最基本的管理程序是軟件硬件堆棧的管理器。術語管理程序源自單詞 supervisor。當人們問，“什么是管理程序？” 大多數人會通過列出產品來自動回答，例如VMware 或 Microsoft Hyper-V。這兩個是主要的供應商，但是管理程序和虛擬化比這些領先的產品要多得多。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，管理程序是一個進程——由軟件、硬件或固件組成——在物理主機上運行以創建虛擬機 (VM)。這些 VM 充當獨立的應用程序服務器，但實際上它們共享主機的 CPU 周期、內存和帶寬。管理程序會根據需要啟動、配置和停用它們。這種啟動、配置和停用的操作就是上面提到的“經理”角色。管理程序有多種使用案例，包括服務器、應用程序、存儲和桌面的虛擬化。

類型 1 與類型 2 管理程序

在數據中心運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境中起著關鍵作用。類型 1 是嵌入到主機物理層的命令集。從那里，管理程序根據需要啟動和關閉虛擬機，并動態地將主機計算機資源分配給 VM。類型 2 管理程序的范圍更有限，通常從一臺計算機上運行。這種類型從主機計算機軟件層運行，您可以在其中將虛擬機創建為不同的進程。與類型 1 一樣，類型 2 可以在其 VM 中定義不同的操作系統。“對。” 真的是用詞不當，因為這兩種類型有不同的用例。而且它們并不總是彼此明顯區別。例如，Linux KVM 和 FreeBSD bhyve（發音為“beehive”）是將管理程序作為內核模塊運行的通用操作系統。支持軟件的虛擬機管理程序使主機操作系統能夠作為可以虛擬化不同操作系統的類型 1 虛擬機管理程序有效運行。然而，它們仍然是通用操作系統，將它們定義為類型 2。那么，這兩種類型之間通常有什么區別，您何時會選擇一種而不是另一種？

類型 1：本機/裸機管理程序

類型 1 裸機管理程序支持高度可擴展的虛擬化，因為它們直接在硬件層上運行，硬件層通常嵌入在固件中。類型 1 的附加術語是本機或嵌入式虛擬機管理程序，因為它們的硬件位置。

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有計算機。類型 1 管理程序嵌入到專門的服務器固件中，生成的主機支持虛擬化生產環境。

與從主機操作系統運行的類型 2 不同，類型 1 獨立于主機操作系統。管理程序直接訪問主機服務器，從而在功能和硬件上獲勝。從那里，類型 1 管理程序發出控制主機資源和管理 VM 的命令。

直接分配主機資源的能力使 1 類虛擬機管理程序具有高度的可擴展性，并使它們能夠創建多個具有虛擬化操作系統選擇的虛擬化機。

類型 1 管理程序虛擬化

類型 1 管理程序是虛擬化網絡背后的主要機制。（類型 2 管理程序提供一組不同的服務，這些服務很少擴展到生產環境中。）

• 整合系統：由于物理硬件可以輕松支持多個 PM，這降低了新設備和服務器資源的成本。虛擬化的最初驅動力是服務器整合，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。
• 優化物理資源：為不同的應用程序購買單獨的服務器既昂貴又耗時，并占用數據中心空間。1 類虛擬機管理程序允許 IT 更好地利用服務器硬件，從而降低資本支出、釋放數據中心空間并最大限度地減少能源使用。
• 更好的資源分配：大多數類型 1 管理程序允許管理員按應用程序優先級手動設置資源分配。它們中的大多數還根據需要自動分配資源，從而在虛擬化環境中實現動態高效的資源分配。
• 保持高可用性：這些虛擬機管理程序不僅僅是虛擬化機器，它們還通過本機持久性和冗余來保護高可用性。例如，故障轉移群集支持虛擬化節點環境，以便在節點出現故障時保持持續可用性。
• 更好的測試/開發：2 類虛擬機管理程序允許管理員隔離系統以測試生產環境。開發人員還可以在自己的環境中部署專用的虛擬化環境，并使用克隆的生產數據進行測試。

類型 1 管理程序供應商

這些管理程序產品包括虛擬化行業領導者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：托管虛擬機管理程序

類型 2 托管管理程序執行軟件虛擬化。它們作為主機操作系統之上的軟件應用程序運行，更像是已安裝的應用程序，而不是基于硬件的類型 1。大多數類型 2 用戶利用這種更簡單的虛擬機管理程序在單臺計算機上運行虛擬機，而無需復雜的部署和管理要求類型 1。

類型 2 從主機操作系統運行，并將實例虛擬化為軟件進程。它支持多個客戶操作系統，但不能直接訪問主機硬件或其資源。這會導致更高的開銷，這就是類型 2 管理程序不太可能運行大型動態虛擬化網絡的原因。

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 直接安裝到現有的 Windows 實例中。相比之下，類型 1 虛擬機管理程序管理需要管理專業知識和時間。

而且由于類型 2 管理程序運行時需要額外的開銷，因此它們的性能不如類型 1。它們在現有操作系統中運行，因此虛擬化性能受到在軟件層內工作的限制。其他正在運行的應用程序將從虛擬機管理程序中占用更多資源，這將進一步降低 VM 性能。

對于簡單、流行的類型 2 用例，例如在 Mac 操作系統之上運行 Windows 實例，這不是問題。但它不適用于高性能場景，例如擴展多個 VM 和嘗試創建虛擬網絡。

類型 2 管理程序供應商

類型 2 管理程序在操作系統級別工作，并將客戶操作系統與主機操作系統分離。示例包括VMware Workstation和 Oracle 的開源VirtualBox。

在這兩種情況下，類型 1 管理程序的特點是高效的資源共享、動態資源使用、低延遲和虛擬機與主機（有時是虛擬機到虛擬機）之間的高帶寬通信，以及網絡管理的全局視圖。

盡管本文主要討論數據中心中的類型 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中。嵌入式系統包括復雜的環境，例如都市區的交通燈或機器人工廠的控制器。