什么是虚拟机,为什么它们如此有用?

当今的许多IT创新有自己的虚拟机中的根及其从硬件软件分离。

KrulUA /盖蒂图片社

当今的许多先进技术,例如云计算,边缘计算和微服务欠他们开始到虚拟机分离的操作系统,并从一台物理计算机软件实例的概念。

什么是虚拟机?

在其基部电平,一个虚拟机(VM)是一种软件,运行程序或应用程序,而被捆绑到一个物理机。在一个虚拟机实例,一个或多个客户机可以在物理主机上运行。

每个VM都有自己的操作系统,并且功能独立于其他VM,即使它们位于相同的物理主机上。vm通常运行在计算机服务器上,但它们也可以运行在桌面系统,甚至嵌入式平台上。多个vm可以共享来自物理主机的资源,包括CPU周期、网络带宽和内存。

虚拟机有自己的起源在早期在20世纪60年代的计算大型机用户时,分时是从一个物理主机系统软件分离的一种手段。虚拟机是在20世纪70年代早期被定义为“一个真正的电脑一体机的高效,隔离式两份。”

在过去的15年里,随着公司的采用,我们今天所知道的虚拟机得到了蓬勃发展服务器虚拟化为了更有效地利用物理服务器的计算能力,减少对物理服务器的需求,从而节省数据中心的空间。2020欧洲杯预赛由于具有不同操作系统要求的应用程序可以在单个物理主机上运行,因此不需要为每个应用程序提供不同的服务器硬件。

通常,有两种类型的vm:进程vm(分离单个进程)和系统vm(提供操作系统和应用程序与物理计算机的完全分离)。进程虚拟机的例子包括Java虚拟机、。net框架和Parrot虚拟机。

系统vm依赖虚拟机管理程序,作为让软件访问硬件资源的中间人。hypervisor领域的大名字包括VMware (ESX/ESXi)、Intel/Linux Foundation (Xen)、Oracle(用于SPARC的MV服务器和用于x86的Oracle VM服务器)和Microsoft (Hyper-V)。

桌面计算机系统也可以使用虚拟机。这里最大的例子是Mac用户在他们的物理Mac硬件上运行一个虚拟的Windows 10实例。

虚拟机的优点

由于该软件是从物理主机计算机不同,用户可以在一个单一的硬件上运行多个操作系统实例,节省了公司的时间,管理成本和物理空间。另一个优点是,虚拟机可以支持遗留应用程序,减少或消除的需要,旧的应用程序迁移到更新的或不同的操作系统的成本。

此外,开发人员使用虚拟机是为了在一个安全的沙箱环境中测试应用程序。这也可以帮助隔离可能感染给定VM实例的恶意软件。由于虚拟机内的软件不能篡改主机,因此恶意软件不能传播同样多的破坏。

虚拟机的缺点

虚拟机确实有一些缺点。一台物理主机上运行多个虚拟机可能会导致性能不稳定,特别是如果没有满足特定的应用基础设施的要求。相比于物理计算机时,这也使得他们在许多情况下,效率较低。大多数IT运营利用物理和虚拟系统之间的平衡。

虚拟化的其他形式

VMs在服务器虚拟化方面的成功导致将虚拟化应用到其他领域,包括存储、网络和桌面。如果有一种硬件正在被使用2020欧洲杯预赛,其虚拟化的概念正在探索(见应用传送控制器作为一个案例)。

在网络虚拟化公司已经探索了网络作为一种服务选择和网络虚拟化功能(NFV),它使用商用服务器来代替专用的网络设备,以使更多的灵活和可扩展的服务。这不同于软件定义网络,其从转发平面分离网络控制平面,使更多的自动化配置和网络资源的基于策略的管理位。第三个技术,虚拟网络功能,是基于软件的服务,可以在NFV环境中运行,包括如路由,防火墙,负载平衡进程,广域网加速,和加密。

vm和容器

虚拟机的增长已经导致了技术的进一步发展,如容器,内搭的概念又迈进了一步,并获得Web应用程序开发者的吸引力。在容器中设置,与它的依赖沿着单个应用程序,可以进行虚拟化。具有比VM的开销要少得多,一个集装箱只包括二进制文件,库和应用程序。

而有些人认为容器的发展可能会杀死虚拟机,有足够的能力和虚拟机的好处,保持技术的向前发展。例如,虚拟机运行时,多个应用程序一起,或在旧操作系统上运行旧版应用程序时仍然有用。

此外,有些人认为容器是不如VM管理程序安全因为容器只有一个操作系统,应用程序共享,而虚拟机可以隔离应用程序和操作系统。

IDC软件定义计算部门的研究经理Gary Chen说,虚拟机软件市场仍然是一项基础技术,即使客户在探索云架构和容器。“虚拟机软件市场已经非常有弹性,并将在未来五年继续积极增长,尽管已经高度成熟和接近饱和,”陈在IDC的报告中写道全球虚拟机软件预测,2019年至2022年

VMS,5G和边缘计算

虚拟机被视为新的技术,例如5G和边缘计算的一部分。例如,虚拟桌面基础架构(VDI)厂商,如微软,VMware和Citrix正在寻找方法,以他们的VDI系统扩展到员工谁现在在家里工作作为COVID-19大流行造成的。“有了VDI,就需要极低的延迟,因为您发送您的击键和鼠标移动到基本的远程桌面,”马哈德夫Satyanarayanan,卡耐基梅隆大学计算机科学教授说。2009年,Satyanarayanan写了一篇关于如何基于虚拟机的cloudlets可用于提供更好的处理能力在互联网上,这导致边缘计算发展的边缘移动设备。

和今天使用的许多其他技术一样,如果没有几十年前引入的最初的虚拟机概念,这些技术就不会被开发出来。

基思·肖是谁写关于IT世界超过20年的自由数字记者。

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