最近想了解虚拟化技术的一些知识，虽然这不是第一次接触虚拟化概念，至少对起产品有过一些大致的了解，从最开始使用vmware,到后来发现qemu，到现在比较火热的Xen，再到最近才知道的openVZ。
虚拟化技术正开展得如火如荼.在加上现在用户对虚拟化也提出了一些要求，因此学习了解虚拟化技术就不可避免了。这次学习，我想写三篇日志，分别是虚拟化技术的介绍，记录我了解到的一些虚拟化技术；接下来就是openvz的学习，只所以选择openvz，而不是xen，其实是从我工作的角度来考虑的，pczou说在RedFlag
DC5.0上的Xen并不是很稳定，还需要一段时间的发展。
而openvz将在会出现在红旗linux的下一个版本中。所以我想还是先了解openvz吧；最后一篇就像记录一些于openvz或者说与虚拟化相关的一些高级话题，希望我能写道这篇 :)
OK，先聊聊我看到的虚拟化概念。
为什么需要虚拟化
虽然IT技术的迅猛发展，计算机性能突飞猛进，当前服务器资源的利用并不高，特别是CPU资源。从我们实施的现场来看，典型的机器配置是：
XEON CPU 3.0G * 2
ECC MEM 8G
SCSI 15Krpms 46.7G*3
而这样的服务器利用大约在10％左右，在行业有一句话，概括了这个现象：90%的时间，90％的服务器，CPU利用率不高于10％！ 这是其中一个原因，其次便是虽然服务器的增加，管理成本，复杂性显著提高，而灵活性，服务水平则降低。这些都促成了虚拟化技术的发展。
虚拟化的好处
个人觉得虚拟化技术的最大好处降低了成本，包括管理成本、硬件成本、软件、基础设施建设成本、电力成本，IT管理员等，同时他提供了一个简单高效的IT管理模型，采用动态分配资源的方式，每一个应该程序可以动态的获取所需要的资源。虽然从另外一个侧面来将也提高了技术门口和再学习成本。但是相比其好处而言，应该可以忽略不计。
另外它也降低了维护和补丁造成的宕机时间，可以在软件，硬件故障时快速备份恢复系统，虚拟技术环境下，部署HA高可用服务器群会变得更见容易。 减少开通、配置、补丁、恢复的维护时间，增强安全性、隔离性，可允许自动管理维护更加人性化也是它的优点。
常见的虚拟化技术
虚拟化技术和分区技术(partition)是紧密结合在一起的，我能找到的虚拟化技术的发展，大概是这么四个阶段：硬件分区技术，虚拟机，准虚拟机和虚拟操作系统。
这四种技术的典型代表如下：
类型 代表产品 --------------------------------------------- 硬件分区 IBM/HP等大型机硬件分区技术 虚拟机 （Virtual Machine Monitor） EMC VMware Mircosoft Virtual PC/Server Parallels 准虚拟机 （Para-Virtualization） Xen Project 虚拟操作系统 （ OS Virtualization） SWsoft Virtuozzo/OpenVZ Project Sun Solaris Container HP vSE FreeBSD Jail Linux Vserver
1.硬件分区技术
硬件分区技术如下图所示：硬件资源被划分成数个分区，每个分区享有独立的CPU、内存，并安装独立的操作系统。在一台服务器上，存在有多个系统实例，同时启动了多个操作系统。
这种分区方法的主要缺点是缺乏很好的灵活性，不能对资源做出有效调配。随着技术的进步，现在对于资源划分的颗粒已经远远提升，例如在IBM AIX系统上，对CPU资源的划分颗粒可以达到0.1个CPU。这种分区方式，在目前的金融领域，比如银行信息中心，得到广泛采用。
2.虚拟机技术
在虚拟机技术（Virtual Machine Monitor）中，不再对底层的硬件资源进行划分，而是部署一个统一的Host系统。在Host系统上，加装了Virtual Machine Monitor，虚拟层作为应用级别的软件而存在，不涉及操作系统内核。虚拟层会给每个虚拟机模拟一套独立的硬件设备，包含CPU、内存、主板、显卡、网卡等硬件资源，在其上安装所谓的Guest操作系统。最终用户的应用程序，运行在Guest操作系统中。如下图所示。
这种虚拟机运行的方式有一定的优点，比如能在一个节点上安装多个不同类型的操作系统；但缺点非常明显，虚拟硬件设备所消耗的巨大资源，大量代码需要被翻译执行，造成了性能的损耗，远超过了应用可接受的程度，使得其只能停留在实验室等特殊环境下，不能广泛的用于各种生产环境中。其代表产品有EMC旗下的VMware系列、微软旗下的Virtual PC/Server系列等。
3.准虚拟机技术
为了改善虚拟机技术（Virtual Machine Monitor）的性能，一种新的准虚拟化技术（Para-Virtualizion）技术诞生了。这种虚拟技术以Xen为代表，其特点是修改操作系统的内核，加入一个Xen Hypervisor层。它允许安装在同一硬件设备上的多个系统可以同时启动，由Xen Hypervisor来进行资源调配。
在这种虚拟环境下，依然需要模拟硬件设备，安装Guest操作系统，并且还需要修改操作系统的内核。Xen相对于传统的Virtual Machine Monitor，性能稍有提高，但并不十分显著。为了进一步提高性能，Intel和AMD分别开发了VT和Pacifica虚拟技术，将虚拟指令加入到了CPU中。使用了CPU支持的硬件虚拟技术，将不再需要修改操作系统内核，而是由CPU指令集进行相应的转换操作。
4.操作系统虚拟化技术
最新的虚拟化技术已经发展到了操作系统虚拟化，以SWsoft的Virtuozzo/OpenVZ和Sun基于Solaris平台的Container技术为代表，其中Virtuozzo是商业解决方案，而OpenVZ是以Virtuozzo为基础的开源项目。他们的特点是一个单一的节点运行着唯一的操作系统实例。通过在这个系统上加装虚拟化平台，可以将系统划分成多个独立隔离的容器，每个容器是一个虚拟的操作系统，被称为虚拟环境（即VE，Virtual Environment），也被称为虚拟专用服务器（即VPS，Virtual Private Server）。如下图所示：
在操作系统虚拟化技术中，每个节点上只有唯一的系统内核，不虚拟任何硬件设备。此外，多个虚拟环境以模板的方式共享一个文件系统，性能得以大幅度提升。在生产环境中，一台服务器可根据环境需要，运行一个VE/VPS，或者运行上百个VE/VPS。所以，操作系统虚拟化技术是面向生产环境、商业运行环境的技术。
下面是这四种技术的一个对比表
因为比较大，所以这里仅仅给出连接