在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，虛擬技術(shù)是一種通過(guò)組合或分區(qū)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)資源（CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)空間等），使得這些資源表現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)操作環(huán)境，從而提供優(yōu)于原有資源配置的訪問(wèn)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(lái)，所有的資源都是透明的，虛擬世界運(yùn)行在各種各樣的物理平臺(tái)上，資源的管理都將按邏輯方式進(jìn)行，完全實(shí)現(xiàn)資源的自動(dòng)化分配，而虛擬化技術(shù)就是實(shí)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(chǔ)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?yàn)橛辛颂摂M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(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)極富吸引力。
簡(jiǎn)介
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)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(lái)的虛擬技術(shù)交叉學(xué)科，對(duì)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(shí)技術(shù)才開(kāi)始作為一門(mén)較完整的體系而受到人們極大的關(guān)注。虛擬現(xiàn)實(shí)是人們通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)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(shí)在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。虛擬現(xiàn)實(shí)中的“現(xiàn)實(shí)”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(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。而“虛擬”是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過(guò)使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個(gè)環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰。虛擬現(xiàn)實(shí)的本質(zhì)是人與計(jì)算機(jī)的通信技術(shù)，它幾乎可以支持任何人類(lèi)活動(dòng)，適用于任何領(lǐng)域。
技術(shù)分類(lèi)
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(lèi)：
硬件模式
虛擬硬件模型將計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)硬件間建立了一個(gè)抽象的虛擬化平臺(tái)，使得所有的硬件被統(tǒng)一到一個(gè)虛擬化層中?，F(xiàn)今，此類(lèi)虛擬機(jī)的典型產(chǎn)品有Vmware的Workstation、GSXServer、ESXServer和Microsoft的VirtualPC、VirtualServer以及ParallelsWorkstation等。
虛擬硬件模式特點(diǎn)：虛擬了Intelx86平臺(tái)，可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。通過(guò)使用虛擬化層，提供了硬件級(jí)的虛擬，即虛擬機(jī)為運(yùn)行于虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)映像提供了一整套虛擬的Intelx86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(pán)設(shè)備、各種接口、顯示和其他輸入輸出設(shè)備。并且，每個(gè)虛擬機(jī)都可以被獨(dú)立的封裝到一個(gè)文件中，可以實(shí)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(yùn)行的主機(jī)操作系統(tǒng)創(chuàng)建了一個(gè)虛擬層，用來(lái)虛擬機(jī)主機(jī)的操作系統(tǒng)。在這個(gè)虛擬層之上，可以創(chuàng)建多個(gè)相互隔離的虛擬專(zhuān)用服務(wù)器(VirtualPrivateServer,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(duì)其用戶(hù)和應(yīng)用程序來(lái)講，每一個(gè)VPS平臺(tái)的運(yùn)行和管理都與一臺(tái)獨(dú)立主機(jī)完全相同，因?yàn)槊恳粋€(gè)VPS均可獨(dú)立進(jìn)行重啟并擁有自己的root訪問(wèn)權(quán)限、用戶(hù)、IP地址、內(nèi)存、過(guò)程、文件、應(yīng)用程序、系統(tǒng)函數(shù)庫(kù)以及配置文件。對(duì)于運(yùn)行著多個(gè)應(yīng)用程序和擁有實(shí)際數(shù)據(jù)的產(chǎn)品服務(wù)器來(lái)說(shuō)，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。現(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(lái)最引人注目的技術(shù)之一。Xen是在劍橋大學(xué)作為一個(gè)研究項(xiàng)目被開(kāi)發(fā)出來(lái)的，它已經(jīng)在開(kāi)源社區(qū)中得到了極大的推動(dòng)。Xen是一款半虛擬化(paravirtualizing)VMM(虛擬機(jī)監(jiān)視器，VirtualMachineMonitor)，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(yùn)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)的Linux虛擬機(jī)。不過(guò)，其新的版本將支持Intel公司的硬件虛擬技術(shù)Intel-VT，這一個(gè)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(shì)。但是很多的業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，由于開(kāi)源的原因，Xen的實(shí)力將會(huì)越來(lái)越強(qiáng)。如今，開(kāi)源領(lǐng)域的巨頭RedHat公司以及Novell公司都已經(jīng)開(kāi)始將該技術(shù)整合進(jìn)入它們于RedHatEnterpriseLinux5系統(tǒng)以及Novell、SuSELinuxEnterpriseServer10系統(tǒng)。
弊端
成本高
硬件成本較高。
運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本高，包括數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線(xiàn)，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?yàn)槊總€(gè)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(jí)或者擴(kuò)容時(shí)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(shí)間長(zhǎng)，大大降低服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時(shí)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(shí)的維護(hù)窗口。
優(yōu)勢(shì)
在虛擬架構(gòu)中，用戶(hù)可以把資源看成是專(zhuān)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(gè)資源。VMware的虛擬架構(gòu)可以通過(guò)增加效率、靈活性和響應(yīng)能力來(lái)降低企業(yè)的IT花費(fèi)。管理一個(gè)虛擬架構(gòu)可以讓IT部門(mén)更快的連接和管理資源，以滿(mǎn)足商業(yè)所需。其優(yōu)勢(shì)主要包括以下幾個(gè)方面：
TCO節(jié)省
通過(guò)將整合多個(gè)物理服務(wù)器到一個(gè)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(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境15-20:1；每個(gè)服務(wù)器的平均利用率從5%-15%提高到60%-80%；降低70-80%運(yùn)營(yíng)成本，包括數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線(xiàn)，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(jí)對(duì)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(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)資源調(diào)配。
無(wú)中斷的按需擴(kuò)容。
提高運(yùn)營(yíng)效率
部署時(shí)間從小時(shí)級(jí)到分鐘級(jí)，服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時(shí)間從20-40hrs=>15-30min，每年節(jié)省10,000人/小時(shí)(300臺(tái)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(shí)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(jí)。
應(yīng)用
虛擬技術(shù)早在20世紀(jì)70年代便開(kāi)始將其用于培訓(xùn)宇航員。由于這是一種省錢(qián)、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(shí)已被推廣到不同領(lǐng)域中，得到廣泛應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)是用戶(hù)可以和一個(gè)由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維立體空間中的對(duì)象交互,除觀看外還可以在空間中隨用戶(hù)的意志自由操縱其中的對(duì)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(yùn)用到科技、商業(yè)、醫(yī)療、娛樂(lè)等多個(gè)領(lǐng)域中。美國(guó)波音747的研制就是應(yīng)用虛擬技術(shù)的典型例子。