什么是硬件虛擬化

　　你知道什么是硬件虛擬化嗎?下面將由學(xué)習(xí)啦小編帶大家來解答這個疑問吧，希望對大家有所收獲!

　　硬件虛擬化

　　硬件虛擬化是一種對計算機或操作系統(tǒng)的虛擬。虛擬化對用戶隱藏了真實的計算機硬件，表現(xiàn)出另一個抽象計算平臺。

　　硬件虛擬化的簡介

　　虛擬化在1960年為了描述虛擬機(實驗性的IBM M44/44X系統(tǒng))這個概念被第一次提出。對虛擬機的架設(shè)和管理被稱為平臺虛擬化，現(xiàn)在也被稱為服務(wù)器虛擬化。

　　平臺虛擬化表現(xiàn)為在一個給定的硬件平臺上宿主機創(chuàng)造一個模擬的計算機環(huán)境(虛擬機)提供給客戶機。客戶機軟件對于用戶應(yīng)用程序沒有限制;許多宿主機允許運行真實的操作系統(tǒng)?？蛻魴C就好像直接運行在計算機硬件上，伴隨著幾個明顯的警告。虛擬機對硬件資源(如網(wǎng)絡(luò)，顯示器，鍵盤，硬盤)的訪問被統(tǒng)一管理在一個比處理器和系統(tǒng)內(nèi)存更有限制性的層次上。客戶軟件經(jīng)常被限制訪問計算機周邊設(shè)備，或者被限制在較低的設(shè)備性能上，這取決于宿主機硬件訪問策略設(shè)定。

　　硬件虛擬機的原因

　　在計算機集群中，許多小型服務(wù)器正在被一個大型服務(wù)器取代以增加硬件資源的利用率(如CPU等)。雖然硬件正在被整合，但是典型的操作系統(tǒng)仍然是獨立的。取而代之地，每一個運行在獨立的服務(wù)器上的操作系統(tǒng)被轉(zhuǎn)移到在虛擬機中。大型的服務(wù)器可以“寄宿”許多這樣的“客戶”虛擬機。這就是物理到虛擬(Physical-to-Virtual, P2V)的轉(zhuǎn)換。

　　虛擬機比真實的機器可以被更容易從外部被控制和檢查，并且可以配置更靈活。這在內(nèi)核開發(fā)與操作系統(tǒng)課程教學(xué)中尤為有用。

　　創(chuàng)建一個新的虛擬機不需要預(yù)先購買硬件。同時，一個新的虛擬機可以容易地從一臺計算機轉(zhuǎn)移到另一臺上。舉例來說，一個銷售員可以復(fù)制一個包含試用版軟件的虛擬機到他的筆記本電腦去訪問他的客戶而不用更換電腦。類似的，虛擬機中的故障不會對宿主機產(chǎn)生損害，所以不會令筆記本上的操作系統(tǒng)死機。

　　由于可以被容易地遷移，虛擬機可以被用于遠(yuǎn)距離災(zāi)難恢復(fù)方案。

　　平臺虛擬化的方案有很多。

　　五大硬件虛擬化

　　完全虛擬化

　　在完全虛擬化(full virtualization)中，虛擬機模擬一個足夠強大的硬件使客戶機操作系統(tǒng)獨立運行。這種方案最早在1966年被虛擬機家族的先鋒IBM CP-40與CP-67使用。支持完全虛擬化的虛擬機軟件包括Parallels Workstation， Parallels Desktop for Mac， VirtualBox， Virtual Iron， Oracle VM， Virtual PC， Virtual Server， Hyper-V， VMware Workstation， VMware Server (formerly GSX Server)， QEMU， Adeos， Mac-on-Linux， Win4BSD， Win4Lin Pro， 以及 Egenera vBlade technology。

　　硬件輔助虛擬化

　　在硬件輔助虛擬化(hardware-assisted virtualization)中，硬件提供結(jié)構(gòu)支持幫助創(chuàng)建虛擬機監(jiān)視并允許客戶機操作系統(tǒng)獨立運行。硬件輔助虛擬化在1972年，為了使用第一個虛擬機操作系統(tǒng)VM/370，第一次由IBM System/370引入。在2005年與2006年，Intel和AMD為虛擬化提供了額外的硬件支持。支持硬件輔助虛擬化的有 Linux KVM， VMware Workstation， VMware Fusion， Microsoft Virtual PC， Xen， Parallels Desktop for Mac，VirtualBox and Parallels Workstation。

　　支持完整的虛擬化技術(shù)的硬件平臺包括:

　　x86 (and x86_64)—AMD-V (代號Pacifica)， Intel VT (代號Vanderpool)

　　IOMMU 由AMD和Intel共同開發(fā)。

　　Power Architecture (IBM/Power.org)

　　Virtage (Hitachi)

　　UltraSPARC T1， T2 及 T2+ (Sun)

　　部分虛擬化

　　在部分虛擬化(partial virtualization)中(包括地址空間虛擬化)，虛擬機模擬數(shù)個(但不是全部)底層硬件環(huán)境，特別是地址空間。這樣的環(huán)境支持資源共享和線程獨立，但是不允許獨立的客戶機操作系統(tǒng)。雖然這并不被視為一般意義上的虛擬機，但這在歷史上是非常重要的一頁。這項技術(shù)曾被用于CTSS(試驗性的IBM M44/44X)，以及爭議性的系統(tǒng)比如MVS及Commodore 64(兩個都是“task switch”程序)。

　　平行虛擬化

　　在平行虛擬化(paravirtualization)中，虛擬機不需要模擬硬件，而是提供一個特殊的API只能被特制的客戶機操作系統(tǒng)使用。

　　操作系統(tǒng)層虛擬化

　　在操作系統(tǒng)層虛擬化(OS-level virtualization)中，獨立主機被虛擬化在操作系統(tǒng)層中，這使得多個獨立且安全虛擬化的服務(wù)器運行在一臺計算機上?？蛻舨僮飨到y(tǒng)環(huán)境與宿主服務(wù)器分享同一個操作系統(tǒng)，例如，相同的系統(tǒng)內(nèi)核被用來創(chuàng)建客戶機環(huán)境。程序運行在被視為獨立系統(tǒng)的客戶機環(huán)境中。這種方式由FreeBSD jails首創(chuàng);類似的例子包括Solaris Containers， OpenVZ， Linux-VServer， AIX Workload Partitions， Parallels Virtuozzo Containers， 以及 iCore Virtual Accounts。