簡單來說，管理程序定義是一個軟件層，它在單個硬件上創建和運行許多獨立的虛擬機 (VM)。在詳細了解管理程序是什么之前，了解與其相關的技術——虛擬化是有意義的。

虛擬化本質上是創建資源（服務器、桌面、操作系統、存儲空間、網絡或文件）的虛擬形式。虛擬化過程對底層硬件進行分區，以便每個分區都作為單獨的、隔離的虛擬機運行。這是管理程序介入的地方。它也可以被認為是虛擬化系統的操作系統。它是將操作系統和應用程序與底層計算機硬件進行分區、抽象和隔離的軟件。

管理程序的功能是什么？

管理程序有兩個主要特點：

分區

管理程序對底層硬件進行分區。分區是一種通過使多個獨立的軟件有效負載在同一硬件上同時運行來有效使用大量硬件資源的方法。分區是隔離的邏輯單元，由管理程序支持，操作系統在其中執行。虛擬化管理棧運行在父分區中，可以直接訪問硬件設備。根分區然后創建托管來賓操作系統的子分區。

資源分配

管理程序通過在其中分配內存、網絡帶寬等資源來管理獨立的虛擬機。保持虛擬機資源的健康平衡將優化單個 VM 功能，從而提高整體網絡性能。資源分配描述了找出在多個應用程序之間分配有限資源的最佳方式的過程。虛擬機資源分配是相同的任務：確定如何最好地在網絡中存在的 VM 之間分配 VM 資源。有效的資源分配將確保所有 VM 成功完成作業，而不會消耗過多的資源。

虛擬機管理

根據用戶的請求，管理程序可以啟動/停止獨立的虛擬機。

隔離

管理程序確保虛擬機彼此隔離。這有助于確保一個虛擬機中的問題不會影響另一個。

溝通

管理程序還處理虛擬機之間通過虛擬網絡的通信，使虛擬機能夠相互連接。

管理程序如何工作？

1. 它們在服務器級別運行，可以是物理的或虛擬的，可以是硬件或軟件定義的
2. 他們加載 VM 的客戶端操作系統
3. 它為每個 VM 分配計算資源，例如 CPU、內存、帶寬和磁盤存儲。它通過創建硬件資源池來實現這一點，然后將其分配給虛擬機。
4. VM 可以通過 API 調用創建對管理程序的請求。

有哪些類型的管理程序？

可以區分兩種類型的管理程序：類型 1（裸機）和類型 2（嵌入式或托管）。

I 類/裸機/本機管理程序

I 類管理程序也稱為裸機或本機管理程序。它們直接運行主機的硬件，因此管理程序軟件就是操作系統。簡單來說，管理程序可以直接訪問硬件，沒有任何其他軟件的干擾。

類型 I 最適合企業計算和大規模部署。Type I 管理程序的優點是：

可擴展性

直接分配資源的能力使 Type I 具有可擴展性。

優化物理資源

類型 I 允許優化單個服務器硬件，從而釋放數據成本并減少能源使用。

更好的資源分配

I 類管理程序使管理員能夠手動設置資源分配。資源管理是類型 I 中的動態和自定義選項。

類型 2 / 嵌入式 / 托管管理程序

類型 2 管理程序也稱為嵌入式或托管管理程序。它們建立在操作系統之上，并依賴于主機的底層操作系統。

也稱為托管管理程序，它作為操作系統中的應用程序運行，而操作系統又直接在主機上運行。II 類管理程序也支持多臺來賓計算機，但不允許直接訪問主機硬件及其資源。預先存在的操作系統管理內存、網絡和存儲分配，從而產生一定的延遲和限制。此外，如果操作系統崩潰，管理程序也會崩潰，并可能發生數據丟失。

Type 2 管理程序的優點是：

設置更簡單

這些管理程序更易于設置和管理，因為有一個底層操作系統可供使用。

更容易管理

類型 2 管理程序不需要專門的管理員。

兼容性

Type 2 hypervisor 與更廣泛的硬件兼容，因為它們運行在操作系統之上，而不是特定的硬件機器上。

KVM管理程序

KVM（基于內核的虛擬機）是 I 類和 2 類管理程序的混合體。它內置于 Linux 中，并將 Linux 轉變為 Type I hypervisor。這種類型的管理程序：

• 是安全的
• 提供充足的存儲能力
• 有足夠的硬件支持和內存管理能力
• 提供低延遲
• 允許更高的應用程序優先級
• 提供更好的可擴展性、調度和資源控制

管理程序和容器之間的區別

在更高級別，管理程序和容器提供類似的功能。它們都提供了包含各種 IT 組件的隔離和打包環境。但是，它們在處理可伸縮性和可移植性方面的方式各不相同。管理程序從主機的操作系統和應用程序中抽象出底層硬件，是虛擬化背后的核心技術。

虛擬機管理程序允許物理服務器操作多個虛擬機，因為來賓彼此并排運行。每個虛擬機都可以運行不同的操作系統。管理程序分配每個 VM 資源，例如 CPU、內存、存儲和網絡，以運行來賓操作系統和應用程序。由于每個 VM 都包含虛擬化硬件、來賓操作系統和已安裝的應用程序，因此管理程序會消耗更多的計算資源。

相比之下，容器通過容器化引擎將應用程序及其二進制文件和其他依賴項打包到一個單元中。打包后，只要安裝了相應的容器引擎，就可以在任何平臺上運行容器。這樣，容器引擎執行的功能與管理程序為 VM 執行的功能相同。

管理程序為多個虛擬機抽象硬件資源以運行它們自己的操作系統，而容器引擎則抽象操作系統以允許容器運行多個應用程序。由于容器共享相同的操作系統內核，因此容器是輕量級的，啟動迅速，并最大限度地利用服務器資源。

使用管理程序的好處

數據復制

克隆和復制虛擬機很困難。基于存儲的復制方法需要復制服務器中所有虛擬機的整個卷。如果您的服務器中有很多虛擬機，那么復制整個卷需要大量的存儲空間。

管理程序可用于輕松克隆和復制。與任何其他虛擬機復制方法相比，基于管理程序的復制更容易且更具成本效益。使用基于管理程序的復制，您可以簡單地選擇 VM 和要復制的部分，從而節省存儲空間。基于管理程序的復制也是硬件中立的，這意味著您可以輕松地將任何數據副本存儲到任何存儲設備。

合并服務器

管理程序還提供內置的圖形儀表板。您還可以將其他增強功能下載到內置儀表板，以獲得更好的可見性。這種能力讓您可以集中整合和管理您的服務器，即使它們運行不同的操作系統。

可移植性

管理程序允許多個操作系統駐留在同一臺物理服務器（主機）上。它們是可移植的，因為它們運行的??虛擬機獨立于物理機。

桌面虛擬化

管理程序也可以有效地用于桌面虛擬化。您可以輕松地在服務器上托管虛擬桌面，該桌面復制用戶的物理桌面。這使員工可以通過客戶端設備通過 Internet 訪問他們的工作站，從而允許他們遠程工作。

哪種類型的管理程序最適合您？

您選擇的管理程序在很大程度上取決于您作為組織的需求、您的組織準備承擔的成本以及您在組織內部擁有的管理虛擬機的專業知識。

小型企業

一般來說，小型企業采用 Type II 管理程序是有意義的。II 型成本較低，更易于設置，并且不需要專門的管理員來管理它們。它們適用于延遲不是問題且所需虛擬機數量相對較少的小型組織。

大型企業

大型公司和企業需要許多虛擬機來進行部署。在這種情況下，類型 I 更合適。I 類管理程序具有低延遲時間，因為它們可以直接訪問硬件。它們被公認為性能最好、效率最高的管理程序，需要管理員根據應用程序的優先級手動設置資源分配。由于需要在裸機上部署，它們的成本可能會更高。但是，它們在安全性方面勝出，因為它們將虛擬機彼此隔離開來。

管理程序的安全注意事項

VM 內運行的任何內容都不會干擾主機硬件上運行的任何其他內容，因為 VM 提供了一個與系統其余部分隔離的環境。由于這種隔離，如果 VM 被黑，整個系統都不會受到損害。然而，如果管理程序本身受到威脅，它可能會導致管理程序管理的任何虛擬機出現問題，從而使每個虛擬機中的數據容易受到攻擊。