| 在計算機(jī)科學(xué)中，虛擬技術(shù)是一種通過組合或分區(qū)現(xiàn)有的計算機(jī)資源（CPU、內(nèi)存、磁盤空間等），使得這些資源表現(xiàn)為一個或多個操作環(huán)境，從而提供優(yōu)于原有資源配置的訪問方式的技術(shù)。虛擬化就是把物理資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源，以打破物理結(jié)構(gòu)之間的壁壘。未來，所有的資源都是透明的，虛擬世界運行在各種各樣的物理平臺上，資源的管理都將按邏輯方式進(jìn)行，完全實現(xiàn)資源的自動化分配，而虛擬化技術(shù)就是實現(xiàn)它的理想工具。虛擬化環(huán)境需要多種技術(shù)的協(xié)調(diào)配合：服務(wù)器和操作系統(tǒng)的虛擬化、存儲虛擬化、以及系統(tǒng)管理、資源管理和軟件提交，與非虛擬化環(huán)境一致的應(yīng)用環(huán)境。因為有了虛擬化，企業(yè)不再需要建立耗資巨大的數(shù)據(jù)中心就能夠?qū)崿F(xiàn)異地備份。這對用戶來說極富吸引力。
簡介
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的虛擬技術(shù)交叉學(xué)科，對該技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代。直到90年代初，虛擬現(xiàn)實技術(shù)才開始作為一門較完整的體系而受到人們極大的關(guān)注。虛擬現(xiàn)實是人們通過計算機(jī)對復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統(tǒng)的人機(jī)界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。虛擬現(xiàn)實中的“現(xiàn)實”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是實際上可實現(xiàn)的，也可以是實際上難以實現(xiàn)的或根本無法實現(xiàn)的。而“虛擬”是指用計算機(jī)生成的意思。因此，虛擬現(xiàn)實是指用計算機(jī)生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰。虛擬現(xiàn)實的本質(zhì)是人與計算機(jī)的通信技術(shù)，它幾乎可以支持任何人類活動，適用于任何領(lǐng)域。
技術(shù)分類
主流虛擬技術(shù)，主流的x86虛擬機(jī)技術(shù)主要有這樣幾類：
硬件模式
虛擬硬件模型將計算機(jī)、存儲和網(wǎng)絡(luò)硬件間建立了一個抽象的虛擬化平臺，使得所有的硬件被統(tǒng)一到一個虛擬化層中?，F(xiàn)今，此類虛擬機(jī)的典型產(chǎn)品有Vmware 的Workstation、GSX Server、ESX Server和Microsoft的Virtual PC、Virtual Server以及Parallels Workstation等。
虛擬硬件模式特點：虛擬了Intel x86平臺，可以同時運行多個操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。通過使用虛擬化層，提供了硬件級的虛擬，即虛擬機(jī)為運行于虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)映像提供了一整套虛擬的Intel x86兼容硬件。這套虛擬硬件虛擬了真正服務(wù)器所擁有的全部設(shè)備：主板芯片、CPU、內(nèi)存、SCSI和IDE磁盤設(shè)備、各種接口、顯示和其他輸入輸出設(shè)備。并且，每個虛擬機(jī)都可以被獨立的封裝到一個文件中，可以實現(xiàn)虛擬機(jī)的靈活遷移。
操作模式
虛擬操作系統(tǒng)模型是基于虛擬機(jī)運行的主機(jī)操作系統(tǒng)創(chuàng)建了一個虛擬層，用來虛擬機(jī)主機(jī)的操作系統(tǒng)。在這個虛擬層之上，可以創(chuàng)建多個相互隔離的虛擬專用服務(wù)器(Virtual Private Server, VPS)。這些VPS可以最大化的效率共享硬件、軟件許可證以及管理資源。對其用戶和應(yīng)用程序來講，每一個VPS平臺的運行和管理都與一臺獨立主機(jī)完全相同，因為每一個VPS均可獨立進(jìn)行重啟并擁有自己的root訪問權(quán)限、用戶、IP地址、內(nèi)存、過程、文件、應(yīng)用程序、系統(tǒng)函數(shù)庫以及配置文件。對于運行著多個應(yīng)用程序和擁有實際數(shù)據(jù)的產(chǎn)品服務(wù)器來說，虛擬操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)可以降低成本消耗和提高系統(tǒng)效率?，F(xiàn)今，swsoft的virtuozzo是這一領(lǐng)域的成熟產(chǎn)品。
半虛擬技術(shù)
在不斷增加的虛擬化技術(shù)列表中，Xen是近來最引人注目的技術(shù)之一。Xen 是在劍橋大學(xué)作為一個研究項目被開發(fā)出來的，它已經(jīng)在開源社區(qū)中得到了極大的推動。Xen 是一款半虛擬化(paravirtualizing)VMM(虛擬機(jī)監(jiān)視器，Virtual Machine Monitor)，這表示，為了調(diào)用系統(tǒng)管理程序，要有選擇地修改操作系統(tǒng)，然而卻不需要修改操作系統(tǒng)上運行的應(yīng)用程序。Xen是一種特殊的虛擬硬件虛擬機(jī)，具有虛擬硬件虛擬機(jī)的大部分特性，其最大的不同點在于，Xen需要修改操作系統(tǒng)內(nèi)核。
如今，Xen只支持在Linux系統(tǒng)之上實現(xiàn)的Linux虛擬機(jī)。不過，其新的版本將支持Intel公司的硬件虛擬技術(shù)Intel-VT，這一個關(guān)鍵技術(shù)將可以用以解決Xen在虛擬化Windows系統(tǒng)方面的困難。
VMware仍然是虛擬技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)袖，在產(chǎn)品的成熟度方面它比XenSource公司還是有著很明顯的優(yōu)勢。但是很多的業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，由于開源的原因，Xen的實力將會越來越強(qiáng)。如今，開源領(lǐng)域的巨頭Red Hat公司以及Novell公司都已經(jīng)開始將該技術(shù)整合進(jìn)入它們于Red Hat Enterprise Linux 5系統(tǒng)以及Novell、SuSE Linux Enterprise Server 10系統(tǒng)。
弊端
成本高
硬件成本較高。
運營和維護(hù)成本高，包括數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本等。
兼容性差
系統(tǒng)和應(yīng)用遷移到新的硬件需要和舊系統(tǒng)兼容的系統(tǒng)。
可用性
可用性低， 因為每個服務(wù)器都是單機(jī)， 如果都配置為雙機(jī)模式成本更高。
系統(tǒng)維護(hù)和升級或者擴(kuò)容時候需要停機(jī)進(jìn)行，造成應(yīng)用中斷。
缺乏可管理性
數(shù)量太多難以管理，新服務(wù)器和應(yīng)用的部署時間長，大大降低服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時間。
硬件維護(hù)需要數(shù)天/周的變更管理準(zhǔn)備和數(shù)小時的維護(hù)窗口。
優(yōu)勢
在虛擬架構(gòu)中，用戶可以把資源看成是專屬于他們的，而管理員則可在企業(yè)范圍內(nèi)管理和優(yōu)化整個資源。VMware的虛擬架構(gòu)可以通過增加效率、靈活性和響應(yīng)能力來降低企業(yè)的IT花費。管理一個虛擬架構(gòu)可以讓IT部門更快的連接和管理資源，以滿足商業(yè)所需。其優(yōu)勢主要包括以下幾個方面：
TCO 節(jié)省
通過將整合多個物理服務(wù)器到一個物理服務(wù)器降低40%軟件硬件成本。
整合比：生產(chǎn)環(huán)境10-15 ：1 ，開發(fā)測試環(huán)境15-20 : 1；每個服務(wù)器的平均利用率從5%-15%提高到60%-80%；降低70-80%運營成本，包括數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本。
提高服務(wù)水平
幫助您的企業(yè)建立業(yè)務(wù)和IT資源之間的關(guān)系，使IT和業(yè)務(wù)優(yōu)先級對應(yīng)。
將所有服務(wù)器作為大的資源統(tǒng)一進(jìn)行管理，并按需自動進(jìn)行動態(tài)資源調(diào)配。
無中斷的按需擴(kuò)容。
提高運營效率
部署時間從小時級到分鐘級，服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時間從 20-40 hrs =>15-30 min，每年節(jié)省10,000 人/小時(300臺服務(wù)器)。
以前硬件維護(hù)需要之前的數(shù)天/周的變更管理準(zhǔn)備和1 - 3小時維護(hù)窗口，現(xiàn)今可以進(jìn)行零宕機(jī)硬件維護(hù)和升級。
應(yīng)用
虛擬技術(shù)早在20世紀(jì)70年代便開始將其用于培訓(xùn)宇航員。由于這是一種省錢、安全、有效的培訓(xùn)方法，現(xiàn)今已被推廣到各行各業(yè)的培訓(xùn)中。如今，虛擬現(xiàn)實已被推廣到不同領(lǐng)域中，得到廣泛應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實是用戶可以和一個由計算機(jī)產(chǎn)生的三維立體空間中的對象交互,除觀看外還可以在空間中隨用戶的意志自由操縱其中的對象,進(jìn)而產(chǎn)生相當(dāng)?shù)娜谌敫屑皡⑴c感。
虛擬技術(shù)如今被運用到科技、商業(yè)、醫(yī)療、娛樂等多個領(lǐng)域中。美國波音747的研制就是應(yīng)用虛擬技術(shù)的典型例子。 | |