虚拟化概述：模式的观点

虚拟化以各种形式存在已经有 30 多年的时间了。例如，虚拟机和虚拟内存就是这样建立的，我们通常已经不再过多地考虑这个问题了 —— 它们只是 IT 基础设施中的一部分而已。目前大家对虚拟化有了全新的兴趣，因为将它应用到新环境中时可以提供一些相当多的实际好处。当 Gartner Inc. 对将在未来 18 - 36 个月内提供价值的 10 种顶尖新兴技术进行预测时，虚拟化技术在这个 名单 中名列榜首。本文将利用一些常见的模式介绍一些基本的虚拟化概念。

什么是虚拟化？

虚拟化（Virtualization）对于不同的人来说可能意味着不同的东西，这要取决与他们所从事的工作领域的环境。通用的解释是它包含许多使服务器得到加强的虚拟机。有经验的程序员可能还记得，曾有一段时间他们担心是否有可用内存来存放自己的程序指令和数据。现在最基本的操作系统提供了虚拟内存的功能，这样程序员就不用再考虑这个问题了。IBM？ 对大型机使用的 VM 可以允许多个用户和应用程序共享同一台机器，相互之间不会产生任何干扰。我们发现在很多计算平台上都实现了这种概念，或者通过软件来提供这种概念。

然而，虚拟化技术的内涵远远不止于虚拟内存和虚拟服务器。目前，我们已经有了网络虚拟化、微处理器虚拟化、文件虚拟化和存储虚拟化等技术。如果我们在一个更广泛的环境中或从更高级的抽象（如任务负载虚拟化和信息虚拟化）来思考虚拟化技术，虚拟化技术就变成了一个非常强大的概念，可以为最终用户、应用程序和企业提供很多优点。

虚拟化技术有很多定义，下面就给出了一些这样的定义。然而，对于本文的讨论来说，IBM 给出的简洁定义以及资源的逻辑表示形式的概念都可以用来作为不同的虚拟模式的示例。

"虚拟化是以某种用户和应用程序都可以很容易从中获益的方式来表示计算机资源的过程，而不是根据这些资源的实现、地理位置或物理包装的专有方式来表示它们。换句话说，它为数据、计算能力、存储资源以及其他资源提供了一个逻辑视图，而不是物理视图。" —— Jonathan Eunice， Illuminata Inc.

"虚拟化是表示计算机资源的逻辑组（或子集）的过程，这样就可以用从原始配置中获益的方式访问它们。这种资源的新虚拟视图并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。" —— Wikipedia

"虚拟化：对一组类似资源提供一个通用的抽象接口集，从而隐藏属性和操作之间的差异，并允许通过一种通用的方式来查看并维护资源。" —— Open Grid Services Architecture Glossary of Terms

“虚拟化是资源的逻辑表示，它不受物理限制的约束。”—— IBM 公司

为什么要进行虚拟化？

虚拟化的主要目的是对 IT 基础设施进行简化。它可以简化对资源以及对资源管理的访问。

消费者可以是一名最终用户、应用程序、访问资源或与资源进行交互的服务。资源是一个提供一定功能的实现，它可以基于标准的接口接受输入和提供输出。资源可以是硬件，例如服务器、磁盘、网络、仪器；也可以是软件，例如 Web 服务。

消费者通过受虚拟资源支持的标准接口对资源进行访问。使用标准接口，可以在 IT 基础设施发生变化时将对消费者的破坏降到最低。例如，最终用户可以重用这些技巧，因为他们与虚拟资源进行交互的方式并没有发生变化，即使底层物理资源或实现已经发生了变化，他们也不会受到影响。另外，应用程序也不需要进行升级或应用补丁，因为标准接口并没有发生变化。

IT 基础设施的总体管理也可以得到简化，因为虚拟化降低了消费者与资源之间的耦合程度。因此，消费者并不依赖于资源的特定实现。利用这种松耦合关系，管理员可以在保证管理工作对消费者产生最少影响的基础上实现对 IT 基础设施的管理。管理操作可以手工完成，也可以半自动地完成，或者通过服务级协定（SLA）驱动来自动完成。

在这个基础上，网格计算可以广泛地利用虚拟化技术。网格计算可以对 IT 基础设施进行虚拟化。它处理 IT 基础设施的共享和管理，动态提供符合用户和应用程序需求的资源，同时还将提供对基础设施的简化访问。

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