1. 概述

1.1 為什么使用虛擬化

1. 基于云服務器業務，很多公司不需要那么強大的服務器，將服務器虛擬化之后分開賣收益更高

1. 比如租房，有一個100平面的房子，整租可以一個月房租8000，劃分4個區域分這組，可以每個區域租3000，可以月入12000

2. 提高基礎架構的利用率：節約成本、節省空間、降低能耗

1. 使用虛擬化技術大大削減了采購服務器的數量，同時相對應的占用空間和能耗都變小了，每臺服務器大約可節約500到600美金每年。

2. 對于很多公司，其實服務器在大多數情況下工作負載不都是100%，通過虛擬化將一個強大的生產力劃分為多個（并且可以形成一個資源池來動態分配資源），干不同的活，在提高機器利用率的同時解約成本

3. 方便管理服務器后期的管理與運維，從而可以實現多種虛擬化技術

1. 服務器整合技術：這個技術在沒有虛擬化技術之前是很難完成的。因為什么東西都是實際存在的，想把兩個工作相對較少的服務器整合到一起是很困難的。然而當有了虛擬化技術以后使這種服務器整合技術變得非常容易。

2. 負載均衡技術：負載均衡技術是只在每臺服務器上安裝一個負載均衡器，然后設置很多的調度算法及臨界值。來判斷此時此刻服務器的壓力是輕還是重。然后根據輕重來完成服務器的合并，而合并又依據了第三條技術。

3. 動態遷移技術：這個技術是前兩個技術的根基，但是卻不只僅僅限于前兩個技術。它的目的是可以在服務器開啟的狀態下，把其上面的虛擬機遷移到其他的服務器上面。工作原理大體是先將目標服務器上模擬出此服務器的硬件狀態，然后遷移數據，最后釋放此服務器的信息。

4. 安全性：

1. 通過將操作系統和應用從服務器硬件設備隔離開，病毒與其他安全威脅無法感染其他應用。

2. 虛擬化在硬件層上都有一層VMM來時時刻刻偵測每臺虛擬機的動向，包括捕獲異常，解決門事件，完成調度等等。所以當一些危險因素來臨時由于VMM的存在使得我們可以非常快的偵測到這個問題并解決它。這能比以前的硬件層上面直接是操作系統快速很多。

5. 可靠性：

1. 虛擬快照技術：虛擬快照技術是將虛擬機此時的狀態像照片一樣保存下來，當然我說的很容易，其實現原理需要非常復雜，包括cpu運行狀態，內存中的數據等等。這樣保存下這些虛擬技術當發生災難或者某些失誤導致虛擬機出問題時，可以很快恢復。

2. 遷移虛擬機服務器虛擬化的一大功能是支持將運行中的虛擬機從一個主機遷移到另一個主機上，而且這個過程中不會出現宕機事件。有助于虛擬化服務器實現比物理服務器更長的運行時間。

1.2 什么是虛擬化

（通俗來說：就是把服務器上的資源按一定比例劃分好，分給不同的人）
虛擬化是一個廣義的術語，在計算機方面通常是指計算元件在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上運行。虛擬化技術可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程。CPU的虛擬化技術可以單CPU模擬多CPU并行，允許一個平臺同時運行多個操作系統，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。
虛擬化技術與多任務以及超線程技術是完全不同的。多任務是指在一個操作系統中多個程序同時并行運行，而在虛擬化技術中，則可以同時運行多個操作系統，而且每一個操作系統中都有多個程序運行，每一個操作系統都運行在一個虛擬的CPU或者是虛擬主機上；而超線程技術只是單CPU模擬雙CPU來平衡程序運行性能，這兩個模擬出來的CPU是不能分離的，只能協同工作。

2. 虛擬化技術分類

2.1 虛擬化產品分類

1. 服務器虛擬化（vsphere6.7 ESXIs）

1. 物理資源抽象成邏輯資源

2. 一臺服務器變成多臺，相互獨立的虛擬服務器

3. 不局限物理的界限

4. 讓硬件變成動態管理的資源池

5. 提高利用率，簡化系統管理

2. 桌面虛擬化（用于不同用戶都需要用一個主機時，比如學校上信息課的微機室，再比如想時時刻刻都連接桌面的工作人員）

1. 將計算機的終端系統進行虛擬化

2. 達到桌面使用的安全性和靈活性

3. 任何設備時間地方都能通過網絡訪問屬于個人的桌面系統

4. 并非本地操作系統提供的桌面

3. 應用程序虛擬化

1. 將應用程序與操作系統解耦

2. 為應用程序提供了一個虛擬的環境(可執行文件+運行環境本質是把應用程序對底層的系統和更件的依賴抽象出來，可以解決程序版本不兼容的問題也在后臺的數據中心里面

3. 也在后臺的數據中心里面

4. 存儲虛擬化（VSAN6.7）

1. 將異構的存儲資源組成一個巨大的存儲池

2. 對于用戶，透明化了底層的磁盤磁帶，直接使用存儲資源即可

3. 管理變得方便，根據需要把存儲資源分配給各應用

5. 網絡虛擬化 （NSX6.4–SDN框架）

1. 一個物理網絡支持多個邏輯網絡

2. 保留了網絡設計中原有的層次結構、數據通道和所能提供的服務

3. 使得最終用戶的體驗和獨享物理網絡一樣

4. 提高了網絡資源的利用率

2.2 虛擬化技術分類

1. 直接在物理硬件上運行，它控制硬件并管理虛擬機，又叫裸機虛擬機管理程序

1. Linux KVM:開源的虛擬化平臺，是為x86機器開發的基于內核的虛擬機將Linux內核轉變成克擬機管理程序，因此虛擬機可以直接訪問硬件，是-種全虛擬化的裸機虛擬化技術

2. Vmware ESXi: 直接安裝在底層物理硬件上的全虛擬化技術

3. 文章來源地址https://www.yii666.com/blog/405858.html

4. 思杰Xen:開源的虛擬化平臺，支持X86平臺IA64、ARM及其他CPU架構，提供了高效安全的功能特性

5. 微軟Hyper-V:半虛擬化的技術

2. Type2: 作為一個應用程序在現有的操作系統上運行，該操作系統安裝在裸機上

1. VirtualBox:可以在各種OS上運行，移植虛擬機非常方便，因為支持OVF(開放虛擬化格)

2. Vmware workstation: 可以適用于各種操作系統，簡化的UL，方便使用

3. Xvisor: 量級便攜靈活的虛擬化解決方案，在X86和ARM CPU架構上得到支持

4. Lguest:Lquest是一種內置于Linux內核中的非常輕量級的虛擬機管理程序

3. 百萬級虛擬化實戰案例

1. 項目需求分析

1. 傳統虛擬化架構

2. 超融合架構：左下角的cup資源與存儲資源融為一體，成為一個大鐵皮盒子

3. 從運維的角度，簡單方便了，一個超融合運維工程師就可以處理

4. 擴展性好一點，可以增加節點，比如一個鐵皮盒子先買2個節點，后面可以再加

5. Host節點

6. 內存

7. CPU

8. 存儲空間

9. 各種接口(網絡 HBA)

10. 其他特殊接口USB（比如有些虛擬機要求要差u盾等）

11. 100+虛擬機服務器應用

12. 區域確定，策略(區域邏輯隔離，管理相通)

13. 虛擬機的高可用性

14. 動態資源分配DRS

15. 重要服務器應用不能斷線，需要無延時遷移

16. 不重要的服務器，需要能遷移

17. 存儲架構

18. 備份架構

19. 網絡接口

20. 需求分析

21. 資源計算

22. 架構圖確認

2. 項目注意點

1. NTP時間必須統一，否則不能移虛擬機

2. 規范主機命名

3. 部署共享存儲技術

4. 合理規劃資源池，防止而因搶占虛擬機資源

5. vCenter是高級功能的必選項

6. 考慮syslog服務器，esxi在重啟后log會丟失

7. 設計基于角色的訪問

8. 一定需要配置監控告，隨時監控虛設備狀態

9. 備份機制VDP或者其他第三方備份軟件