虚拟化带来的目标与意义

虚拟化的起因很简单，就是因为硬件资源的浪费，主要针对的问题就是硬件资源效率的低落。在计算机CPU和内存的效能和数量以摩尔定律倍数成长的同时，CPU和内存在操作系统中的使用效率低落的情况反而加重。所谓的效率低落，就是无法完全发挥CPU的完整性能。虽然软件和操作系统的专家不断改良效率，但速度远远比不上CPU和内存发展的速度，因此让单个硬件平台运行多个操作系统的观念，成为解决这个问题的最好答案。当前大部分服务器的CPU使用率常在5%以下，内存更在30%以下，因此把多个操作系统放在一台机器中，多少可以让CPU的利用率高一些。

虚拟化的主要目的是对IT基础设施和资源管理方式的简化，以帮助企业减少IT资源的开销，整合资源，节约成本。

从近几年虚拟机大量部署到企业的成功案例可以看出，越来越多的企业开始关注虚拟化技术给企业带来的好处，同时也在不断地审视自己目前的IT基础架构，从而希望改变传统架构。根据虚拟化技术的特点，其应用价值可以体现在“云”办公、虚拟制造、工业、金融业、政府、教育机构等方面。

虚拟化解决了当今我们遇到的许多问题，这主要体现在以下4个方面：

（1）可以在一个特定的软硬件环境中去虚拟另一个不同的软硬件环境，并可以打破层级依赖的现状。VMware Workstation就是一款用于虚拟另一个不同的软硬件环境的软件。其运行的主界面如图2-3所示。

图2-3　VMware Workstation主界面

（2）提高计算机设备的利用率。可以在一台物理服务器上同时安装并运行多种操作系统，从而提高物理设备的使用率。而且，当其中一台虚拟机发生故障时，并不会影响其他操作系统，实现了故障隔离。

（3）在不同的物理服务器之间会存在兼容性的问题。为使不同品牌、不同硬件兼容，虚拟化可以统一虚拟硬件而达到融合的目的。(https://www.xing528.com)

（4）虚拟化可节约潜在成本。在硬件采购、操作系统许可、电力消耗、机房温度控制和服务器机房空间等方面都可体现节约成本的效果，如表2-1所示。

表2-1　虚拟化节约潜在的成本

在解决问题的同时，把真实的硬件资源用Hypervisor模拟成虚拟的硬件设备有很多好处，这些好处包括：

（1）降低成本。将硬件资源虚拟化后，可以有效提高已有硬件的使用率，减少浪费，从而降低硬件的采购成本与运行时的能耗、管理成本。

（2）增加可用性。虚拟化之前，一旦某个硬件设备崩溃或者损坏，对所提供的IT服务的影响是巨大的。虚拟化之后，只需对总的硬件资源进行一定的冗余配置，即可避免出现这种情况。类似的，当硬件需要进行更换或者升级时，使用虚拟化可以让IT服务做到无缝对接。

（3）增加可扩展性。应用程序对于计算资源以及存储资源的需求存在着一定的波动，将硬件进行虚拟化后可以做到“物尽其用”，均衡各个服务器之间的负载。

（4）方便管理。在将各个服务器统一到虚拟化平台后，可以有效地提高管理效率，便于发现IT服务中的问题和瓶颈。