高蒙蒙

徐州機(jī)電技師學(xué)院 徐州 221131

1 什么是虛擬化

什么是虛擬化，它的基本概念可以追溯到1959年，英國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)家克里斯托弗?斯特雷奇發(fā)表的Time Sharing in Large Fast Computers，即《大型高速計(jì)算機(jī)中的時(shí)間共享》。

虛擬化如同一個(gè)沙箱，可以虛擬出一個(gè)或多個(gè)邏輯環(huán)境，比如將一臺(tái)計(jì)算機(jī)虛擬出多個(gè)操作系統(tǒng)，把虛擬出的每個(gè)操作系統(tǒng)理解為一個(gè)邏輯環(huán)境，可以對(duì)邏輯環(huán)境進(jìn)行備份，當(dāng)邏輯操作系統(tǒng)出現(xiàn)病毒感染導(dǎo)致文件損壞，可以刪除原來的整個(gè)邏輯系統(tǒng)，復(fù)制一個(gè)邏輯系統(tǒng)文件即可直接使用，即節(jié)約時(shí)間又節(jié)約人力。

虛擬化真正被重視是在20世紀(jì)90年代以后，隨著軟件的功能快速完善，以及人們對(duì)數(shù)據(jù)處理越來越依賴計(jì)算機(jī)，且處理的數(shù)據(jù)量增加，導(dǎo)致硬件資源不足，管理成本的投入水漲船高，最主要的是那時(shí)候安全廠商鳳毛麟角，數(shù)據(jù)安全容易受到攻擊，至此，研究人員開始探索如何利用虛擬化解決諸如此類的問題。

虛擬化發(fā)展至今大致分為：存儲(chǔ)虛擬化、桌面虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、服務(wù)器虛擬化、表示層和應(yīng)用虛擬化等。

2 虛擬化的優(yōu)勢(shì)

一臺(tái)服務(wù)器，CPU資源和存儲(chǔ)資源（RAM存儲(chǔ)/磁盤存儲(chǔ)）占用不可能一直百分百，虛擬化可以虛擬出不同的操作系統(tǒng)，比如LINUX系統(tǒng)和Windows Server系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行在一臺(tái)服務(wù)器上，linux高效的運(yùn)行nginx用于網(wǎng)站服務(wù)，Windows server運(yùn)行ERP或SAP等資源進(jìn)行管理系統(tǒng)。當(dāng)nginx出現(xiàn)故障只需在linux系統(tǒng)下進(jìn)行排查，不會(huì)影響到Windows Server系統(tǒng)及系統(tǒng)下服務(wù)端的正常工作。虛擬化可以讓整臺(tái)服務(wù)器全負(fù)荷工作，不浪費(fèi)資源，顯而易見，方便我們集中進(jìn)行管理。

虛擬化在網(wǎng)絡(luò)QOS（服務(wù)質(zhì)量）方面，數(shù)據(jù)安全保障方面，擴(kuò)展及靈活性方面都有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。例如QOS（服務(wù)質(zhì)量）方面，網(wǎng)絡(luò)的高峰和低峰的數(shù)據(jù)訪問不會(huì)造成數(shù)據(jù)的過多浪費(fèi)和數(shù)據(jù)阻塞，在數(shù)據(jù)安全方面虛擬化可以做到一對(duì)一或一對(duì)多的專線模式，數(shù)據(jù)不會(huì)被監(jiān)聽、偷窺而泄露。

虛擬化可以讓人們更輕松的辦公，甚至出門不用帶計(jì)算機(jī)，在一臺(tái)設(shè)備上虛擬出不同的邏輯系統(tǒng)，移動(dòng)設(shè)備通過遠(yuǎn)程方式接入到各自的邏輯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)云訪問，云遠(yuǎn)程辦公。

眾所周知，推動(dòng)虛擬化的廠家有Citrix、VMware、微軟、Intel，相信以后還會(huì)有更多優(yōu)秀的廠家推出更多的虛擬化商品。虛擬化產(chǎn)品隨著時(shí)間的發(fā)展，自身功能逐漸完善，操作界面逐漸友好，部署逐漸快速，已經(jīng)從當(dāng)初的專業(yè)人員發(fā)展到現(xiàn)在的普通用戶即可輕松搭建并運(yùn)用。

3 如何虛擬化

實(shí)現(xiàn)虛擬化很簡(jiǎn)單，就拿VMware來說，VMware旗下有款ESXI，ESXI的部署只需三步：

（1）選擇運(yùn)行ESXI的硬件設(shè)備

a.支持虛擬化的CPU（Intel-VT-X | AMDAMD-V）

b.確認(rèn)存儲(chǔ)空間

（2）部署并配置ESXI

a.配置網(wǎng)卡信息

b.配置安全信息

（3）通過SSH等方式部署并管理虛擬機(jī)

a.終端接入管理

4 虛擬化的應(yīng)用

常見的虛擬化應(yīng)用領(lǐng)域有：教育 | 研究 | 生產(chǎn)。

在教育和研究中，因?yàn)橐恍┉h(huán)境配置的繁瑣性和未知因素，人們常常習(xí)慣虛擬一個(gè)邏輯去測(cè)試|演算。當(dāng)今虛擬化更多的已經(jīng)投入到了生產(chǎn)服務(wù)中，下面演示一個(gè)完整的虛擬生產(chǎn)環(huán)境的開局案例。

需求1：小李現(xiàn)在需要一個(gè)可以互動(dòng)的網(wǎng)站，用于討論寵物的話題。

需求2：小李在這方面的預(yù)算有限，越少越好，但是不要影響平臺(tái)質(zhì)量。

小王是做IT行業(yè)的，小李找到了小王希望好朋友小王給予幫助。

小王最終給出了解決方案，考慮到自己的服務(wù)器平臺(tái)資源充足，決定把自己的一部分服務(wù)器平臺(tái)資源分配給小李，小王的實(shí)施方案如下：

（1）給小李注冊(cè)域名（域名支出需要50元）并進(jìn)行ICP備案，備案后接入到自己的服務(wù)器，測(cè)試正常。

（2）小王經(jīng)過篩選，從開源的discuz phpwind discourse 等免費(fèi)的網(wǎng)站系統(tǒng)中選擇了discourse系統(tǒng)作為網(wǎng)站的基礎(chǔ)源碼。

（3）小王在自己的服務(wù)器中虛擬了一個(gè)邏輯環(huán)境，運(yùn)行Ubuntu系統(tǒng)，經(jīng)過測(cè)試Ubuntu運(yùn)行正常。

（4）discourse運(yùn)行需要容器引擎Docker的環(huán)境支持，小王開始在Ubuntu中部署Docker，Docker部署完畢，緊接著就部署discourse，全部就緒后，測(cè)試discourse運(yùn)行正常，域名目錄指向后，通過域名訪問運(yùn)行正常，至此整個(gè)平臺(tái)基于虛擬化構(gòu)建完畢。

（5）細(xì)心的小王對(duì)構(gòu)建完畢的整套虛擬環(huán)境進(jìn)行備份了一份。

（6）后期小王將域名和管理權(quán)限交給了小李，小李試用很滿意，經(jīng)過小王的資源合理分配利用，前后小李實(shí)際開銷只有50元域名費(fèi)。

（7）小李在后期使用期間，在遠(yuǎn)程對(duì)Ubuntu操作時(shí)因?yàn)椴皇炀殻瑢?dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法運(yùn)行，最后聯(lián)系了小王進(jìn)行解決，小王看了小李的操作日志，綜合考量發(fā)現(xiàn)修復(fù)的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)而且繁瑣，還原當(dāng)初備份的那套虛擬邏輯程序比較快，經(jīng)過和小李溝通，小王對(duì)備份的虛擬環(huán)境和discourse的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行還原，前后只用了十分鐘，最后discourse再次上線，域名訪問恢復(fù)正常。

5 結(jié)語

經(jīng)過上述，可以看到虛擬環(huán)境的易備份對(duì)于高效挽救系統(tǒng)起到關(guān)鍵作用，同時(shí)虛擬化對(duì)于資源的分配，在成本控制方面達(dá)到了期望的預(yù)算，整個(gè)工程完美實(shí)施并解決。

[1]（美）特南鮑姆，（美）韋瑟羅爾.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012.

[2]吳功宜，吳英.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2017.