當你谷歌“什么是虛擬機”時,你會得到虛擬服務器、虛擬網絡等結果。但如果你沒有這方面的基本知識,試著去理解構成虛擬機的元素虛擬化架構可能有點混亂。在本文中,我們試圖盡可能簡單地解釋如何檢測構成虛擬化方案的主要資源之間的差異:機器、網絡和虛擬服務器。
什么是虛擬服務器
多年來,網絡服務器的使用在大公司中非常普遍。但是,成本非常高,服務器效率不高。通常,一臺服務器專門用于單一功能,例如,一臺用于托管數據庫,另一臺用于電子郵件客戶端等。由于服務器的技術發展及其功能的增加,像以前那樣將服務器用于單一功能是低效的。只用了法拉利15%的動力,卻永遠體驗不到60%的馬力,那豈不是太可惜了?
這個問題的解決方案稱為虛擬化。想象一下虛擬化是如何工作的,可以想象將一塊蛋糕切成幾片與您的客人分享。完整的蛋糕就是你的服務器,但是當你分割它時,每個切片都變成了一個虛擬機,可以有自己的操作系統和應用程序用于不同的功能。通過這種方式,您現在擁有了一個 虛擬服務器 ,其容量已使用高達 70% 或 80%。
如何創建虛擬服務器?
要創建虛擬服務器 ,我們需要在物理服務器的硬件和軟件之間建立一個抽象層(虛擬化軟件)。這樣做時,物理服務器將其轉換為一個或多個虛擬機,并根據物理服務器的容量為每個虛擬機分配一定數量的硬件資源(內存、CPU、存儲等)。通過這種方式,無需使用大量物理服務器單獨運行電子郵件系統、數據庫等,所有這些應用程序都可以在單個服務器中虛擬化。
虛擬化服務器的另一個優勢是遷移虛擬機的靈活性。這是什么意思?您可以將一個或多個 VM 從一臺服務器移動到另一臺服務器,而不會遇到硬件問題,因為 VM 可以適應新的虛擬化服務器資源。在某些情況下,您甚至可以將虛擬機復制到 USB 驅動程序中以將它們移動到其他位置。最受歡迎的虛擬化軟件包括 VMWare、Microsoft Virtual Server 或 Xen Server。要虛擬化服務器,除了多個網絡連接和存儲連接之外,通常還需要具有 16GB RAM 的多處理器系統。
什么是虛擬機?
虛擬機概念在許多情況下不斷使用。在這種情況下,我們將討論創建獨立環境背后的虛擬化技術,以執行通常無法在單個服務器或 PC 客戶端中同時運行的不同操作系統和應用程序。那么,什么是虛擬機?簡單來說,是安裝在模擬專用硬件的軟件中的操作系統或應用程序環境。然后,用戶不需要專門用于運行單個操作系統的服務器或計算機的資源。
例如,假設您可以在運行 Windows 的同時運行 Linux,而不會受到兩者同時運行的影響或中斷。一切似乎都好像您在主操作系統中打開一個新窗口以在另一個程序中工作。一個虛擬機需要一個叫做管理程序的東西。這種特殊的軟件能夠完全模擬PC客戶端及其所有硬件資源,如內存、硬盤等。這種技術允許多個虛擬機共享資源。
為了讓 VM 在同一物理主機上運行 Linux 和 Windows 服務器操作系統,管理程序必須模擬多個虛擬硬件平臺。它們應該保持相互隔離,以允許每個 VM 獨立使用它們而不會發生操作沖突。使用 VM 的最大優勢之一是硬件的使用效率更高。但是,在虛擬化環境中工作需要更多的帶寬、存儲和內存消耗。由于每個虛擬機可以消耗不同數量的資源,因此需要 IT 專業人員的干預來平衡每個虛擬機的需求。
虛擬網絡
虛擬網絡的工作原理與我們在前面的示例中回顧的虛擬化概念基本相同。讓我們考慮一個需要分離流量的客戶。通常,這需要對創建新的物理網絡進行大量投資。如今,借助虛擬化技術,您可以使用相同的物理硬件創建和配置虛擬網絡。與VM一樣,虛擬網絡需要與其他虛擬網絡隔離,即使它們共享相同的物理資源,例如電纜、路由器和交換機。總之,網絡虛擬化提供的靈活性允許將不同的物理網絡組合在一個虛擬網絡中,或者將一個物理網絡劃分為多個虛擬網絡。
虛擬網絡如何工作?
虛擬網絡的目的是為其托管的所有應用程序建立一個充分且有效的網絡結構。虛擬網絡必須靈活地根據服務需求通過軟件改變其結構。雖然物理網絡除了網絡適配器外,還需要在其各個層中使用交換機、路由器、負載平衡器和防火墻,但在虛擬網絡中,所有這些技術需求都由網絡軟件覆蓋。
這稱為解耦虛擬化,這意味著網絡軟件的功能可以從托管它的硬件中分離出來,以便在任何其他標準硬件中使用。虛擬網絡有兩種類型:虛擬專用網絡和VLAN(虛擬局域網)。虛擬專用網絡可以創建一個虛擬地址空間,對它發送的所有流量進行加密,使其成為私有的。另一方面,VLAN 允許設備在不建立路由的情況下相互通信。這是可能的,因為設備位于所謂的沖突域中,這使它們有可能多次接收相同的數據包。