虛擬化的核心是一種眾所周知但鮮為人知的技術(shù)，稱(chēng)為 Hypervisor。管理程序是一個(gè)軟件層，它使單個(gè)硬件能夠托管多個(gè)隔離的虛擬機(jī)。它還有助于管理這些虛擬機(jī)。但在我們討論虛擬機(jī)管理程序如何工作、虛擬機(jī)管理程序的類(lèi)型和這項(xiàng)技術(shù)的好處之前，讓我們先了解一些基本的定義。我們將從與管理程序密切相關(guān)的技術(shù)開(kāi)始——虛擬化。

什么是虛擬化？

虛擬化是創(chuàng)建資源的“虛擬”形式，例如服務(wù)器、桌面、操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)或文件。通過(guò)虛擬化，傳統(tǒng)計(jì)算發(fā)生了轉(zhuǎn)變，因?yàn)檫@些資源變得可根據(jù)客戶(hù)或組織的需求進(jìn)行擴(kuò)展。虛擬化已經(jīng)存在了幾十年，現(xiàn)在分為三種不同的類(lèi)型——操作系統(tǒng) (OS) 虛擬化、硬件虛擬化和服務(wù)器虛擬化。

虛擬化用于將工作負(fù)載、系統(tǒng)和多個(gè)操作環(huán)境整合到一個(gè)物理系統(tǒng)上。本質(zhì)上，底層硬件是分區(qū)的，每個(gè)分區(qū)作為一個(gè)單獨(dú)的、隔離的虛擬機(jī)運(yùn)行——它有自己的操作系統(tǒng)。現(xiàn)在，這就是管理程序發(fā)揮作用的地方。

什么是管理程序？

分區(qū)的功能，或者更具體地說(shuō)，從底層計(jì)算機(jī)硬件中抽象和隔離這些不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序是管理程序所做的。因此，說(shuō)虛擬化是通過(guò)管理程序的功能實(shí)現(xiàn)的，這并沒(méi)有錯(cuò)。

這意味著底層硬件（稱(chēng)為主機(jī)）可以獨(dú)立操作和運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)（稱(chēng)為客戶(hù)機(jī)）。管理程序還通過(guò)在其中分配硬件資源（例如內(nèi)存分配、CPU 使用網(wǎng)絡(luò)帶寬等）來(lái)幫助管理這些獨(dú)立的虛擬機(jī)。它通過(guò)創(chuàng)建抽象硬件資源池來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，然后將其分配給虛擬機(jī)。它還可以在用戶(hù)請(qǐng)求時(shí)停止和啟動(dòng)虛擬機(jī)。

管理程序的另一個(gè)關(guān)鍵組成部分是確保所有虛擬機(jī)與其他虛擬機(jī)保持隔離——因此當(dāng)一個(gè)虛擬機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，其他虛擬機(jī)不受影響。最后，管理程序還通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò)處理虛擬機(jī)之間的通信——使虛擬機(jī)能夠相互連接。

管理程序如何工作？

要了解虛擬機(jī)管理程序的工作原理，重要的是要了解 - 虛擬機(jī)管理程序有哪些類(lèi)型？它們是如何工作的？有什么區(qū)別？有兩種類(lèi)型的管理程序。它們也稱(chēng)為本機(jī)或裸機(jī)管理程序（類(lèi)型 1）和托管管理程序（類(lèi)型 2）。

類(lèi)型 1 管理程序：

類(lèi)型 1 管理程序直接在主機(jī)的硬件上運(yùn)行，無(wú)需底層操作系統(tǒng)的干預(yù)。這意味著管理程序可以直接訪問(wèn)硬件，而無(wú)需與操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序競(jìng)爭(zhēng)。

類(lèi)型 1 被廣泛認(rèn)為是用于企業(yè)計(jì)算的最佳性能和最高效的管理程序。直接分配資源的能力使這些管理程序更具可擴(kuò)展性，但優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)不止于此：

1. 優(yōu)化物理資源：組織通常會(huì)通過(guò)為不同的應(yīng)用程序購(gòu)買(mǎi)單獨(dú)的服務(wù)器來(lái)快速消耗資金——這是一種耗時(shí)且占用數(shù)據(jù)中心空間的努力。借助 Type 1 hypervisor，IT 可以利用服務(wù)器硬件，從而釋放數(shù)據(jù)中心成本和不動(dòng)產(chǎn)，并減少能源使用。
2. 更好的資源分配：大多數(shù)第 1 類(lèi)虛擬機(jī)管理程序讓管理員有機(jī)會(huì)根據(jù)應(yīng)用程序的優(yōu)先級(jí)手動(dòng)設(shè)置資源分配。許多 Type 1 hypervisor 還根據(jù)需要自動(dòng)分配資源，使資源管理成為一個(gè)動(dòng)態(tài)和定制的選項(xiàng)。

Type 1 管理程序最著名的例子是 VMware 的 ESXi 和微軟的 Hyper-V。

類(lèi)型 2 管理程序

通常，這些管理程序構(gòu)建在操作系統(tǒng)之上。由于它依賴(lài)于主機(jī)的底層操作系統(tǒng)（與類(lèi)型 1 形成鮮明對(duì)比），因此它被稱(chēng)為“托管管理程序”。管理程序作為操作系統(tǒng)中的應(yīng)用程序運(yùn)行，然后直接在主機(jī)上運(yùn)行。類(lèi)型 2 管理程序確實(shí)支持多個(gè)來(lái)賓計(jì)算機(jī)，但不允許直接訪問(wèn)主機(jī)硬件及其資源。預(yù)先存在的操作系統(tǒng)管理對(duì)內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)資源和存儲(chǔ)的 CPU 調(diào)用。所有這些都會(huì)產(chǎn)生一定的延遲。

但是，這僅適用于更復(fù)雜和高性能的場(chǎng)景。類(lèi)型 2 管理程序仍然是流行的家庭和測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。此外，Type 2 hypervisor 具有自己的一系列優(yōu)勢(shì)，例如：

1. Type 2 Hypervisor 更容易設(shè)置和管理，因?yàn)槟呀?jīng)有了可以使用的操作系統(tǒng)。
2. 它不需要專(zhuān)門(mén)的管理員。
3. 它與廣泛的硬件兼容。

類(lèi)型 2 管理程序的示例包括 Oracle Solaris Zones、Oracle VM Server for x86、Oracle VM Virtual Box、VMware Workstation、VMware Fusion 等。

電腦虛擬機(jī)

KVM（基于內(nèi)核的虛擬機(jī)）是一種流行且獨(dú)特的虛擬機(jī)管理程序——因?yàn)樗哂蓄?lèi)型 1 和類(lèi)型 2 虛擬機(jī)管理程序的特征。這種開(kāi)源虛擬化技術(shù)內(nèi)置于 Linux 中，更具體地說(shuō)，是將 Linux 變成一個(gè)管理程序。需要明確的是，KVM 是 Linux 代碼的一部分，這意味著它受益于每一項(xiàng) Linux 創(chuàng)新或進(jìn)步、功能和修復(fù)，而無(wú)需額外的工程。

KVM 將 Linux 轉(zhuǎn)換為 Type-1（本機(jī)/裸機(jī)）管理程序。這是一個(gè)安全的選項(xiàng)，可為您提供充足的存儲(chǔ)空間、硬件支持、內(nèi)存管理、VM 的實(shí)時(shí)遷移（沒(méi)有任何服務(wù)中斷）、可擴(kuò)展性、調(diào)度和資源控制、低延遲和更高的應(yīng)用程序優(yōu)先級(jí)。KVM還創(chuàng)建了更安全和更好隔離的虛擬機(jī)，同時(shí)確保它們繼續(xù)以最佳性能運(yùn)行。對(duì)使用所有這些功能感到興奮嗎？那么，當(dāng)您向我們注冊(cè)Linux VPS 托管計(jì)劃時(shí)，KVM 將自動(dòng)成為您創(chuàng)建的軟件包的一部分。