透析未來IT技術(shù)：虛擬化技術(shù)大盤點(diǎn)

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虛擬化這三個(gè)字，近兩年頻繁出現(xiàn)在IT網(wǎng)站和雜志上，一些媒體還建立了專欄進(jìn)行報(bào)道。從去年到現(xiàn)在，不斷有“未來十大IT技術(shù)”的評選出爐，網(wǎng)上報(bào)道最廣泛的當(dāng)屬Gartner(高德納咨詢公司 - 全球最具權(quán)威的IT研究與顧問咨詢公司)發(fā)布的“未來十大IT技術(shù)趨勢”，將虛擬化技術(shù)置于首位。

但網(wǎng)上的相關(guān)文章，較為專業(yè)，敘述生澀，又經(jīng)常與其他概念參雜，如云計(jì)算，企業(yè)信息化，綠色I(xiàn)T，服務(wù)器節(jié)能等，讓人一惑不解，又添數(shù)問。作者將其轉(zhuǎn)換為通俗的語言，來介紹下虛擬化技術(shù)。小白、菜鳥們可以駐足，IT和虛擬化專業(yè)人士可以繞過。

一 虛擬化的概念和分類

顧名思義，虛擬化就是在計(jì)算上虛擬出一些實(shí)際計(jì)算機(jī)里真實(shí)存在的東西，以達(dá)到更方便、簡單、成本低、安全性高的目的。比如，虛擬計(jì)算機(jī)硬件，可以安裝操作系統(tǒng);以現(xiàn)有操作系統(tǒng)為藍(lán)本，再虛擬出幾個(gè)一摸一樣的;虛擬一個(gè)操作系統(tǒng)環(huán)境，可以安裝應(yīng)用軟件。這個(gè)解釋，是本人很通俗的說法，嚴(yán)格精準(zhǔn)的定義，至今還未看到。

虛擬化技術(shù)，經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，已經(jīng)成為一個(gè)龐大的技術(shù)家族，其技術(shù)形式種類繁多，實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用也一大籮筐了。但對其分類，網(wǎng)上的介紹比較含糊，分類屬性不一。如將服務(wù)器虛擬化、硬件虛擬化、CPU虛擬化相提并論，但其實(shí)它們都屬一個(gè)類別，只是按不同屬性分類得出的不同名稱。

言歸正傳，現(xiàn)在按照不同屬性，對虛擬化做一個(gè)分類：

以實(shí)現(xiàn)層次來分：硬件虛擬化，操作系統(tǒng)虛擬化，應(yīng)用程序虛擬化。

以被應(yīng)用的領(lǐng)域來劃分：服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、桌面虛擬化。

還有從以某類里衍生出來的，無法歸類，比如cpu虛擬化，文件虛擬化。

這些不用屬性的類別之間的關(guān)系又是交錯(cuò)聯(lián)系的，下面逐一簡單介紹一下。

二 虛擬化分類之硬件虛擬化

硬件虛擬化，應(yīng)該是中國IT人員最熟悉的技術(shù)了，其代表產(chǎn)品VMware，可能每個(gè)程序員都有使用。還有更多一些類似本人這樣的IT愛好者，天天在搗鼓。

硬件虛擬化，就是用軟件來虛擬一臺標(biāo)準(zhǔn)電腦的硬件配置，如cpu、內(nèi)存、硬盤、聲顯卡、光驅(qū)等，成為一臺虛擬的裸機(jī)，然后就可以在上面安裝操作系統(tǒng)了。

使用時(shí)，先在操作系統(tǒng)里安裝一個(gè)硬件虛擬化軟件，用其虛擬出一臺電腦，再安裝系統(tǒng)，做到系統(tǒng)里運(yùn)行系統(tǒng)，并可虛擬出多臺電腦，安裝多個(gè)相同或不同的系統(tǒng)。

其代表產(chǎn)品為VMware，其余幾個(gè)知名的有：微軟的Virtual PC，開源免費(fèi)的Virtualbox。

為虛擬機(jī)分配的硬件資源要占用實(shí)際硬件的資源，對性能損耗也較大。因?yàn)槭窃谙到y(tǒng)里安裝虛擬化軟件，再在虛擬的電腦上裝系統(tǒng)，所以就有原系統(tǒng)和虛擬化軟件兩層消耗，為了提高性能，出現(xiàn)了另外一種硬件虛擬化形式：直接在裸機(jī)上安裝虛擬化軟件，然后安裝多個(gè)系統(tǒng)，并同時(shí)運(yùn)行。跳過原系統(tǒng)這一環(huán)節(jié)，性能大大提高。這種虛擬化又叫做準(zhǔn)虛擬化。VMware推出的相關(guān)產(chǎn)品叫VMware ESXi，微軟的該類產(chǎn)品為Hyper-V，主要應(yīng)用于服務(wù)器領(lǐng)域。

三 虛擬化分類之操作系統(tǒng)虛擬化

操作系統(tǒng)虛擬化就是以一個(gè)系統(tǒng)為母體，克隆出多個(gè)系統(tǒng)。它比硬件虛擬化要靈活方便，因?yàn)橹恍柙谙到y(tǒng)里裝一個(gè)虛擬化軟件，就能以原系統(tǒng)為樣本，很快克隆出系統(tǒng)，克隆出的系統(tǒng)與原系統(tǒng)除去一些ID標(biāo)識外，其余都一樣。

看似與硬件虛擬化一樣，都是虛擬多個(gè)操作系統(tǒng)出來，但與硬件虛擬化還是很多不同之處：

1. 操作系統(tǒng)虛擬化是以原系統(tǒng)為樣本，虛擬出一個(gè)近乎一摸一樣的系統(tǒng);硬件虛擬化是虛擬硬件環(huán)境，然后真實(shí)的安裝系統(tǒng)。它們虛擬的東西不一樣。

2. 操作系統(tǒng)虛擬化，虛擬的系統(tǒng)都只能為同樣的系統(tǒng);硬件虛擬化，虛擬的系統(tǒng)可以為不同的系統(tǒng)，如linnux、Mac、windows家族。

3. 操作系統(tǒng)虛擬化，虛擬的多個(gè)系統(tǒng)有較強(qiáng)的聯(lián)系，體現(xiàn)在：第一，可以多個(gè)虛擬系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行配置，更改了原系統(tǒng)，就改了所有;第二，如果原系統(tǒng)損壞，會殃及所有虛擬系統(tǒng)。硬件虛擬化虛擬的多個(gè)系統(tǒng)，是相互獨(dú)立，與原系統(tǒng)也無聯(lián)系。原系統(tǒng)的損壞不會殃及虛擬的系統(tǒng)。

4. 操作系統(tǒng)虛擬化的性能損耗低，它們都是虛擬的系統(tǒng)，而非硬件虛擬化那樣真實(shí)安裝的實(shí)體;沒有硬件虛擬化的虛擬硬件層，也大大降低了性能損耗。

四 虛擬化分類之應(yīng)用虛擬化

前兩種虛擬化技術(shù)，大多應(yīng)用于企業(yè)、服務(wù)器和一些IT專業(yè)工作領(lǐng)域。隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展，逐漸從企業(yè)往個(gè)人、專業(yè)往大眾應(yīng)用的趨勢發(fā)展，便出現(xiàn)了應(yīng)用程序虛擬化技術(shù)，簡稱應(yīng)用虛擬化。它近年虛擬化的新貴和熱門領(lǐng)域。

前兩種虛擬化的目的是虛擬完整的真實(shí)的操作系統(tǒng)，應(yīng)用虛擬化的目的也是虛擬操作系統(tǒng)，但只是為保證應(yīng)用程序的正常運(yùn)行虛擬系統(tǒng)的某些關(guān)鍵部分，如注冊表、C盤環(huán)境等，所以較為輕量、小巧。

打一個(gè)通俗的比喻：系統(tǒng)是一個(gè)餐桌，軟件是餐桌上各種菜品，應(yīng)用虛擬化軟件則是一次性桌布。鋪個(gè)桌布的好處是，不會弄臟餐桌;即使桌布臟了，也好打理，比清理餐桌方便的多;桌上菜品，可以通過打包桌布，帶到另一個(gè)餐桌上，鋪開了就吃。

應(yīng)用虛擬化技術(shù)的興起最早也是從企業(yè)市場而來。一個(gè)軟件被打包后，通過局域網(wǎng)很方便的分發(fā)到企業(yè)的幾千臺電腦上去，不用安裝，直接使用，大大降低了企業(yè)的IT成本。

應(yīng)用到個(gè)人領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)很多非綠色軟件的移動使用，如CAD、3dmax、Office等;可以讓軟件免去重裝煩惱，不怕系統(tǒng)重裝。很有綠色軟件的優(yōu)點(diǎn)，但又在應(yīng)用范圍和體驗(yàn)上超越綠色軟件。

使用方法大體為：先安裝虛擬化軟件，此時(shí)已經(jīng)搭建了一個(gè)虛擬化環(huán)境，然后接收來自網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用軟件或安裝應(yīng)用軟件到虛擬化環(huán)境里，最后使用應(yīng)用軟件。

應(yīng)用虛擬化領(lǐng)域比較可喜的是，也有國產(chǎn)產(chǎn)品參與其中。下面簡單介紹幾個(gè)有代表性的：

1.Microsoft Application Virtualization (App-V)

前身是sofgrid，被微軟收購，主要針對企業(yè)內(nèi)部的軟件分發(fā)，方便了企業(yè)桌面的統(tǒng)一配置和管理，支持同時(shí)使用同一程序的不同版本、在客戶端第一次運(yùn)行程序時(shí)可以實(shí)現(xiàn)邊用邊下載等。但是對windows外殼擴(kuò)展的程序的支持不夠好，并且安裝實(shí)施非常復(fù)雜，不是專業(yè)的管理員是很難部署起來的。

2.VMware ThinApp

前身是thinstall，被vmware收購。它不需要第三方平臺，直接把虛擬引擎(重寫了幾百個(gè)windows的api)和軟件打包成單文件，分發(fā)簡單，支持同時(shí)運(yùn)行一個(gè)軟件的多個(gè)版本;但是和系統(tǒng)的結(jié)合不夠緊密，比如說文件關(guān)聯(lián)、類似于WinRAR等的右鍵菜單、無法封裝環(huán)境包(.net框架、 Java環(huán)境)、無法封裝服務(wù)。主要用于企業(yè)軟件分發(fā)。

3.Symantec Software Virtualization Solution (SVS)

SVS于2006年左右被Symantec收購，它的虛擬引擎和虛擬軟件包是分離的，能做到對應(yīng)用程序的完美支持，包括支持windows外殼擴(kuò)展的程序，支持封裝環(huán)境包(.net框架、java環(huán)境)、支持封裝服務(wù)。但是無法同時(shí)運(yùn)行同一個(gè)軟件的不同版本。主要用于企業(yè)軟件分發(fā)。

4.installfree

Installfree是后起之秀，其最大特色在于：無需在干凈的環(huán)境下打包軟件，也可以做到很好的兼容性。打包軟件，是應(yīng)用虛擬化技術(shù)的一大難題。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)軟件的隨處免安裝使用，就必須把軟件正常安裝后的文件都打成包，但如果系統(tǒng)不干凈，就會造成打包文件的不完整，分發(fā)到其他電腦上時(shí)無法使用。主要用于企業(yè)軟件分發(fā)。

5.sandboxIE

俗稱沙盤，這個(gè)是IT愛好者家喻戶曉的東東了。它主要用于軟件測試和安全使用領(lǐng)域。因?yàn)樗駛€(gè)軟件的囚籠，你可以把軟件安裝在沙盤里，并運(yùn)行在其中，軟件所有行為都不會影響到系統(tǒng)。如果軟件帶毒或被感染病毒，可以一下掃光，就像把一個(gè)真實(shí)的沙盤里的各種沙造物體打碎，和一下重來。

6.云端軟件平臺(softcloud)

這是應(yīng)用虛擬化領(lǐng)域的優(yōu)秀國產(chǎn)軟件，面市不久，其實(shí)現(xiàn)原理與SVS很類似。但其最大特別之處在于，不是應(yīng)用于企業(yè)市場，而是針對個(gè)人用戶使用軟件時(shí)的諸多問題和煩惱的解決方案。

其最大特色，本人理解集中于兩點(diǎn)：一是，讓軟件使用變得更方便快捷;二是，讓軟件使用不影響系統(tǒng)，保持系統(tǒng)干凈、穩(wěn)定，真正的綠色。

云端與其他應(yīng)用虛擬化軟件不同，它自帶了打包好的軟件資源，使用時(shí)無需安裝，一點(diǎn)就用，不寫注冊表、不寫系統(tǒng);無用軟件可以一鍵刪除，快速干凈不殘留。而且最省事的一點(diǎn)莫過于重裝系統(tǒng)后，所有軟件不用重裝。因?yàn)樵谠贫耸褂玫能浖荚谠贫说木彺婺夸浝铮匮b系統(tǒng)后只要安裝云端，再次指定這個(gè)目錄，所有軟件就可以立即恢復(fù)使用，并且無需重配置，就跟重裝前的一摸一樣。

它還有四個(gè)一鍵操作，非常方便：一鍵使用、一鍵刪除、一鍵重置到完好狀態(tài)、一鍵備份服務(wù)器，是使用軟件的全能幫手。

完全可以系統(tǒng)里只裝殺軟、云端，其余軟件都在云端里，非常好的體驗(yàn)。