在高性能的物理硬件产能过剩以及老旧硬件产能过低的情况下,为了实现硬件资源的合理分配和使用,虚拟化技术应运而生。不同类型的虚拟化技术,使“软件资源”和“硬件资源”、“底层资源”和“上层资源”之间的耦合度降低,资源的利用方式也发生变化。云主机带来便利的同时,也带来了新的挑战,主要体现在“如何合理地分配一台物理主机的资源给多个云主机”、“如何确保多个云主机机的运行,不发生冲突”、“如何管理一个云主机和其拥有的各种资源”、“如何使虚拟化系统不受硬件平台的限制”。
这些与传统的资源利用方式不同,正是“主机虚拟化技术”的特性所在,同时也是服务器虚拟化( 主机虚拟化在物理服务器上的实现 )在实际环境中进行有效运用需要具备的特性,分别是“多实例、隔离性、封装性和高性能”。
1、 多实例
通过服务器虚拟化技术,实现从“一个物理服务器一个操作系统实例”到“一个物理服务器多个操作系统实例”的转变。在一个物理服务器上虚拟出多台云主机,支持多个操作系统实例,这样就可以把服务器的物理资源进行逻辑整合,供多个云主机实例使用。
可以根据实际需要把“中央处理器( CPU )、内存”等硬件资源动态分配给不同的云主机实例;可以根据云主机实例的功能划分资源比重,对物理资源进行可控调配。
与“单服务器单操作系统”的传统服务器管理模式相比,“多实例”特性既可以利用有限的资源进行最大化的管理,又可以节省服务器管理的人力资源。
2、 隔离性
云主机之间可以采用不同的操作系统,因此,每个云主机之间是完全独立的。在一台云主机出现问题时,这种隔离机制可以保障其他云主机不会受其影响。其“图片、文档、音频、视频”等数据资料不会丢失。也就是说,既方便系统管理员对每一台云主机进行管理,又能使云主机之间不受干扰、独立工作。而每个云主机之间的交互访问,又可以通过所部属的网络进行通信,就如同在同一网域内每台计算机之间的数据通信一样。
3、 封装性
采用了服务器虚拟化后,每台云主机的运行环境与硬件无关。通过虚拟化进行硬件资源分配,每台云主机就是一个独立的个体,可实现计算机的所有操作。主机虚拟化的“封装性”使不同硬件间的“数据迁移、存储与整合”变得易于实现。在同一台物理服务器上运行的多个云主机,会通过统一的逻辑资源管理接口,来共用底层硬件资源,这样就可以将“物理资源”按照云主机不同的应用需求进行分配。将硬件封装为“标准化的虚拟硬件设备”,提供给云主机内的“操作系统”和“应用程序”使用,也可以保证云主机的兼容性。
4、 高性能
服务器虚拟化,是将服务器划分为不同的虚拟管理区域。其中的“虚拟化抽象层”,通过“云主机监视器”或“虚拟化平台”来实现,这会产生一定的开销,这些开销即为“服务器虚拟化的性能损耗”。