最基本的管理程序是軟件硬件堆棧的管理器。術(shù)語管理程序源自單詞 supervisor。當(dāng)人們問，“什么是管理程序？” 大多數(shù)人會(huì)通過列出產(chǎn)品來自動(dòng)回答，例如VMware 或 Microsoft Hyper-V。這兩個(gè)是主要的供應(yīng)商，但是管理程序和虛擬化比這些領(lǐng)先的產(chǎn)品要多得多。在本文中，我們將深入了解管理程序的用途以及可用的不同類型。在更深的層次上，管理程序是一個(gè)進(jìn)程——由軟件、硬件或固件組成——在物理主機(jī)上運(yùn)行以創(chuàng)建虛擬機(jī) (VM)。這些 VM 充當(dāng)獨(dú)立的應(yīng)用程序服務(wù)器，但實(shí)際上它們共享主機(jī)的 CPU 周期、內(nèi)存和帶寬。管理程序會(huì)根據(jù)需要啟動(dòng)、配置和停用它們。這種啟動(dòng)、配置和停用的操作就是上面提到的“經(jīng)理”角色。管理程序有多種使用案例，包括服務(wù)器、應(yīng)用程序、存儲(chǔ)和桌面的虛擬化。

類型 1 與類型 2 管理程序

在數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的管理程序有兩種主要類型，類型 1 和類型 2。它們是什么，它們最適合哪些用例？管理程序在管理虛擬化環(huán)境中起著關(guān)鍵作用。類型 1 是嵌入到主機(jī)物理層的命令集。從那里，管理程序根據(jù)需要啟動(dòng)和關(guān)閉虛擬機(jī)，并動(dòng)態(tài)地將主機(jī)計(jì)算機(jī)資源分配給 VM。類型 2 管理程序的范圍更有限，通常從一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。這種類型從主機(jī)計(jì)算機(jī)軟件層運(yùn)行，您可以在其中將虛擬機(jī)創(chuàng)建為不同的進(jìn)程。與類型 1 一樣，類型 2 可以在其 VM 中定義不同的操作系統(tǒng)。“對。” 真的是用詞不當(dāng)，因?yàn)檫@兩種類型有不同的用例。而且它們并不總是彼此明顯區(qū)別。例如，Linux KVM 和 FreeBSD bhyve（發(fā)音為“beehive”）是將管理程序作為內(nèi)核模塊運(yùn)行的通用操作系統(tǒng)。支持軟件的虛擬機(jī)管理程序使主機(jī)操作系統(tǒng)能夠作為可以虛擬化不同操作系統(tǒng)的類型 1 虛擬機(jī)管理程序有效運(yùn)行。然而，它們?nèi)匀皇峭ㄓ貌僮飨到y(tǒng)，將它們定義為類型 2。那么，這兩種類型之間通常有什么區(qū)別，您何時(shí)會(huì)選擇一種而不是另一種？

類型 1：本機(jī)/裸機(jī)管理程序

類型 1 裸機(jī)管理程序支持高度可擴(kuò)展的虛擬化，因?yàn)樗鼈冎苯釉谟布由线\(yùn)行，硬件層通常嵌入在固件中。類型 1 的附加術(shù)語是本機(jī)或嵌入式虛擬機(jī)管理程序，因?yàn)樗鼈兊挠布恢谩?/p>

最終用戶無法像使用類型 2 那樣將類型 1 管理程序軟件添加到現(xiàn)有計(jì)算機(jī)。類型 1 管理程序嵌入到專門的服務(wù)器固件中，生成的主機(jī)支持虛擬化生產(chǎn)環(huán)境。

與從主機(jī)操作系統(tǒng)運(yùn)行的類型 2 不同，類型 1 獨(dú)立于主機(jī)操作系統(tǒng)。管理程序直接訪問主機(jī)服務(wù)器，從而在功能和硬件上獲勝。從那里，類型 1 管理程序發(fā)出控制主機(jī)資源和管理 VM 的命令。

直接分配主機(jī)資源的能力使 1 類虛擬機(jī)管理程序具有高度的可擴(kuò)展性，并使它們能夠創(chuàng)建多個(gè)具有虛擬化操作系統(tǒng)選擇的虛擬化機(jī)。

類型 1 管理程序虛擬化

類型 1 管理程序是虛擬化網(wǎng)絡(luò)背后的主要機(jī)制。（類型 2 管理程序提供一組不同的服務(wù)，這些服務(wù)很少擴(kuò)展到生產(chǎn)環(huán)境中。）

• 整合系統(tǒng)：由于物理硬件可以輕松支持多個(gè) PM，這降低了新設(shè)備和服務(wù)器資源的成本。虛擬化的最初驅(qū)動(dòng)力是服務(wù)器整合，并且仍然是其最大的用例。IT 還將其用于桌面虛擬化和存儲(chǔ)。
• 優(yōu)化物理資源：為不同的應(yīng)用程序購買單獨(dú)的服務(wù)器既昂貴又耗時(shí)，并占用數(shù)據(jù)中心空間。1 類虛擬機(jī)管理程序允許 IT 更好地利用服務(wù)器硬件，從而降低資本支出、釋放數(shù)據(jù)中心空間并最大限度地減少能源使用。
• 更好的資源分配：大多數(shù)類型 1 管理程序允許管理員按應(yīng)用程序優(yōu)先級(jí)手動(dòng)設(shè)置資源分配。它們中的大多數(shù)還根據(jù)需要自動(dòng)分配資源，從而在虛擬化環(huán)境中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)高效的資源分配。
• 保持高可用性：這些虛擬機(jī)管理程序不僅僅是虛擬化機(jī)器，它們還通過本機(jī)持久性和冗余來保護(hù)高可用性。例如，故障轉(zhuǎn)移群集支持虛擬化節(jié)點(diǎn)環(huán)境，以便在節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)保持持續(xù)可用性。
• 更好的測試/開發(fā)：2 類虛擬機(jī)管理程序允許管理員隔離系統(tǒng)以測試生產(chǎn)環(huán)境。開發(fā)人員還可以在自己的環(huán)境中部署專用的虛擬化環(huán)境，并使用克隆的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行測試。

類型 1 管理程序供應(yīng)商

這些管理程序產(chǎn)品包括虛擬化行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者VMware ESX/ESXi和Microsoft Hyper-V，以及來自Citrix和Oracle VM Server 的管理程序。后者包括 SPARC 和 x86 版本。

類型 2：托管虛擬機(jī)管理程序

類型 2 托管管理程序執(zhí)行軟件虛擬化。它們作為主機(jī)操作系統(tǒng)之上的軟件應(yīng)用程序運(yùn)行，更像是已安裝的應(yīng)用程序，而不是基于硬件的類型 1。大多數(shù)類型 2 用戶利用這種更簡單的虛擬機(jī)管理程序在單臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行虛擬機(jī)，而無需復(fù)雜的部署和管理要求類型 1。

類型 2 從主機(jī)操作系統(tǒng)運(yùn)行，并將實(shí)例虛擬化為軟件進(jìn)程。它支持多個(gè)客戶操作系統(tǒng)，但不能直接訪問主機(jī)硬件或其資源。這會(huì)導(dǎo)致更高的開銷，這就是類型 2 管理程序不太可能運(yùn)行大型動(dòng)態(tài)虛擬化網(wǎng)絡(luò)的原因。

類型 2 管理程序部署和性能

這種類型也易于部署和管理。例如，用戶可以將 Type 2 VMware Workstation 直接安裝到現(xiàn)有的 Windows 實(shí)例中。相比之下，類型 1 虛擬機(jī)管理程序管理需要管理專業(yè)知識(shí)和時(shí)間。

而且由于類型 2 管理程序運(yùn)行時(shí)需要額外的開銷，因此它們的性能不如類型 1。它們在現(xiàn)有操作系統(tǒng)中運(yùn)行，因此虛擬化性能受到在軟件層內(nèi)工作的限制。其他正在運(yùn)行的應(yīng)用程序?qū)奶摂M機(jī)管理程序中占用更多資源，這將進(jìn)一步降低 VM 性能。

對于簡單、流行的類型 2 用例，例如在 Mac 操作系統(tǒng)之上運(yùn)行 Windows 實(shí)例，這不是問題。但它不適用于高性能場景，例如擴(kuò)展多個(gè) VM 和嘗試創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)。

類型 2 管理程序供應(yīng)商

類型 2 管理程序在操作系統(tǒng)級(jí)別工作，并將客戶操作系統(tǒng)與主機(jī)操作系統(tǒng)分離。示例包括VMware Workstation和 Oracle 的開源VirtualBox。

在這兩種情況下，類型 1 管理程序的特點(diǎn)是高效的資源共享、動(dòng)態(tài)資源使用、低延遲和虛擬機(jī)與主機(jī)（有時(shí)是虛擬機(jī)到虛擬機(jī)）之間的高帶寬通信，以及網(wǎng)絡(luò)管理的全局視圖。

盡管本文主要討論數(shù)據(jù)中心中的類型 1 和類型 2 管理程序，但嵌入式管理程序也存在于各種大型嵌入式系統(tǒng)中。嵌入式系統(tǒng)包括復(fù)雜的環(huán)境，例如都市區(qū)的交通燈或機(jī)器人工廠的控制器。