红帽全球峰会什么是虚拟化？
借助虚拟化技术，您能够以单个物理机为基础创建虚拟的模拟环境。通过虚拟化，IT 专业人员可以充分利用先前的投资，并将以往局限于硬件的资源分配给多个不同的环境，从而充分利用物理机的所有能力。
虚拟化已有数十年历史，是 IT 基础架构中一项强大的技术，可用于提高效率、保持灵活性和提高可扩展性。由于多个操作系统可以共用同一物理硬件，因此虚拟化可以提高资源利用率，降低与物理维护相关的成本，并通过隔离系统提升安全性。
无论您是在工作站上运行测试环境的虚拟化管理员，还是在混合云平台上运行大量虚拟机（VM）的大型企业，虚拟化都可以在现代 IT 基础架构和工作负载方面发挥关键作用。
虚拟化如何运作？
虚拟化依赖于两个重要概念：虚拟机和虚拟机监控程序。
虚拟机
虚拟机（VM）是一种计算环境，会模拟出自己的整套硬件，包括 CPU、操作系统（OS）、内存、网络接口和存储器，通常用于充当隔离系统。虚拟机可由单个数据文件定义。作为隔离的环境，虚拟机可以从一台计算机挪至另一台，可以在不同的计算机上打开，而且功能不受影响。
有了虚拟化，虚拟机可在单个物理设备上同时运行多个不同的操作系统，例如，在 Linux® 系统上运行 MacOS 或 Windows 环境。每个操作系统的运行方式与操作系统或应用在主机硬件上的常规运行方式相同，因此最终用户的体验与在物理机上运行实时操作系统的体验几乎完全相同。
虚拟机监控程序
虚拟机监控程序有时也称为虚拟机监控器（VMM），它是一种软件，用于隔离系统的物理资源并划分这些资源，以便虚拟环境可以根据需要使用它们。虚拟机监控程序从硬件中获取物理资源（例如 CPU、内存和存储），并将其同时分配给多个虚拟机，从而支持创建新的虚拟机并管理现有的虚拟机。虚拟机监控程序可以部署在操作系统（例如笔记本电脑）上，或者直接安装在硬件（例如服务器）上。用作虚拟机监控程序的物理硬件称为主机，使用其资源的虚拟机则称为虚拟客户机。
当虚拟环境正在运行时，如果用户或程序发出一条指令，请求来自物理环境的更多资源，虚拟机监控程序就会将请求传递到物理系统，并将更改存储在缓存中，所有这些都以接近本机的速度进行。
有两类不同的虚拟机监控程序可用于根据需要进行虚拟化。
1 类虚拟机监控程序：也称为本机或裸机虚拟机监控程序，直接在主机的硬件上运行，以管理虚拟客户机操作系统。它可取代主机操作系统，虚拟机监控程序直接将虚拟机资源调度到硬件上。这类虚拟机监控程序常用于企业数据中心或其他基于服务器的环境。
2 类虚拟机监控程序：也称为托管虚拟机监控程序，它在传统操作系统上以软件层或应用的形式运行。这类虚拟机监控程序的工作原理是从主机操作系统中抽象出虚拟客户机操作系统。虚拟机的资源被调度分配到主机操作系统上，然后由主机操作系统传递给硬件执行。这类虚拟机监控程序更适合希望在私人计算机上运行多个操作系统的个人用户。
什么是 KVM？
KVM（基于内核的虚拟机）是一种开源的 1 类虚拟机监控程序，是现代 Linux 发行版的一个组件。利用 KVM 运行的虚拟机可受益于 Linux 的性能特性，而且用户可以利用操作系统提供的精细控制。
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虚拟化的优势
实现虚拟化后，硬件系统可以最大限度地发挥其能力。通过虚拟化，多个操作系统可以同时运行，并共用相同的虚拟化硬件资源，从而优化效率。团队可以更加充分地利用其计算资源，为重要应用和工作负载提供支持。虚拟化可为您带来以下优势：
- 整合服务器：通过将服务器虚拟化，您可以在每个物理服务器上设置大量虚拟服务器，从而提高硬件利用率。通过整合服务器，可将资源分配到需要的地方，从而提高资源利用率，因为一台主机可分为多个虚拟机。这种方法可充分利用硬件的能力。您可以在单个物理硬件上托管多个虚拟机，从而最大限度地利用空间、降低功耗和维护资源。
- 节省成本：提高硬件利用率意味着节省额外的物理资源（例如硬盘驱动器或硬盘），也不用压缩数据中心对电能、空间和冷却能力的需求。
- 隔离环境：由于虚拟机与系统的其他部分隔离开来，因此不会干扰主机硬件上运行的内容，是测试新应用或设置生产环境的理想之选。
- 提高应用迁移速度：管理员无需再等待每个应用在新硬件上通过认证。虚拟机配置由软件定义，因此，您可以快速创建、移除、克隆和迁移虚拟机。您可以远程控制虚拟机，还可以实现虚拟机管理自动化。
- 打造高效环境：在回归测试过程中，团队可以创建或复制测试环境，且无需添置专用的测试硬件或冗余的开发服务器。只要接受过恰当的培训、掌握了正确的知识，团队就能优化这些环境，从而增强功能、提高密度。
- 支持灾难恢复：虚拟机提供了更多的灾难恢复选项，实现了以前只能通过增加硬件才能实现的故障转移。灾难恢复选项可以减少修复和设置受影响服务器所需的时间，从而提高适应性。
虚拟化的类型
服务器虚拟化
服务器虚拟化是最常见的虚拟化类型之一，尤其是在企业 IT 环境中。服务器虚拟化涉及到对服务器进行分区，通过虚拟机监控程序分离并分配物理资源，使资源能够用于运行多种功能。
桌面虚拟化
桌面虚拟化允许中央管理员（或自动化管理工具）一次向多台物理机部署桌面环境。桌面虚拟化可让管理员在所有虚拟桌面上执行大规模的配置、更新和安全检查。
数据虚拟化
数据虚拟化（通常称为数据联合或全局命名空间）可将分散在各处的数据整合为单个来源。实现数据虚拟化后，可以汇总多个来源的数据，轻松容纳新的数据源，并按用户所需转换数据。全局命名空间处于多个数据源的前端，可将多个数据源视为单个来源，从而在正确的时间按照所需格式向任意应用或用户提供所需数据。
存储虚拟化
通过存储虚拟化，您可以在单个存储设备中管理和访问存储。网络上的所有存储设备都可以将它们的存储集中到一个位置。存储虚拟化可以提高归档和恢复等存储操作的效率，同时最大限度地提高基础架构中可用存储的使用率。
应用虚拟化
应用虚拟化提供了一种部署和使用应用的方法，使应用可以在原始安装的操作系统之外使用。通过将应用与其操作系统隔离开来，可以通过在虚拟环境中运行应用来远程使用应用。这种方法为管理和部署提供了更大的灵活性。应用虚拟化与桌面虚拟化不同，因为应用是以虚拟方式运行的，而用户设备上的操作系统是正常运行的。
网络功能虚拟化
网络功能虚拟化（NFV）由电信服务提供商使用，可以隔离网络的关键功能（例如目录服务、文件共享和 IP 配置），并将它们分发到各个不同的环境中。一旦软件功能从原先赖以存在的物理机上独立出来，就可以将特定的功能组合在一起，形成一个新的网络，并分配到一个环境中。将网络虚拟化可以减少物理组件（例如交换机、路由器和线缆）的数量，而这些往往是创建多个独立网络所必需的资源。
虚拟化与容器化有何区别
虚拟化和容器化是两种计算环境方法，它们将 IT 组件与物理系统的其他部分隔离开来。然而，这两种方法的工作原理各不相同。
如前所述，通过虚拟化，除了不同操作系统可以共用物理硬件之外，虚拟机也可以全面发挥其能力。或者，通过容器化，可将软件或应用打包在一个容器中，该容器可共享主机操作系统，并且可在任何环境中移动和运行，因此可以提高灵活性。
借助虚拟化，创建的虚拟机可以运行自己的操作系统和应用。通过虚拟化，多个操作系统可以同时运行，并共用来自单个物理机的相同虚拟化硬件资源。
进行容器化时，可以将软件代码打包在它自己的容器中。通过容器化，可以移动容器内的应用，然后在任何环境和任何基础架构上运行这些应用。借助
红帽® OpenShift® 的一项功能，您可以轻松地将虚拟机迁移到 OpenShift，并将虚拟机与容器一起管理，以最大限度地提高可见性。
什么是虚拟机迁移？
虚拟机迁移是指将一台虚拟机从一台主机或一个平台迁移至另一台主机或另一个平台。迁移虚拟机是为了提高资源利用率、优化性能、增加灵活性和提高可扩展性。如果想要实现一致性、提高效率以及支持未来运维和基于云的应用，那么迁移虚拟机就是非常合适的解决方案。
迁移虚拟机的原因可能有很多，迁移的类型也多种多样。两种主要的迁移是实时迁移和冷迁移。实时迁移是指虚拟机继续在来源主机上运行，同时将其内存页传输到目标主机，然后按计划切换到新主机，使虚拟机能够不间断地运行。冷迁移是指先将虚拟机关闭，然后将其从来源主机过渡到目标主机，在平台或区域之间完全迁移时通常会使用冷迁移。
根据需要和所涉及的具体平台，迁移策略可能会倾向于使用其中一种迁移。
为什么选择红帽来实现虚拟化？
OpenShift 虚拟化是否适合您的虚拟机？视频时长：1:57
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