资源虚拟化池化的意义

资源虚拟化

虚拟化有两个方向，一个是将一台主机虚拟化为多台主机，另一个方向是将多台主机虚拟化为一台主机。虚拟化分为了两类，一类是建立在宿主机上的，也就是宿主机是有操作系统的，另一类是宿主机没有操作系统的，我们把前者称为寄居虚拟化，后者称为裸机虚拟化。

寄居虚拟化

寄居虚拟化如图2所示，最底层是物理硬件，物理硬件之上是主机的操作系统，操作系统之上是VMM(virtual machine monitor,虚拟机管理层)，再往上就是客户的虚拟户了。

裸机虚拟化

裸机虚拟化指的是，直接将VMM安装在硬件设备与物理硬件之间，如图3所示。VMM在这种模式下又叫做Hypervisor,虚拟机有指令要执行时,Hypervisor会接管该指令，模拟相应的操作。

Hypervisor是一种在虚拟环境中的“元”操作系统。他们可以访问服务器上包括磁盘和内存在内的所有物理设备。Hypervisor不但协调着这些硬件资源的访问，也同时在各个虚拟机之间施加防护。当服务器启动并执行Hypervisor时，它会加载所有虚拟机客户端的操作系统同时会分配给每一台虚拟机适量的内存，CPU，网络和磁盘。

如果要进行虚拟化，必须要给虚拟机一个假的独立的环境，让他误以为自己处在一个独立的环境当中，于是就需要模拟cpu、内存、硬盘、网络等资源，模拟一个独立完整的硬件环境。

1、内存虚拟化

        内存虚拟化可能是最困难的任务，内存负责管理和分配物理内存，以及保证硬件分页调度和分割的安全使用。由于几个域共享了一个内存，必须要注意保持域的隔离。虚拟必须保证两个特权域能够访问同一个内存范围。每个分页或目录表的更新必须通过验证，以保证这些域只操纵他们自己的表。

2、CPU虚拟化

        CPU虚拟化技术是单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间运行而互不影响。

          CPU虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行，而在CPU虚拟化技术中，则可以同时运行多个操作系统，而且每个操作系统可以运行多个程序，每个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上。而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能，这两个模拟出来的CPU是不能分离的，只能协同工作。

3、存储虚拟化

        存储虚拟化是将底层存储设备进行抽象化统一管理，向服务器层屏蔽存储设备硬件的特殊性，而只保留其统一的逻辑特性，实时地在后台从一个存储平台向另一个平台迁移，而不对主机造成任何中断或影响。从而实现了存储系统集中、统一而方便的管理。对一个计算机系统来说，整个存储系统中的虚拟存储部分就像计算机系统中的操作系统，对下层管理着各种特殊而具体的设备，而对上层则提供了相对统一的运行环境和资源使用方式。

4、I/O虚拟化

        服务器使用一个输入/输出内存管理单元（input/output memory management unit，IOMMU）将DMA I/O总线连接到主存储器，和传统的内存管理单元一样，它将CPU可见的虚拟地址转换成物理地址，IOMMU会将设备可见的虚拟地址映射到物理地址，输入/输出内存管理单元提供了内存保护功能，隔离和限制设备访问由分区管理设备拥有的资源。I/O设备的虚拟化遵循了与CPU和内存虚拟化类似的思想。

5、服务器虚拟化

        服务器虚拟化就是将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的服务器，不在受限于物理上的界限，而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合。核心思想：能够通过区分资源优先次序并随时随地能够将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而存储的资源。

6、网络虚拟化

      网络虚拟化是将多个硬件或软件网络资源，以及相关的网络功能集成到一个可用软件中统一管理的过程。并且对于网络应用而言，改网络环境的实现方式是透明的。改网络环境称为虚拟网络，形成改虚拟网络的过程为网络虚拟化。           

资源虚拟化的意义:

1. 化整为零，提高基础资源利用率。将基础架构资源池化，打破一个应用一台物理机的藩篱，虚拟化大幅提高了资源利用率。

2.通过减少硬件采购率，降低成本，减少能耗。

3.提高安全性。将操作系统和应用从服务器硬件隔离开来，病毒和其它安全威胁无法感染其它应用。

4.灾难恢复变的容易。可以利用一些富余的基础设施建立灾难恢复点。可快速的将整个虚拟环境迁移别处。

5. 业务的连续性和应用的可用性都提高了。通过虚拟化可以降低计划停机时间，并且可以从意外宕机中快速恢复业务。

6.利用低成本存储。虚拟化让ISCSI存储和NAS存储得到更好的利用。这些存储为公司提供了除FCSAN之外其它的存储选择。

当一个资源需要池化，它应该符合如下几点：

1、资源的创建和销毁是耗费硬件或者时间资源的。

2、资源重用度高：系统需要频繁使用这个资源。

当池化一种资源时，应该注意如下几点：

1、资源数量上的伸缩度：最大量，最小量，平均量。

2、资源生命周期的控制：什么情况下，创建新资源；什么情况下，销毁该资源。

1、降低总体拥有成本（TCO）、提高投资回报率（ROI）

通过服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率，从而降低硬件成本。

降低运营和维护成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。

2、提高运营效率

加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建和应用加载时间。

主动地提前规划资源增长，这样对客户和应用的需求响应快速，不需要象以前那样，需要长时间的采购流程，然后进行尝试。

不需要象以前那样，硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护窗口，现在可以进行快速的硬件维护和升级。

3、系统安全性

由于采用了虚拟化技术的高级功能，使业务系统脱离了单台物理硬件的束缚，可以实现更高级别的业务连续性要求，提升了系统安全性、可靠性。

通过虚拟化技术，降低了物理硬件的故障影响力，减少了硬件的安全隐患。

通过虚拟化整合，减少了设备的接入数量，安全防范的范围能够得到更有效地控制。

4、提高服务水平

帮助您建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应。

将所有服务器作为统一资源池进行管理，并按需进行资源调配，快速响应业务部门提出的系统资源需求。

5、陈旧硬件和操作系统的投资保护

虚拟化平台具有更广泛的操作系统（OS）兼容性，不再担心旧系统的无法使用，并且通过自动更新功能实现维护和升级等一系列问题。

6、云计算基础环境准备

很早之前企业可能通过购买服务器实现横向扩展，来满足业务流量不断增长的需求。

这种方式虽然在一定程度上解决了一部分问题，当时成本及其昂贵。

1.节约成本

阿里很早之前随着业务爆发式增长，购买了很多高性能设备仍无法解决问题，最终决定去IOE，通过自研+云计算的方式，最终解决问题，这其中少不了虚拟化的整体解决方案。随着当前公有云、私有云的解决方案的火爆，各种虚拟化技术也层出不穷，如vmwar、docker、openstack都在底层扮演者重要角色。

2.快速交付

当前软件开发讲求高效的交付，通过频繁的版本迭代来满足用户需求。如果通过传统的交付流程：采购、上架、部署、交付，中间环节耗费太多精力，最终导致产品无法及时性交付。在此虚拟化技术给快速交付带来了希望，通过可靠的技术手段，可以在秒级或分钟级实现产品的快速交付，让用户能够优先体验到产品，从而带来用户增长。

3.效率提升

其实虚拟机带来的远不止这些，还有开发、运维、测试各部门之间的催化作用，带来生生效率的提升。例如通过虚拟化，运维可以给开发、测试快速部署隔离的测试环境，在上线前通过充分的测试，来避免产品bug。注意这是在不增加成本的前提下就可以做到的，这在没有虚拟化前无法想象。

以上是虚拟化给企业带来的最明显的变化，当然还远不止这些，希望我的回答对你有帮助。

虚拟化可以减少企业成本，提高资源利用率。话是这样说，但具体是如何表现，下面给你三个图，你就看得出来了：

物理机、虚拟机、容器的区别：

一、物理机

二、虚拟机

三、容器

简单说来，物理机：资源可用性比较低，当然你可以放多个应用在上面，但如果是多个人管，那管理不方便。如果不同应用要用不同操作系统，要求同一个对外端口，那就无法共同一台物理机虚拟机：可以在一台物理机上建多个虚拟机，这样就比物理机方便多，当然 在虚拟机上性能稍微差一点，但目前的技术，已经做得非常好了。

容器：大家会发现，采用虚拟机技术，每个虚拟机还要跑自己的操作系统，而且分配硬盘空间可能用不完，那就造成浪费，所以采用容器技术，只需要跑一个操作比较重的操作操作系统，各个容器跑在一个很轻量的操作系统上，这个可以省好多CPU、内存等资源，共享硬盘空间、网络可以充分利用。

从上面三图可以看出，要实现容器技术，可以在物理机上先建虚拟机，再建容器，虽然这多一个中间环节，性能损失一点，但比较符合大家逐步采用容器化策略。当然更好的，是在物理机上直接建容器技术

虚拟化不是IT趋势。它也不是新事物，但在许多组织中却是新事物，因为各种规模的公司都投资于虚拟化技术以获取其许多好处：节能，服务器和桌面配置，减少物理服务器，增加正常运行时间和可用性，更好的灾难恢复…而这样的例子不胜枚举。

切换到虚拟化意味着服务器上发生的工作负载没有绑定到特定的物理硬件，并且多个虚拟工作负载可以在同一台机器上同时发生。虚拟化的直接好处包括更高的数据中心服务器利用率和更低的成本，但也有更先进的优势。

服务器虚拟化已被证明是IT管理的革命性技术解决方案，它提供了物理基础架构无法实现的功能。从经济角度来看，服务器虚拟化的好处集中在节省成本上，因为它允许在单个物理服务器上安装多个应用程序。

那么，您的公司如何从虚拟基础架构中受益呢？让我们看一下前五种方式：

1.降低硬件成本

据说，理论上人类仅使用其大脑命令的10％；在严格的物理环境中，大多数服务器未充分利用，估计使用了5-15％的容量。当您实施虚拟化服务器/云计算方法时，由于一台物理服务器现在可以容纳多个虚拟机，因此可以提高硬件利用率。应用程序不再需要它们自己的服务器，因为物理服务器上的每个虚拟机现在都在运行它们。2011年，IDC报告称，采用服务器虚拟化策略的IT部门的硬件和软件成本降低了40％。

2.更快的服务器配置和部署

服务器虚拟化可在几分钟之内完成系统的配置和部署，使您可以克隆现有虚拟机，而无需花费通常的时间和成本来安装新的物理服务器。拥有虚拟环境的公司已经回过头来，不厌其烦地填写采购订单，等待服务器到达，然后等待数小时以等待操作系统和应用程序完成安装。

时间和成本的实质累加，更不用说您要购买的机架和电缆的数量要增加，以适应数量不断增加的物理服务器。对于大多数企业而言，数据中心虚拟化绝对必不可少，以跟上与竞争对手保持同步所需的数据资源的爆炸式增长。

3.大大提高了灾难恢复

能力服务器虚拟化的最大好处也许就是能够将虚拟机快速安全地从一台服务器移到另一台服务器。由于您的公司可以轻松地创建复制站点，因此可以快速有效地备份关键数据。大多数企业虚拟化平台都包含有助于在灾难期间自动进行故障转移的软件。该软件还允许您测试灾难恢复故障转移-将其视为数据中心自己的防火计划。如果发生数据中心灾难，则您的基础架构已设置为采取适当措施快速而安全地进行恢复。尝试通过物理服务器阵列实现这一目标-现在这是一场真正的灾难。

4.节省大量能源成本

除了将服务器虚拟化的其他好处外，将物理服务器迁移到虚拟机还可以将它们整合到更少的物理服务器上。结果？冷却和电力成本大大降低，这意味着您不仅将“走向绿色”，而且还将有更多的绿色可用于其他地方。据VMware称，服务器整合可将能源成本降低多达80％。另一个主要优点是能够关闭服务器电源，而不会影响应用程序或用户。

5.提高生产力

物理服务器越少，意味着要维护和管理的物理服务器就越少。如收益2所述，过去需要花费数天或数周的时间才能完成的应用现在只需数分钟即可完成。这使您的IT员工有更多时间花在更有生产力的任务上，例如推动新的业务计划，削减开支和增加收入。

服务器虚拟化带来了积极的转变，例如降低了硬件成本，改进了服务器配置和部署，更好的灾难恢复解决方案，能源的有效和经济利用以及员工生产率的提高。尽管如此，迁移到虚拟基础架构似乎是一项艰巨的任务，而且如果没有适当的专业知识，这可能是艰巨的任务！

企业是否用服务器虚拟化，考虑企业规模，如果客户端达到500台，必然用到虚拟化。使用到虚拟化有一下几个好处：

1.以VMware虚拟化为例，使用虚拟化后，对服务器的管理将更加方便。

2.使用虚拟化后，可减少后期增加服务器成本，如果没有使用虚拟化，每年需新增物理服务器，考虑到每年物理服务器的增加，中心机房又要增加机柜，还要考虑未来几年企业业务增量，增加的服务器目前中心机房是否有位置放置。使用了虚拟化后，只要规划好企业每年业务需求量和增加，随时可以分配一台服务器使用，既方便也快捷，同时也不占用数据中心位置。

3.后期运维。使用虚拟化后，后期运维在一个界面可以同时管理所有虚拟的服务器，同时哪台服务器出现问题，都会在界面显示。减少了运维难度。

4.使用虚拟化后，如果目前服务器已经不能满足当前业务需求，需要新增，实施起来也方便点。

以上就是个人对应企业服务器虚拟化的一点点意见。

服务器虚拟化技术的优点：1、提升资源利用率：通过服务器虚拟化的整合，提高了CPU、内存、存储、网络等设备的利用率，同时保证原有服务的可用性，使其安全性及性能不受影响。2、提高服务可用性：用户可以方便地备份虚拟机，在进行虚拟机动态迁移后，可以方便的恢复备份，或者在其他物理机上运行备份，大大提高了服务的可用性。3、加速应用部署：采用服务器虚拟化技术只需输入激活配置参数、拷贝虚拟机、启动虚拟机、激活虚拟机即可完成部署，大大缩短了部署时间，免除人工干预，降低了部署成本。4、降低运营成本：服务器虚拟化降低了IT基础设施的运营成本，令系统管理员摆脱了繁重的物理服务器、OS、中间件及兼容性的管理工作，减少人工干预频率，使管理更加强大、便捷。5、降低能源消耗：通过减少运行的物理服务器数量，减少CPU以外各单元的耗电量，达到节能减排的目的。6、提高应用兼容性：服务器虚拟化提供的封装性和隔离性使大量应用独立运行于各种环境中，管理人员不需频繁根据底层环境调整应用，只需构建一个应用版本并将其发布到虚拟化后的不同类型平台上即可。7、 动态调度资源：在服务器虚拟化技术中，数据中心从传统的单一服务器变成了统一的资源池，用户可以即时地调整虚拟机资源，同时数据中心管理程序和数据中心管理员可以灵活根据虚拟机内部资源使用情况灵活分配调整给虚拟机的资源。

虚拟化的初衷，通俗一点儿，就是：成本，money~

很好理解~

1、硬件成本

很好理解，例如：买一个服务，64G + 1T，上面部署一个项目的所有的服务，资源占用率50%，剩下的50%浪费

如果我还需要部署一个项目，那么我还需要一个服务器，也许还会出现以上的资源浪费情况~

通过虚拟化技术，可以很好的提高服务器的资源利用率，可以在一个服务器上装多个项目的虚拟机，然后在虚拟机上面运行相应服务。

2、运维成本

原来是维护多个物理机，现在维护是一个物理机上面的虚拟机，虚拟机的所有操作，通过虚拟化的客户端都能很好实现，例如：虚拟机的安装操作系统，部署服务等，如果是原来的物理机，你需要用U盘，甚至光驱才能安装操作系统，那个操作，简直不能同日而语~

在虚拟化技术的加持下，运维成本大大降低~

3、折旧成本

字面理解，不多赘述~

如果控制好以上三点，基本就把服务器的成本控制的差不多了，所以企业都在用虚拟化，其实现在的容器（docker）也是基于以上三点，再加上技术的实现，一切的初衷，都是成本~

最大化的提高硬件利用率，节约成本，做到数据可管可控。

让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力，这就是服务器的虚拟化

好处如下：

降低能耗

整合服务器通过将物理服务器变成虚拟服务器减少物理服务器的数量，可以在电力和冷却成本上获得巨大节省。数据中心里服务器和相关硬件的数量，企业可以从减少能耗与制冷需求中获益，从而降低IT成本。

节省空间

使用虚拟化技术大大节省了所占用的空间，减少了数据中心里服务器和相关硬件的数量。避免过多部署在实施服务器虚拟化之前，管理员通常需要额外部署一下服务器来满足不时之需。利用服务器虚拟化，可以避免这种额外部署工作。

节约成本

使用虚拟化技术大大削减了采购服务器的数量，同时相对应的占用空间和能耗都变小。

提高基础架构的利用率

通过将基础架构资源池化并打破一个应用一台物理机的藩篱，虚拟化大幅提升了资源利用率。通过减少额外硬件的采购，企业可以获得大幅成本节约。

提高稳定性

提高可用性，带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境。通过将操作系统和应用从服务器硬件设备隔离开，病毒与其他安全威胁无法感染其他应用。

减少宕机事件

迁移虚拟机服务器虚拟化的一大功能是支持将运行中的虚拟机从一个主机迁移到另一个主机上，而且这个过程中不会出现宕机事件。有助于虚拟化服务器实现比物理服务器更长的运行时间。

提高灵活性

通过动态资源配置提高IT对业务的灵活适应力，支持异构操作系统的整合，支持老应用的持续运行，减少迁移成本。支持异构操作系统的整合，支持旧应用的持续运行，支持快速转移和复制虚拟服务器，提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案。

中小企业为了降低成本，实现服务器虚拟化，可以使用云服务器，即方便，费用低，还有专人进行维护和管理。安全等级也比较高。简单来说，就是让一台服务器变成几百甚至上万台虚拟服务器，让我们不再受限于物理资源，那么 服务器虚拟化 究竟都有什么好处呢? 买服务器多少钱，租云主机和服务器价格的区别。

1、数据中心降低能耗

随着数据中心走向绿色环保，公司通过整合服务器通过将物理服务器变成虚拟服务器减少物理服务器的数量，可以在电力和冷却成本上获得巨大节省。据中心里服务器和相关硬件的数量，企业可以从减少能耗与制冷需求中获益，从而降低IT成本，数据中心也达成减排目标。

2、节省数据中心空间

比起一个机柜只放几台服务器相比，使用虚拟化技术将节省海量空间，为数据中心减负。避免过多部署在实施服务器虚拟化之前，管理员通常需要额外部署一下服务器来满足不时之需。利用服务器虚拟化，可以避免这种额外部署工作。

3、节约用户成本

使用虚拟化技术大大削减了采购服务器的数量，同时相对应的占用空间和能耗都变小了，这样用户租用的费用也降低了不少。

4、提高基础架构的利用率

服务器虚拟化将基础架构集中化不仅有利于管理，还大幅提升了资源利用率。通过减少额外硬件的采购，企业可以获得大幅成本节约，供应商管理成本降低，事故率也降低了不少。

5.提高数据中心稳定性

服务器虚拟化具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境。通过将操作系统和应用从服务器硬件设备隔离开，病毒与其他安全威胁无法感染其他应用。减少宕机事件、提高灵活性

通过动态资源配置提高IT对业务的灵活适应力，支持异构操作系统的整合，支持老应用的持续运行，减少迁移成本。支持异构操作系统的整合，支持老应用的持续运行，支持快速转移和复制虚拟服务器，提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案。

服务器虚拟化又分为软件虚拟化和硬件虚拟化

IBM/HP小型机上的硬件分区就是所谓的硬件虚拟化。此处对x86架构下的虚拟化技术进行说明。从技术实现上来讲，在OS之上的虚拟化有Virtual PC、Vmware Workstation裸金属架构的半虚拟化技术xen裸金属架构的全虚拟化有VMware ESX、KVM等。楼主问的amazon EC2使用的是开源的Xen，Xen也是公有云中唯一被广泛使用并得到成功验证的平台。heroKu是个PaaS平台，PaaS不关心底层IaaS使用哪种虚拟化软件，故heroKu没有虚拟化软件一说。

服务器虚拟化即将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器或者多台服务器虚拟成一台服务器，不再受限于物理上的界限，让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力，这就是服务器虚拟化的意义。

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