8、虚拟化与基础设施即服务（IaaS）详解

虚拟化与基础设施即服务（IaaS）详解

1. 虚拟化技术概述

虚拟化是一种通过在操作系统之间分配物理计算机资源来共享其能力的技术。虚拟机（VM）的概念始于1964年的IBM CP/CMS系统。目前，有多种虚拟化技术可用于支持整个操作系统的执行。从操作系统的角度来看，虚拟化技术可分为以下几类：
- 执行修改后的客户操作系统的技术 ：操作系统级虚拟化和半虚拟化。
- 执行未修改的客户操作系统的技术 ：二进制翻译和硬件辅助。

1.1 不同类型的虚拟化技术

1.1.1 客户操作系统虚拟化

客户操作系统虚拟化是最容易理解的概念。在这种情况下，物理主机计算机系统运行标准的未修改操作系统，如Windows、Linux、Unix或MacOS X。在该操作系统上运行的虚拟化应用程序的执行方式与系统上运行的任何其他应用程序（如文字处理器或电子表格）类似。在这个虚拟化应用程序中创建一个或多个虚拟机来在主机计算机上运行客户操作系统。

虚拟化应用程序负责启动、停止和管理每个虚拟机，并代表各个虚拟机控制对物理硬件资源的访问。它还进行二进制重写，即扫描执行中的客户系统的指令流，并将任何特权指令替换为安全的模拟。这使得客户系统认为它是直接在系统硬件上运行，而不是在应用程序中的虚拟机中运行。

客户操作系统虚拟化技术的示例包括VMware Server和VirtualBox。这种技术的优点是不需要对主机或客户操作系统进行更改，也不需要特殊的CPU硬件虚拟化支持，但客户操作系统与底层主机硬件之间的多层抽象不利于虚拟机的高性能运行。

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