSX、ESX 。
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1999年,VMware推出Workstation1.0,也就是桌面版虚拟机 。通过Workstation,用户可以在一台PC电脑上,以虚拟机的形式运行多个操作系统 。我们有一台苹果Mac电脑,但是又想用windos或者Linux,通过Workstation可以轻松实现 。