18、虚拟化与云计算：原理、应用与管理

虚拟化与云计算：原理、应用与管理

1. 虚拟化概述

云计算的讨论通常始于虚拟化。虚拟化是利用计算机资源来模拟其他计算机资源或整个计算机。在几乎一切皆为服务的时代，虚拟化是提供服务的基本机制，它为优化复杂的 IT 资源提供了可扩展的平台，非常适合服务交付。

在进行云管理时，将资源与其物理实现分离至关重要。没有虚拟化，云管理将变得极为困难，因为虚拟化能够简化计算的许多方面。

虚拟化具有以下三个特性，使其非常适合云计算：
- 分区 ：通过对可用资源进行分区，在单个物理系统中支持多个应用程序和操作系统。
- 隔离 ：每个虚拟机与主机物理系统和其他虚拟机相互隔离。一个虚拟机崩溃不会影响其他虚拟机，且不同虚拟机之间不共享数据。
- 封装 ：虚拟机可以表示为单个文件，便于根据其提供的服务进行识别。封装后的虚拟机可以作为一个完整的实体呈现给应用程序，从而保护每个应用程序，使其互不干扰。

虚拟化的应用范围非常广泛，包括：
- 内存
- 网络
- 存储
- 硬件
- 操作系统
- 应用程序

虚拟化对云计算的重要性在于它将软件与硬件解耦，即软件被置于单独的容器中，与操作系统隔离。

虚拟化有多种形式，以下是一些示例：
- 虚拟内存 ：磁盘空间比计算机内存大得多，通过虚拟内存，计算机将不常用的信息存储到磁盘空间，从而释放宝贵的内存空间。尽管磁盘速度比内存慢，但如果系统能很好地管理虚拟内存，用户可能几