服务器虚拟化如何工作

公司和组织投资服务器虚拟化有多种原因。其中一些是出于财务动机，而另一些则解决了技术问题。

创建虚拟服务器的不同方法有哪些，它们是如何工作的？请在下一节中了解。

创建虚拟服务器有三种方式：完全虚拟化、半虚拟化和操作系统级别虚拟化。它们都具有一些共同的特点。物理服务器称为宿主机。虚拟服务器称为客户机。虚拟服务器的行为类似于物理机器。每个系统都采用不同的方法来为虚拟服务器的需求分配物理服务器资源。

完全虚拟化使用一种特殊的软件，称为hypervisor（虚拟机监控程序）。hypervisor 直接与物理服务器的CPU和磁盘空间交互。它充当虚拟服务器操作系统的平台。hypervisor 使每个虚拟服务器完全独立，并且彼此之间互不感知。每个客户机服务器都运行自己的操作系统——你甚至可以有一个客户机运行Linux，另一个运行Windows。

hypervisor 监控物理服务器的资源。当虚拟服务器运行应用程序时，hypervisor 将资源从物理机器中继到相应的虚拟服务器。hypervisor 有自己的处理需求，这意味着物理服务器必须预留一些处理能力和资源来运行hypervisor应用程序。这可能会影响整体服务器性能并减慢应用程序运行速度。

半虚拟化方法略有不同。与完全虚拟化技术不同，半虚拟化系统中的客户机服务器彼此之间是感知的。半虚拟化hypervisor不需要太多的处理能力来管理客户机操作系统，因为每个操作系统都已经知道其他操作系统对物理服务器施加的需求。整个系统作为一个有凝聚力的单元协同工作。

操作系统级别虚拟化方法根本不使用hypervisor。相反，虚拟化功能是宿主机操作系统的一部分，它执行完全虚拟化hypervisor的所有功能。这种方法最大的局限性是所有客户机服务器都必须运行相同的操作系统。每个虚拟服务器都独立于所有其他服务器，但不能在它们之间混搭操作系统。由于所有客户机操作系统必须相同，这被称为同构环境。

哪种方法最好？这很大程度上取决于网络管理员的需求。如果管理员的物理服务器都运行相同的操作系统，那么操作系统级别的方法可能最有效。操作系统级别系统往往比其他方法更快、更高效。另一方面，如果管理员在多个不同操作系统上运行服务器，半虚拟化可能是一个更好的选择。半虚拟化系统的一个潜在缺点是支持——这项技术相对较新，只有少数公司提供半虚拟化软件。虽然更多公司支持完全虚拟化，但对半虚拟化的兴趣正在增长，并可能及时取代完全虚拟化。

服务器虚拟化有哪些局限性？请在下一节中了解。

服务器虚拟化的好处可能非常诱人，以至于人们很容易忘记这项技术并非没有其局限性。在尝试设计解决方案之前，网络管理员研究服务器虚拟化以及其自身网络的架构和需求非常重要。

对于那些对处理能力要求高的应用程序专用服务器，虚拟化并不是一个好的选择。这是因为虚拟化本质上是将服务器的处理能力分配给各个虚拟服务器。当服务器的处理能力无法满足应用程序需求时，一切都会变慢。本不应花费很长时间才能完成的任务可能会持续数小时。更糟糕的是，如果服务器无法满足处理需求，系统可能会崩溃。网络管理员在将物理服务器划分为多个虚拟机之前，应该仔细检查CPU使用情况。

在同一台物理机器上创建过多虚拟服务器来使服务器CPU过载也是不明智的。物理服务器必须支持的虚拟机越多，每个服务器能获得的处理能力就越少。此外，物理服务器的磁盘空间有限。过多的虚拟服务器可能会影响服务器存储数据的能力。

另一个局限性是迁移。目前，只有当两台物理机器使用同一制造商的处理器时，才可以将虚拟服务器从一台物理机器迁移到另一台。如果网络中使用一台运行英特尔处理器的服务器和另一台使用AMD处理器的服务器，则无法将虚拟服务器从一台物理机器移植到另一台。

管理员为什么会想迁移虚拟服务器呢？如果物理服务器需要维护，将虚拟服务器移植到其他机器可以减少应用程序停机时间。如果无法进行迁移，那么物理机器上托管的虚拟服务器上运行的所有应用程序在维护期间都将不可用。

尽管存在局限性，许多公司仍在投资服务器虚拟化。随着服务器虚拟化技术的进步，对大型数据中心的需求可能会减少。服务器的功耗和热量输出也可能降低，这使得服务器虚拟化不仅在经济上具有吸引力，也是一项绿色环保举措。随着网络更充分地利用服务器的潜力，我们可以看到更大、更高效的计算机网络。毫不夸张地说，虚拟服务器可能引发计算行业的一场彻底革命。我们拭目以待。

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