虚拟化技术-入门篇

本文结合作者多年虚拟化开发体验(曾就职某研究院搞相应课题)，试图以通俗语言讲述虚拟化技术相关内容。本文仅限于技术交流，不可用于任何商业用途。
0.发展历程
虚拟化技术真正发展从20世纪60年代开始。IBM最早发明一种操作系统虚拟机技术，允许用户在一台主机运行多个操作系统，让用户尽可能地充分利用昂贵的大型机资源。典型代表 IBM 7044计算机。同阶段，还流行另一种虚拟化技术--仿真处理器，也称P-Code机，该模型后来被Java利用，成为JVM。曾一度，随计算机发展，虚拟化技术一度无人问津，而只在高档服务器中等于生存。20世纪90年代末，以Vmware为代表的虚拟化软件厂商率先在x86服务器上开辟了道路，使得虚拟化技术再次被人们认识并发展
1.虚拟化技术分类
为了满足不同的功能需求，出现了不同的虚拟化技术解决方案，由于其采用不同的实现方式和抽象层次，使得这些虚拟化系统呈现不同的特征。虚拟化技术的分层完全同步计算机系统的分层机构。
a. 指令集虚拟化
指令集虚拟化通过纯软件方法，模拟出与实际运行的应用程序（或操作系统）所不同的指令集去执行，采用这种方法构建的虚拟机一般被称为模拟器。模拟器通过将客户虚拟机发出的所有指令翻译为本地指令集，然后再真实硬件上执行。当然，一个模拟器要成功的模拟一个真实的机器，它必须能够模拟真实及其所能做的一切事情，包括读ROM，重启，系统关闭等。
典型代表:
BOCHS / Crusoe / QEMU / BIRD
b.硬件虚拟化
硬件虚拟化，实际和指令集虚拟化非常相似，但不同之处在于，这种虚拟化所考虑的是一种特殊情况：客户执行环境和主机执行环境具有相同的指令集，并充分利用这一特点，让绝大多数的客户指令在主机上直接执行，从而大大提高执行的速度。这种技术要正确工作，所构建的虚拟机必须对其中的一些特权指令（如修改页表等操作）进行处理，执行时候产生陷入并把它传递给下层的虚拟机监视器(VMM)执行。
典型代表：
VMware / VirtualPC / VirtualBox / Denali / Xen / KVM / UML /CoLinux
3.操作系统虚拟化
操作系统虚拟化，其特点是采用在OS和用户插入一层，为用户提供多个独立，隔离的应用环境。
典型代表：
Jail / Ensim
4. 编程语言虚拟化
典型代表：
Java  / .Net CLI
5. 程序库虚拟化
典型代表：
WINE / WABI / Visual  MainWin