观点与见解

了解虚拟化

新软件,从操作系统到应用程序,总会不断产生新的需求,包括更多的数据、更高的处理能力、更大的内存。虚拟化技术可将单台物理计算机作为多台计算机使用,从而节省更多服务器和工作站的成本。

何为虚拟化?

借助虚拟化技术,用户可以单个物理硬件系统为基础创建多个模拟环境或专用资源。被称为“虚拟机监控程序”的软件可直接连接到硬件,从而将一个系统划分为不同的、单独安全环境,即虚拟机 (VM)。虚拟机监控程序能够将计算机资源与硬件分离并适当分配资源,而虚拟机则依赖这些功能运行。

配备了虚拟机监控程序的原始物理机被称为主机,使用其资源的虚拟机则被称为虚拟客户机。这些虚拟客户机将计算资源(如 CPU、内存和存储器)视为一组能够轻松进行重新分配的资源。操作员可以控制 CPU、内存、存储器和其他资源的虚拟实例,以便虚拟客户机能在需要时收到所需资源。

理想情况下,所有相关虚拟机都通过单个基于 Web 的虚拟化管理控制台进行管理,这样可以提高管理效率。使用虚拟化技术,您可以决定为虚拟机提供多少处理能力、存储空间和内存。另外,由于虚拟机与底层硬件和其他虚拟机相互分离,因而这些环境也得到了更好的保护。

简单来讲,虚拟化使用没有被充分利用的硬件,来创建您需要的环境和资源。

通过虚拟化可以实现什么目标?

服务器虚拟化

单台服务器可以充当几台甚至几百台服务器的角色。

操作系统虚拟化

一台计算机可以运行多个操作系统。

网络功能虚拟化

可从一个原始网络创建多个虚拟网络。

虚拟化具有哪些优势?

使用虚拟化资源时,管理员无需进行物理安装。从而让数据中心内的硬件可以真正实现商品化:升级可以无缝实施,虚拟机或应用不会意识到其主机已发生变化。另外,停机时间也可大幅缩短。

管理员不必再等待新硬件对各个应用进行认证;只需迁移虚拟机,一切即可像以前一样照常运转。在回归测试过程中,管理员可以轻松地创建或复制试验台,且无需添置专用的测试硬件或冗余的开发服务器。

在安全性方面,虚拟化技术可以轻松地解决很多常见问题。如果所处环境中采用的安全策略要求使用防火墙将系统分隔开,那么这 2 个系统可以安全地驻留在同一台物理服务器上。在开发环境中,每个开发人员都能拥有自己的沙盒,以免受到流氓软件或失控代码的干扰。

虚拟化对于效率和成本的影响

这项研究中,Forrester Consulting 采访了一位红帽虚拟化客户,其在为期 5.6 个月的回报周期内实现了 103% 的 ROI。

如何管理虚拟机?

虚拟化管理软件的设计目的是让虚拟化更加易于管理。当然,您可以手动将资源分配给虚拟机,根据需要在服务器上为它们分配空间,并进行测试和安装补丁。但是,将单个系统划分为数百个系统,也意味着保持这些系统的运行、更新和安全所需的工作量也成倍增加。当 IT 部门受制于这些手动流程时,运营团队可能无法足够快速地获得定制虚拟机。

如果所有虚拟机都与系统监控、部署或管理工具绑定,那么系统即可在使用或维护高峰期自动迁移至更适合的硬件。请试想一下,某个服务器场可以根据工作负载和所处的时间,在数秒内重新分派任务。当特定虚拟客户机实例所占用的资源越来越多时,监控系统会将这个虚拟客户机转移至需求量更低的其他服务器,或从中央池中为这个虚拟客户机分配更多资源。

每个虚拟化管理系统都是独特的,但大多数系统都会提供简单的用户界面,还能简化虚拟机创建流程、监控虚拟环境、分配资源、编译报告、自动实施规则。甚至还有一些虚拟化管理解决方案集成了多个硬件和软件品牌,让用户能够安装最适合他们的管理系统。

虚拟化和云计算有何区别?

由于两者的核心理念都是从硬件中分离资源,以创建可用的环境,所以很容易被混为一谈。可以这样区分它们:

  • 虚拟化是一种将功能与硬件分离的技术
  • 云计算远非只是依赖于这种分离的解决方案

虚拟化有助于创建云,但不是实现云计算的决定性技术。

美国国家标准与技术协会这样描述云计算的 5 种功能:一个网络、池化资源、一个用户界面、置备功能、自动化资源控制/分配。虽然虚拟化可以创建网络和池化资源,但还需要其他管理和操作系统软件来创建用户界面、部署虚拟机、控制/分配资源。

虚拟机不就是容器吗?

虚拟化负责部署容器能够使用的资源。这些虚拟机是容器能够在其中运行的环境,但容器不受制于虚拟环境。

虚拟机的容量有限,因为创建它们的虚拟机监控程序受制于计算机的有限资源。相反,容器与运行时环境共享相同的操作系统内核和软件包应用程序,因此整个容器能够在各种开发、测试和生产配置中移动、打开和使用。

为什么选择红帽?

很长时间以来,红帽一直在为虚拟化开发提供支持。我们一直致力于改进基于内核的虚拟机 (KVM) 的虚拟机监控程序,它是 Linux® 内核的一部分。自从 KVM 和 oVirt 这两个社区成立以来,我们也一直积极投身于社区贡献。现在,KVM 虚拟机监控程序是所有主要 OpenStack 和 Linux 虚拟化软件的核心,也是众多红帽产品的基础。无论是在整体性能方面,还是在单台服务器上运行大量高性能虚拟机方面,它都创下了前所未有的记录

由于技术是开源的,我们的虚拟化产品可以用于众多类型的服务器和硬件上,并且经过测试和认证,让您能够使用现有的基础架构。我们甚至与微软公司展开协作,以认证和支持不同的配置。无论您是在红帽® 企业 Linux 上创建少量虚拟机,还是使用红帽虚拟化技术管理数百个基于 Windows 的虚拟机,我们都能为您提供 24/7 技术支持、持续交付、专业知识和认证。

试想一下,您能够充分利用更多硬件资源来运行熟悉的系统,使用全球功能最强大的虚拟化基础架构之一,还能享受红帽提供的倍受赞誉的全球支持服务。

虚拟化的优势在 IT 领域可谓众所周知,从降低开销成本到减少数据中心能源消耗,但是这些特征对当今的计算环境还有多大益处?根据这项研究,虚拟化的传统优势仍然得以延续。

开始使用虚拟化所需的全部条件

我们已经准备妥当。确实如此。可安装到裸机硬件、开源或专有系统等各种平台上,然后开始部署数十甚至数百个虚拟机,使用虚拟机监控程序和管理平台来处理和简化这项工作。

在具有军用级安全性的操作系统上运行虚拟化软件,保证 99.999% 的正常运行时间,支持业务关键型工作负载。我们的虚拟化软件正是要在这样高度安全的操作系统上运行。

将一个服务器硬件既用作虚拟机监控程序,又用作控制器,以解决以下问题:当资源会受影响时,存储和虚拟化必须分开部署。将您的服务器当作含有集成式计算和存储资源的集群化池 — 这是一个适用于远程和分支机构的理想设置。

利用虚拟化技术达成更多目标