什么是虛擬化？虛擬化是指為通常需要物理平臺的流程創(chuàng)建虛擬（即基于軟件）解決方案的一組技術(shù)和工具。這是一門非常廣泛的學(xué)科，可以擴(kuò)展到許多不同的計算分支，包括服務(wù)器、個人工作站以及介于兩者之間的一切。虛擬化允許同一主機(jī)/計算機(jī)/服務(wù)器使用稱為管理程序的虛擬化軟件運(yùn)行多個客戶操作系統(tǒng)，并輕松在主機(jī)之間移動虛擬機(jī)(VM)。

虛擬化技術(shù)對于互聯(lián)網(wǎng)和我們整個世界的重要性怎么強(qiáng)調(diào)都不為過。它構(gòu)成了云計算的支柱。虛擬化是管理復(fù)雜系統(tǒng)同時降低硬件復(fù)雜性的寶貴資源。

為什么您的企業(yè)需要虛擬化？

虛擬化解決了過去幾十年中像您這樣的企業(yè)在在線業(yè)務(wù)方面面臨的許多挑戰(zhàn)。虛擬化可以降低成本，使創(chuàng)建新環(huán)境更容易，并允許您在虛擬生態(tài)系統(tǒng)中簡化任務(wù)（如備份）。

不斷上升的貸款利率和經(jīng)營企業(yè)的總體成本不斷增長。您一直在尋找提高效率的方法，以便以更低的成本向客戶提供產(chǎn)品或服務(wù)。在前幾年，為了增加服務(wù)器來處理隨著業(yè)務(wù)增長而增加的任務(wù)，您將不得不購買更多的物理服務(wù)器。購買服務(wù)器可能非常昂貴。反過來，這臺新服務(wù)器也需要額外的電源才能運(yùn)行，并且需要系統(tǒng)管理員或 IT 團(tuán)隊來配置、安裝和管理它。

物理服務(wù)器不會在 100% 的時間內(nèi)使用所有的計算資源，而這正是虛擬化作為成本優(yōu)勢出現(xiàn)的地方。通過在虛擬環(huán)境中擁有多臺服務(wù)器，您將不再需要添加物理服務(wù)器。相反，您可以使用現(xiàn)有服務(wù)器中未使用的資源來滿足您的業(yè)務(wù)增長需求。

虛擬化環(huán)境的另一個好處是可以輕松地在該環(huán)境中創(chuàng)建新服務(wù)器。您無需訂購新的物理服務(wù)器、等待部件并將其組裝在一起，只需單擊幾下按鈕即可創(chuàng)建新的虛擬服務(wù)器。縮短創(chuàng)建新實(shí)例所需的時間可以讓您的團(tuán)隊將精力集中在其他地方。如果您的企業(yè)不斷需要反復(fù)創(chuàng)建類似的環(huán)境，您還可以創(chuàng)建可用于簡化創(chuàng)建類似虛擬機(jī)的模板。

虛擬化還可以更輕松地執(zhí)行現(xiàn)有虛擬服務(wù)器的克隆或備份過程。許多虛擬化平臺（如KVM 或 VMware）可以輕松克隆現(xiàn)有服務(wù)器。這使得測試管理員需要對系統(tǒng)進(jìn)行的任何更改變得非常容易，而無需在生產(chǎn)中的系統(tǒng)上進(jìn)行。同樣，可以按需創(chuàng)建或保存完整的服務(wù)器快照，也可以按計劃重新創(chuàng)建，以防實(shí)時系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況。

這兩個示例都可以大大減少從災(zāi)難性事件中恢復(fù)、在不中斷生產(chǎn)服務(wù)器的情況下測試更改或遷移到全新主機(jī)所需的時間。

虛擬化的類型有哪些？

1. 單租戶服務(wù)器虛擬化

設(shè)置新的物理服務(wù)器需要一個漫長的安裝和配置過程，技術(shù)人員需要將服務(wù)器組裝在一起，安裝操作系統(tǒng)，并配置站點(diǎn)或工作負(fù)載運(yùn)行所需的所有應(yīng)用程序。雖然這可以通過直接安裝預(yù)配置的磁盤映像來加速，但不會完全消除。借助虛擬化，該過程可以自動化和簡化。

您可以使用VMware vCenter等所謂的 1 類虛擬機(jī)管理程序完全自動化配置過程。Type 1 hypervisor 是直接在物理服務(wù)器（也稱為裸機(jī)）上運(yùn)行并提供操作系統(tǒng)可以運(yùn)行的虛擬環(huán)境的程序。由于管理程序始終在運(yùn)行，即使沒有操作系統(tǒng)，它也可以在幾分鐘內(nèi)從映像創(chuàng)建新的虛擬機(jī)，而無需直接干預(yù)。

這對于只有一個租戶使用資源的服務(wù)器來說是完美的。租戶（在這種情況下是您）將是唯一可以完全訪問物理環(huán)境的人。這意味著只要物理服務(wù)器有足夠的資源分配給虛擬機(jī)，您就可以根據(jù)需要創(chuàng)建任意數(shù)量的虛擬機(jī)。

2. 多租戶服務(wù)器虛擬化

現(xiàn)在，虛擬機(jī)可能不會使用創(chuàng)建它的物理機(jī)的所有資源。在這種情況下，虛擬化的另一個好處是能夠在單個物理機(jī)中托管多個虛擬機(jī)，從而共享主機(jī)的物理資源。

通過這種方式，您的企業(yè)可以將其數(shù)據(jù)庫、郵件和 Web 服務(wù)器托管在一臺功能更強(qiáng)大的機(jī)器上，該機(jī)器仍然可以像三臺服務(wù)器分開一樣運(yùn)行，從而顯著降低支持系統(tǒng)的復(fù)雜性。

虛擬機(jī)不必有不同的用途。負(fù)載平衡是虛擬化的常見用途，它涉及處理相同數(shù)據(jù)的多臺機(jī)器。通過在多個虛擬服務(wù)器上分發(fā)請求，網(wǎng)站可以有效地處理比單個服務(wù)器所能管理的更高的流量。

當(dāng)托管服務(wù)提供商為單個父服務(wù)器中的不同客戶端創(chuàng)建多個虛擬機(jī)時，這稱為虛擬專用服務(wù)器（VPS 托管），這是通用在線托管最流行的選項之一。VPS 仍然具有物理服務(wù)器的所有功能，同時由于維護(hù)單個更大服務(wù)器的物理成本降低，從而簡化了數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營，因此成本更加低廉。

VPS 托管的另一個功能優(yōu)勢是可以在幾分鐘內(nèi)完全遠(yuǎn)程完成更改，例如添加更多容量、備份和恢復(fù)整個服務(wù)器，甚至創(chuàng)建和銷毀其他服務(wù)器。

另一種虛擬化解決方案是私有云，它可以位于專用基礎(chǔ)架構(gòu)上，也可以在多租戶云環(huán)境中共享。VMware 是 Liquid Web 用于私有云的虛擬化提供商，它允許企業(yè)創(chuàng)建虛擬機(jī)來替換其現(xiàn)有服務(wù)器，從而整合和簡化運(yùn)營。

3. 桌面虛擬化

雖然虛擬化有利于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和云，但這絕不是它的唯一用例。臺式計算機(jī)上的虛擬機(jī)可用于許多不同的目的。虛擬化可用于在單臺機(jī)器上測試為多個操作系統(tǒng)開發(fā)的應(yīng)用程序，或運(yùn)行與較新操作系統(tǒng)不兼容的遺留應(yīng)用程序。

桌面虛擬化是通過所謂的 2 類管理程序?qū)崿F(xiàn)的，該管理程序與計算機(jī)通常使用的非虛擬化操作系統(tǒng)一起存在（而不是完全控制系統(tǒng)的所有資源）。

也就是說，雖然您可以在個人計算機(jī)上運(yùn)行虛擬機(jī)，但也可以扭轉(zhuǎn)局面，將個人計算機(jī)作為虛擬機(jī)運(yùn)行。在這種類型的設(shè)置中，通常有一臺中央機(jī)器運(yùn)行一臺（或多臺）虛擬計算機(jī)。

個人用戶通過稱為瘦客戶端的設(shè)備進(jìn)行連接，以建立遠(yuǎn)程桌面連接，而無需與常規(guī)工作站相關(guān)的全部功率和成本。這通過集中各個工作站簡化了擁有許多員工的辦公室的 IT 成本和管理。遠(yuǎn)程桌面在學(xué)校和其他類似組織中也非常有用。

4. 存儲虛擬化

中央數(shù)據(jù)存儲庫在任何創(chuàng)建內(nèi)容的組織中都非常有用，但如果保存數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備針對特定操作系統(tǒng)進(jìn)行了格式化，則訪問可能會出現(xiàn)問題。存儲虛擬化通過以期望的格式將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給每臺計算機(jī)，同時以通用、兼容的格式存儲數(shù)據(jù)，從而最大限度地減少數(shù)據(jù)丟失，從而緩解了這個問題。

與直接將數(shù)據(jù)存儲在單個硬盤驅(qū)動器上相比，數(shù)據(jù)虛擬化有很多好處。數(shù)據(jù)虛擬化是：

• 可訪問性：允許多個客戶端訪問相同的數(shù)據(jù)（就像任何網(wǎng)絡(luò)存儲一樣），而無需管理數(shù)據(jù)存儲方式的技術(shù)細(xì)節(jié)。
• 安全：管理員可以快速實(shí)施安全措施，例如 RAID 鏡像和奇偶校驗，以最大程度地減少驅(qū)動器故障期間數(shù)據(jù)丟失的可能性。
• 簡單：將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給客戶，就好像它存儲在單個驅(qū)動器上一樣，從而簡化了訪問。

5. 網(wǎng)絡(luò)虛擬化

我們已經(jīng)討論了虛擬化服務(wù)器、工作站和網(wǎng)絡(luò)附加存儲的方法，但是虛擬化網(wǎng)絡(luò)和將它們連接在一起的設(shè)備呢？許多物理上使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以虛擬化，以最大限度地降低成本并簡化管理：

• 負(fù)載均衡器：在多個（物理或虛擬）服務(wù)器之間分配請求以確保一致的性能。
• 防火墻：過濾傳入和傳出請求以阻止任何惡意或不需要的流量。
• 入侵檢測系統(tǒng)：監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)以檢測可疑活動。
• WAN（廣域網(wǎng)）加速器：壓縮和緩存通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以增加其吞吐量。

允許我們虛擬化這些設(shè)備的工具和技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化 (NFV)。與我們之前討論的虛擬化技術(shù)一樣，NFV 通過允許一些更強(qiáng)大的機(jī)器為每個網(wǎng)絡(luò)功能執(zhí)行多個自定義設(shè)備來簡化數(shù)據(jù)中心的操作。將網(wǎng)絡(luò)虛擬化與虛擬化存儲和服務(wù)器相結(jié)合，可提供強(qiáng)大而完整的基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案，例如VMware Private Cloud。

甚至比單個設(shè)備更重要的是，整個網(wǎng)絡(luò)可以使用虛擬專用網(wǎng)絡(luò) (VPN) 在 Internet 上進(jìn)行虛擬化，允許多個設(shè)備通過 Internet 私下連接，就像物理連接一樣。

VPN 一詞已成為 Internet 代理的代名詞，這只是 VPN 的一種應(yīng)用。當(dāng)以這種方式私下連接時，世界另一部分的服務(wù)器可以安全地處理網(wǎng)絡(luò)中任何其他成員的所有傳入和傳出流量。

6. 應(yīng)用虛擬化

我們已經(jīng)簡要介紹了虛擬化如何允許應(yīng)用程序在它們最初設(shè)計不運(yùn)行的機(jī)器上運(yùn)行。開發(fā)人員可以有意地利用應(yīng)用程序虛擬化在無數(shù)系統(tǒng)中部署他們的軟件，而無需針對每一個系統(tǒng)。當(dāng)以這種方式應(yīng)用時，虛擬化使開發(fā)人員能夠擁有一個與其應(yīng)用程序需求相匹配的虛擬環(huán)境，而不管它在哪里運(yùn)行。

兩種流行的應(yīng)用程序虛擬化解決方案：

• 虛擬機(jī)：由 Java 運(yùn)行環(huán)境使用，虛擬機(jī)允許用 Java 開發(fā)的程序不受平臺限制地運(yùn)行。
• Docker 容器： Docker 是一種開源解決方案，允許開發(fā)人員為應(yīng)用程序提供一組定義的依賴項，而無需模擬整個操作系統(tǒng)。

企業(yè)如何使用虛擬化？

虛擬化的優(yōu)勢是巨大且永無止境的。根據(jù)您的業(yè)務(wù)模型，您可以選擇不同類型的虛擬化以滿足您的需求。請放心，無論您選擇哪種模型，它都比將數(shù)據(jù)保存在物理服務(wù)器上更安全、更具成本效益。

甚至在 Covid-19 來襲之前，整個世界就已經(jīng)改變了其經(jīng)營方式。然而，在過去的兩年中，許多公司了解了虛擬化的好處，并從物理數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向了虛擬數(shù)據(jù)中心。從投資您的工作空間到投資于人們可以自由、遠(yuǎn)程和安全地工作的數(shù)字空間（和辦公室），您的組織可以獲得虛擬化的諸多好處。

虛擬化通過以下方式幫助企業(yè)解決這些挑戰(zhàn)：

• 減少物理機(jī)：虛擬化既高效又環(huán)保，物理機(jī)/服務(wù)器可以重新利用。
• 提高應(yīng)用程序可用性：如果需要在物理硬件上執(zhí)行維護(hù)，應(yīng)用程序可以在主機(jī)之間移動以保持它們平穩(wěn)運(yùn)行，而不是昂貴的停機(jī)維護(hù)時間。
• 降低運(yùn)營成本：使用虛擬機(jī)可以節(jié)省多個業(yè)務(wù)領(lǐng)域，例如時間管理、設(shè)備支出、更快的資源添加（如存儲），以及最重要的能源使用。
• 更多備份選項：借助虛擬化，您可以為虛擬機(jī)提供更多備份和恢復(fù)選項。
• 易于數(shù)據(jù)遷移和克隆：如果您需要遷移到運(yùn)行類似平臺（如 VMware）的新主機(jī)，您可以通過向云主機(jī)提供您當(dāng)前使用的服務(wù)器的映像來攜帶您的服務(wù)器.

檢查您的新云托管服務(wù)提供商的SLA，以確保了解所提供的支持級別和遷移支持。

虛擬化如何使您的業(yè)務(wù)受益？

使用 VMware 或 KVM 等技術(shù)的虛擬化可以改善您開展業(yè)務(wù)的方式，同時保護(hù)您的數(shù)據(jù)并確保暢通無阻的業(yè)務(wù)連續(xù)性。

以下是虛擬化的主要好處：

1. 降低運(yùn)營成本

管理運(yùn)營成本是每個企業(yè)主的噩夢，這也是大多數(shù)成功企業(yè)轉(zhuǎn)向虛擬化環(huán)境的原因。這對您的業(yè)務(wù)意味著什么？簡而言之，虛擬化就是將盡可能多的數(shù)據(jù)從單個物理服務(wù)器傳輸?shù)酵泄茉谠粕系奶摂M服務(wù)器上。假設(shè)您擁有一個數(shù)據(jù)中心，并且還為支持您的業(yè)務(wù)的建筑物、服務(wù)器、互聯(lián)網(wǎng)、IT 團(tuán)隊和 AC 系統(tǒng)付費(fèi)。將您的數(shù)據(jù)移動到由受信任的網(wǎng)絡(luò)托管公司托管的虛擬數(shù)據(jù)中心，您可以利用在構(gòu)建成本和維護(hù)、硬件成本等方面節(jié)省的成本。

2. 輕松調(diào)整服務(wù)器大小

無論您是在虛擬環(huán)境中托管單個 VM 還是多個 VM，調(diào)整服務(wù)器大小都是一個非常簡單的過程，服務(wù)器停機(jī)時間很少或沒有。隨著業(yè)務(wù)的增長，您需要更多的服務(wù)器資源來為您的網(wǎng)站或應(yīng)用程序提供服務(wù)。只需單擊幾下按鈕，您就可以在幾分鐘內(nèi)為任何虛擬化服務(wù)器添加額外的 CPU 內(nèi)核、內(nèi)存和磁盤空間。此外，在大多數(shù)情況下，您可以在不再需要資源時輕松降級服務(wù)器。

3. 靈活的環(huán)境選項

您可能需要更復(fù)雜的環(huán)境或?qū)①Y源與許多不同的虛擬服務(wù)器對齊的靈活性。通過虛擬化，您可以使用所有選項，并且可以由 Web 主機(jī)定制以滿足您的業(yè)務(wù)需求。虛擬化環(huán)境還允許您選擇首選操作系統(tǒng)。

4. 首選操作系統(tǒng)的選擇

由于虛擬化不依賴于需要特定的操作系統(tǒng)，因此您可以選擇要使用的操作系統(tǒng)，例如 CentOS、Ubuntu、Windows 或 AlmaLinux。您甚至可以在單租戶環(huán)境中的同一環(huán)境中運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)。大多數(shù)信譽(yù)良好的托管公司也將有預(yù)配置的模板可供選擇，并且可以幫助根據(jù)服務(wù)器的預(yù)期使用方式提出建議。

5. 更輕松的數(shù)據(jù)和服務(wù)器遷移

如果您在另一臺主機(jī)上已經(jīng)有一個 VM，您很可能可以將該服務(wù)器帶入 VMware 或 KVM 環(huán)境。只需從主機(jī)獲取 VM 的快照并將其上傳到新環(huán)境即可開始使用。如果是自定義設(shè)置，您可能需要進(jìn)行一些配置更改，但重新配置和遷移數(shù)據(jù)的繁重工作已經(jīng)完成。

6. 更快的服務(wù)器配置

借助虛擬化，您可以在幾分鐘內(nèi)創(chuàng)建新服務(wù)器。一旦在虛擬環(huán)境中分配了資源，復(fù)制了操作系統(tǒng)模板，為服務(wù)器分配了一個 IP，并應(yīng)用了一些最終配置，您的服務(wù)器就在線了。就是這么簡單。

7. 專門的支持和專業(yè)團(tuán)隊

如果您選擇托管公司的虛擬化，您不僅可以租用服務(wù)器空間，還可以獲得專家的支持。當(dāng)您在完全托管的服務(wù)器上遇到問題時，如果您有任何疑問，或者您只是需要幫助來配置新的虛擬化環(huán)境，那么訪問這些支持團(tuán)隊是非常寶貴的。

8. 企業(yè)級硬件

雖然虛擬化可以在消費(fèi)級硬件上運(yùn)行，但有信譽(yù)的托管公司（如 Liquid Web）使用企業(yè)級硬件提供虛擬化環(huán)境。消費(fèi)級硬件無法滿足虛擬化環(huán)境的嚴(yán)格需求。必須使用企業(yè)級硬件來確保您的服務(wù)器保持在線，避免因硬件故障導(dǎo)致服務(wù)器停機(jī)。

9. 額外的安全性

當(dāng)人們想到虛擬化的好處時，他們最常問的是安全性。將事物遷移到虛擬計算機(jī)有多安全？完全托管的虛擬或云服務(wù)器是存儲數(shù)據(jù)的安全場所。

將您的站點(diǎn)、應(yīng)用程序或工作負(fù)載轉(zhuǎn)移到由受信任的基礎(chǔ)架構(gòu)提供商提供的虛擬空間的主要好處包括：

• 來自外部網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)到站點(diǎn)VPN 解決方案。
• 高級網(wǎng)絡(luò)級分布式拒絕服務(wù) (DDoS) 保護(hù)。
• 用于災(zāi)難恢復(fù)的遠(yuǎn)程備份（服務(wù)器外）。
• 通過聊天、電話或電子郵件提供 24/7/365 全天候支持。

10. 數(shù)據(jù)恢復(fù)

最后，如果最糟糕的事情發(fā)生并且您的數(shù)據(jù)損壞或丟失，您將能夠立即恢復(fù)它并繼續(xù)順利運(yùn)行操作。在災(zāi)難恢復(fù)期間可以采取多種類型的備份來保護(hù)您的數(shù)據(jù)。

對于虛擬化環(huán)境，恢復(fù)服務(wù)器或數(shù)據(jù)的方式是其眾多優(yōu)勢之一。例如，如果整個服務(wù)器出現(xiàn)故障并且快照（或完整服務(wù)器備份）可用，則該快照可以快速恢復(fù)到同一個或另一個實(shí)例，而虛擬化軟件會承擔(dān)繁重的工作。相反，如果數(shù)據(jù)被意外刪除，也建議在服務(wù)器上進(jìn)行站點(diǎn)備份，以便無需從快照重新創(chuàng)建服務(wù)器即可恢復(fù)數(shù)據(jù)。