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和工具。這是一門非常廣泛的學科，可以擴展到許多不同的計算分支，包括服務器、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/計算機/服務器使用稱為管理程序的虛擬化軟件運行多個客戶操作系統(tǒng)，并輕松在主機之間移動虛擬機(VM)。
虛擬化技術對于互聯(lián)網(wǎng)和我們整個世界的重要性怎么強調(diào)都不為過。它構(gòu)成了云計算的支柱。虛擬化是管理復雜系統(tǒng)同時降低硬件復雜性的寶貴資源。
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（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。在前幾年，為了增加服務器來處理隨著業(yè)務增長而增加的任務，您將不得不購買更多的物理服務器。購買服務器可能非常昂貴。反過來，這臺新服務器也需要額外的電源才能運行，并且需要系統(tǒng)管理員或 IT 團隊來配置、安裝和管理它。
物理服務器不會在 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)境中擁有多臺服務器，您將不再需要添加物理服務器。相反，您可以使用現(xiàn)有服務器中未使用的資源來滿足您的業(yè)務增長需求。
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)建新服務器。您無需訂購新的物理服務器、等待部件并將其組裝在一起，只需單擊幾下按鈕即可創(chuàng)建新的虛擬服務器。縮短創(chuàng)建新實例所需的時間可以讓您的團隊將精力集中在其他地方。如果您的企業(yè)不斷需要反復創(chuàng)建類似的環(huán)境，您還可以創(chuàng)建可用于簡化創(chuàng)建類似虛擬機的模板。
虛擬化還可以更輕松地執(zhí)行現(xiàn)有虛擬服務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)有服務器。這使得測試管理員需要對系統(tǒng)進行的任何更改變得非常容易，而無需在生產(chǎn)中的系統(tǒng)上進行。同樣，可以按需創(chuàng)建或保存完整的服務器快照，也可以按計劃重新創(chuàng)建，以防實時系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況。
這兩個示例都可以大大減少從災難性事件中恢復、在不中斷生產(chǎn)服務器的情況下測試更改或遷移到全新主機所需的時間。
虛擬化的類型有哪些？
1. 單租戶服務器虛擬化
設置新的物理服務器需要一個漫長的安裝和配置過程，技術人員需要將服務器組裝在一起，安裝操作系統(tǒng)，并配置站點或工作負載運行所需的所有應用程序。雖然這可以通過直接安裝預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 類虛擬機管理程序完全自動化配置過程。Type 1 hypervisor 是直接在物理服務器（也稱為裸機）上運行并提供操作系統(tǒng)可以運行的虛擬環(huán)境的程序。由于管理程序始終在運行，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，而無需直接干預。
這對于只有一個租戶使用資源的服務器來說是完美的。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器有足夠的資源分配給虛擬機，您就可以根據(jù)需要創(chuàng)建任意數(shù)量的虛擬機。
2. 多租戶服務器虛擬化
現(xiàn)在，虛擬機可能不會使用創(chuàng)建它的物理機的所有資源。在這種情況下，虛擬化的另一個好處是能夠在單個物理機中托管多個虛擬機，從而共享主機的物理資源。
通過這種方式，您的企業(yè)可以將其數(shù)據(jù)庫、郵件和 Web 服務器托管在一臺功能更強大的機器上，該機器仍然可以像三臺服務器分開一樣運行，從而顯著降低支持系統(tǒng)的復雜性。
虛擬機不必有不同的用途。負載平衡是虛擬化的常見用途，它涉及處理相同數(shù)據(jù)的多臺機器。通過在多個虛擬服務器上分發(fā)請求，網(wǎng)站可以有效地處理比單個服務器所能管理的更高的流量。
當托管服務提供商為單個父服務器中的不同客戶端創(chuàng)建多個虛擬機時，這稱為虛擬專用服務器（VPS 托管），這是通用在線托管最流行的選項之一。VPS 仍然具有物理服務器的所有功能，同時由于維護單個更大服務器的物理成本降低，從而簡化了數(shù)據(jù)中心的運營，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)完全遠程完成更改，例如添加更多容量、備份和恢復整個服務器，甚至創(chuàng)建和銷毀其他服務器。
另一種虛擬化解決方案是私有云，它可以位于專用基礎架構(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)建虛擬機來替換其現(xiàn)有服務器，從而整合和簡化運營。
3. 桌面虛擬化
雖然虛擬化有利于互聯(lián)網(wǎng)服務和云，但這絕不是它的唯一用例。臺式計算機上的虛擬機可用于許多不同的目的。虛擬化可用于在單臺機器上測試為多個操作系統(tǒng)開發(fā)的應用程序，或運行與較新操作系統(tǒng)不兼容的遺留應用程序。
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上運行虛擬機，但也可以扭轉(zhuǎn)局面，將個人計算機作為虛擬機運行。在這種類型的設置中，通常有一臺中央機器運行一臺（或多臺）虛擬計算機。
個人用戶通過稱為瘦客戶端的設備進行連接，以建立遠程桌面連接，而無需與常規(guī)工作站相關的全部功率和成本。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。遠程桌面在學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)的存儲設備針對特定操作系統(tǒng)進行了格式化，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，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)絡存儲一樣），而無需管理數(shù)據(jù)存儲方式的技術細節(jié)。
- 安全：管理員可以快速實施安全措施，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)絡虛擬化
我們已經(jīng)討論了虛擬化服務器、工作站和網(wǎng)絡附加存儲的方法，但是虛擬化網(wǎng)絡和將它們連接在一起的設備呢？許多物理上使用的網(wǎng)絡設備都可以虛擬化，以最大限度地降低成本并簡化管理：
- 負載均衡器：在多個（物理或虛擬）服務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)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以增加其吞吐量。
允許我們虛擬化這些設備的工具和技術是網(wǎng)絡功能虛擬化 (NFV)。與我們之前討論的虛擬化技術一樣，NFV 通過允許一些更強大的機器為每個網(wǎng)絡功能執(zhí)行多個自定義設備來簡化數(shù)據(jù)中心的操作。將網(wǎng)絡虛擬化與虛擬化存儲和服務器相結(jié)合，可提供強大而完整的基礎架構(gòu)解決方案，例如VMware Private Cloud。
甚至比單個設備更重要的是，整個網(wǎng)絡可以使用虛擬專用網(wǎng)絡 (VPN) 在 Internet 上進行虛擬化，允許多個設備通過 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 的一種應用。當以這種方式私下連接時，世界另一部分的服務器可以安全地處理網(wǎng)絡中任何其他成員的所有傳入和傳出流量。
6. 應用虛擬化
我們已經(jīng)簡要介紹了虛擬化如何允許應用程序在它們最初設計不運行的機器上運行。開發(fā)人員可以有意地利用應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)。當以這種方式應用時，虛擬化使開發(fā)人員能夠擁有一個與其應用程序需求相匹配的虛擬環(huán)境，而不管它在哪里運行。
兩種流行的應用程序虛擬化解決方案：
- 虛擬機：由 Java 運行環(huán)境使用，虛擬機允許用 Java 開發(fā)的程序不受平臺限制地運行。
- Docker 容器： Docker 是一種開源解決方案，允許開發(fā)人員為應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：虛擬化既高效又環(huán)保，物理機/服務器可以重新利用。
- 提高應用程序可用性：如果需要在物理硬件上執(zhí)行維護，應用程序可以在主機之間移動以保持它們平穩(wěn)運行，而不是昂貴的停機維護時間。
- 降低運營成本：使用虛擬機可以節(jié)省多個業(yè)務領域，例如時間管理、設備支出、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，您可以為虛擬機提供更多備份和恢復選項。
- 易于數(shù)據(jù)遷移和克隆：如果您需要遷移到運行類似平臺（如 VMware）的新主機，您可以通過向云主機提供您當前使用的服務器的映像來攜帶您的服務器.
檢查您的新云托管服務提供商的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)務受益？
使用 VMware 或 KVM 等技術的虛擬化可以改善您開展業(yè)務的方式，同時保護您的數(shù)據(jù)并確保暢通無阻的業(yè)務連續(xù)性。
以下是虛擬化的主要好處：
1. 降低運營成本
管理運營成本是每個企業(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)從單個物理服務器傳輸?shù)酵泄茉谠粕系奶摂M服務器上。假設您擁有一個數(shù)據(jù)中心，并且還為支持您的業(yè)務的建筑物、服務器、互聯(lián)網(wǎng)、IT 團隊和 AC 系統(tǒng)付費。將您的數(shù)據(jù)移動到由受信任的網(wǎng)絡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、硬件成本等方面節(jié)省的成本。
2. 輕松調(diào)整服務器大小
無論您是在虛擬環(huán)境中托管單個 VM 還是多個 VM，調(diào)整服務器大小都是一個非常簡單的過程，服務器停機時間很少或沒有。隨著業(yè)務的增長，您需要更多的服務器資源來為您的網(wǎng)站或應用程序提供服務。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器。
3. 靈活的環(huán)境選項
您可能需要更復雜的環(huán)境或?qū)①Y源與許多不同的虛擬服務器對齊的靈活性。通過虛擬化，您可以使用所有選項，并且可以由 Web 主機定制以滿足您的業(yè)務需求。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)境中運行不同的操作系統(tǒng)。大多數(shù)信譽良好的托管公司也將有預配置的模板可供選擇，并且可以幫助根據(jù)服務器的預期使用方式提出建議。
5. 更輕松的數(shù)據(jù)和服務器遷移
如果您在另一臺主機上已經(jīng)有一個 VM，您很可能可以將該服務器帶入 VMware 或 KVM 環(huán)境。只需從主機獲取 VM 的快照并將其上傳到新環(huán)境即可開始使用。如果是自定義設置，您可能需要進行一些配置更改，但重新配置和遷移數(shù)據(jù)的繁重工作已經(jīng)完成。
6. 更快的服務器配置
借助虛擬化，您可以在幾分鐘內(nèi)創(chuàng)建新服務器。一旦在虛擬環(huán)境中分配了資源，復制了操作系統(tǒng)模板，為服務器分配了一個 IP，并應用了一些最終配置，您的服務器就在線了。就是這么簡單。
7. 專門的支持和專業(yè)團隊
如果您選擇托管公司的虛擬化，您不僅可以租用服務器空間，還可以獲得專家的支持。當您在完全托管的服務器上遇到問題時，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隊是非常寶貴的。
8. 企業(yè)級硬件
雖然虛擬化可以在消費級硬件上運行，但有信譽的托管公司（如 Liquid Web）使用企業(yè)級硬件提供虛擬化環(huán)境。消費級硬件無法滿足虛擬化環(huán)境的嚴格需求。必須使用企業(yè)級硬件來確保您的服務器保持在線，避免因硬件故障導致服務器停機。
9. 額外的安全性
當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有多安全？完全托管的虛擬或云服務器是存儲數(shù)據(jù)的安全場所。
將您的站點、應用程序或工作負載轉(zhuǎn)移到由受信任的基礎架構(gòu)提供商提供的虛擬空間的主要好處包括：
- 來自外部網(wǎng)絡的站點到站點VPN 解決方案。
- 高級網(wǎng)絡級分布式拒絕服務 (DDoS) 保護。
- 用于災難恢復的遠程備份（服務器外）。
- 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
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，您將能夠立即恢復它并繼續(xù)順利運行操作。在災難恢復期間可以采取多種類型的備份來保護您的數(shù)據(jù)。
對于虛擬化環(huán)境，恢復服務器或數(shù)據(jù)的方式是其眾多優(yōu)勢之一。例如，如果整個服務器出現(xiàn)故障并且快照（或完整服務器備份）可用，則該快照可以快速恢復到同一個或另一個實例，而虛擬化軟件會承擔繁重的工作。相反，如果數(shù)據(jù)被意外刪除，也建議在服務器上進行站點備份，以便無需從快照重新創(chuàng)建服務器即可恢復數(shù)據(jù)。
