未来十大IT技术——虚拟化技术大盘点

    虚拟化这三个字，近两年频繁出现在IT网站和杂志上，一些媒体还建立了专栏进行报道。从去年到现在，不断有“未来十大IT技术”的评选出炉，网上报道最广泛的当属Gartner（高德纳咨询公司 - 全球最具权威的IT研究与顾问咨询公司）发布的“未来十大IT技术趋势”，将虚拟化技术置于首位。

    但网上的相关文章，较为专业，叙述生涩，又经常与其他概念参杂，如云计算，企业信息化，绿色IT，服务器节能等，让人一惑不解，又添数问，更加云里雾里，看不清虚实。本人一介IT草民，平时喜欢捣鼓VMware、sandboxIE、SVS这些稍微大众些的虚拟化软件。在此，就借着自己有限的IT知识，将网上所学和自身琢磨，转换为通俗的语言，来介绍下虚拟化技术。小白、菜鸟们可以驻足，IT和虚拟化专业人士可以绕过。有不对的地方，请大家指正。

    一 虚拟化的概念和分类

    顾名思义，虚拟化就是在计算上虚拟出一些实际计算机里真实存在的东西，以达到更方便、简单、成本低、安全性高的目的。比如，虚拟计算机硬件，可以安装操作系统；以现有操作系统为蓝本，再虚拟出几个一摸一样的；虚拟一个操作系统环境，可以安装应用软件。这个解释，是本人很通俗的说法，严格精准的定义，至今还未看到。

    虚拟化技术，经过数年的发展，已经成为一个庞大的技术家族，其技术形式种类繁多，实现的应用也一大箩筐了。但对其分类，网上的介绍比较含糊，分类属性不一。如将服务器虚拟化、硬件虚拟化、cpu虚拟化相提并论，但其实它们都属一个类别，只是按不同属性分类得出的不同名称。打个最简单的类比，就是把人分为：科学家（按职业分）、灵长类（按生物种分）、男人（按性别分）...

    言归正传，现在按照不同属性，对虚拟化做一个分类：
    以实现层次来分：硬件虚拟化，操作系统虚拟化，应用程序虚拟化。
    以被应用的领域来划分：服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、桌面虚拟化。
    还有从以某类里衍生出来的，无法归类，比如CPU虚拟化，文件虚拟化。
    这些不用属性的类别之间的关系又是交错联系的，下面逐一简单介绍一下。

    二 虚拟化分类之硬件虚拟化

    硬件虚拟化，应该是中国IT人员最熟悉的技术了，其代表产品VMware，可能每个程序员都有使用。还有更多一些类似本人这样的IT爱好者，天天在捣鼓。其过程就是用软件来虚拟一台标准电脑的硬件配置，如CPU、内存、硬盘、声显卡、光驱等，成为一台虚拟的裸机，然后就可以在上面安装操作系统了。

    使用时，先在操作系统里安装一个硬件虚拟化软件，用其虚拟出一台电脑，再安装系统，做到系统里运行系统，并可虚拟出多台电脑，安装多个相同或不同的系统。

在苹果Mac电脑中运行Windows XP

    其代表产品为VMware，其余几个知名的有：微软的Virtual PC，开源免费的VirtualBox。

    为虚拟机分配的硬件资源要占用实际硬件的资源，对性能损耗也较大。因为是在系统里安装虚拟化软件，再在虚拟的电脑上装系统，所以就有原系统和虚拟化软件两层消耗，为了提高性能，出现了另外一种硬件虚拟化形式：直接在裸机上安装虚拟化软件，然后安装多个系统，并同时运行。跳过原系统这一环节，性能大大提高。这种虚拟化又叫做准虚拟化。VMware推出的相关产品叫VMware ESXi，微软的该类产品为Hyper-V。主要应用于服务器领域。

    三 虚拟化分类之操作系统虚拟化

    操作系统虚拟化就是以一个系统为母体，克隆出多个系统。它比硬件虚拟化要灵活方便，因为只需在系统里装一个虚拟化软件，就能以原系统为样本，很快克隆出系统，克隆出的系统与原系统除去一些ID标识外，其余都一样。其代表产品为SWSoft公司的Virtuozzo。

    看似与硬件虚拟化一样，都是虚拟多个操作系统出来，但与硬件虚拟化还是很多不同之处：

    1. 操作系统虚拟化是以原系统为样本，虚拟出一个近乎一摸一样的系统；硬件虚拟化是虚拟硬件环境，然后真实的安装系统。它们虚拟的东西不一样。

    2. 操作系统虚拟化，虚拟的系统都只能为同样的系统；硬件虚拟化，虚拟的系统可以为不同的系统，如Linux、Mac、Windows家族。

    3. 操作系统虚拟化，虚拟的多个系统有较强的联系，体现在：第一，可以多个虚拟系统同时进行配置，更改了原系统，就改了所有；第二，如果原系统损坏，会殃及所有虚拟系统。硬件虚拟化虚拟的多个系统，是相互独立，与原系统也无联系。原系统的损坏不会殃及虚拟的系统。

    4. 操作系统虚拟化的性能损耗低，它们都是虚拟的系统，而非硬件虚拟化那样真实安装的实体；没有硬件虚拟化的虚拟硬件层，也大大降低了性能损耗。

    四 虚拟化分类之应用虚拟化

    前两种虚拟化技术，大多应用于企业、服务器和一些IT专业工作领域。随着虚拟化技术的发展，逐渐从企业往个人、专业往大众应用的趋势发展，便出现了应用程序虚拟化技术，简称应用虚拟化。它近年虚拟化的新贵和热门领域。

    前两种虚拟化的目的是虚拟完整的真实的操作系统，应用虚拟化的目的也是虚拟操作系统，但只是为保证应用程序的正常运行虚拟系统的某些关键部分，如注册表、C盘环境等，所以较为轻量、小巧。

    打一个通俗的比喻：系统是一个餐桌，软件是餐桌上各种菜品，应用虚拟化软件则是一次性桌布。铺个桌布的好处是，不会弄脏餐桌；即使桌布脏了，也好打理，比清理餐桌方便的多；桌上菜品，可以通过打包桌布，带到另一个餐桌上，铺开了就吃。

    应用虚拟化技术的兴起最早也是从企业市场而来。一个软件被打包后，通过局域网很方便的分发到企业的几千台电脑上去，不用安装，直接使用，大大降低了企业的IT成本。

    应用到个人领域，可以实现很多非绿色软件的移动使用，如cad、3dmax、office等；可以让软件免去重装烦恼，不怕系统重装。很有绿色软件的优点，但又在应用范围和体验上超越绿色软件。

    使用方法大体为：先安装虚拟化软件，此时已经搭建了一个虚拟化环境，然后接收来自网络的应用软件或安装应用软件到虚拟化环境里，最后使用应用软件。

    应用虚拟化领域比较可喜的是，也有国产产品参与其中。下面简单介绍几个有代表性的：

    1. Microsoft Application Virtualization (App-V)

    前身是sofgrid，被微软收购，主要针对企业内部的软件分发，方便了企业桌面的统一配置和管理，支持同时使用同一程序的不同版本、在客户端第一次运行程序时可以实现边用边下载等。但是对Windows外壳扩展的程序的支持不够好，并且安装实施非常复杂，不是专业的管理员是很难部署起来的。

    2. VMware ThinApp

    前身是thinstall，被vmware收购。它不需要第三方平台，直接把虚拟引擎（重写了几百个windows的api）和软件打包成单文件，分发简单，支持同时运行一个软件的多个版本；但是和系统的结合不够紧密，比如说文件关联、类似于winrar等的右键菜单、无法封装环境包（.net框架、java环境）、无法封装服务。主要用于企业软件分发。

    3. Symantec Software Virtualization Solution (SVS)

    SVS于2006年左右被Symantec收购，它的虚拟引擎和虚拟软件包是分离的，能做到对应用程序的完美支持，包括支持windows外壳扩展的程序，支持封装环境包（.net框架、java环境）、支持封装服务。但是无法同时运行同一个软件的不同版本。主要用于企业软件分发。

    4. installfree

    Installfree是后起之秀，其最大特色在于：无需在干净的环境下打包软件，也可以做到很好的兼容性。打包软件，是应用虚拟化技术的一大难题。要实现一个软件的随处免安装使用，就必须把软件正常安装后的文件都打成包，但如果系统不干净，就会造成打包文件的不完整，分发到其他电脑上时无法使用。主要用于企业软件分发。

    5. sandboxIE

    俗称沙盘，这个是IT爱好者家喻户晓的东东了。它主要用于软件测试和安全使用领域。因为它像个软件的囚笼，你可以把软件安装在沙盘里，并运行在其中，软件所有行为都不会影响到系统。如果软件带毒或被感染病毒，可以一下扫光，就像把一个真实的沙盘里的各种沙造物体打碎，和一下重来。

    6 云端软件平台（softcloud）

    这是应用虚拟化领域的优秀国产软件，面市不久，其实现原理与SVS很类似。但其最大特别之处在于，不是应用于企业市场，而是针对个人用户使用软件时的诸多问题和烦恼的解决方案。

    其最大特色，本人理解集中于两点：一是，让软件使用变得更方便快捷；二是，让软件使用不影响系统，保持系统干净、稳定，真正的绿色。

    云端与其他应用虚拟化软件不同，它自带了打包好的软件资源，使用时无需安装，一点就用，不写注册表、不写系统；无用软件可以一键删除，快速干净不残留。而且最省事的一点莫过于重装系统后，所有软件不用重装。因为在云端使用的软件都在云端的缓存目录里，重装系统后只要安装云端，再次指定这个目录，所有软件就可以立即恢复使用，并且无需重配置，就跟重装前的一摸一样。

    它还有四个一键操作，非常方便：一键使用、一键删除、一键重置到完好状态、一键备份服务器，是使用软件的全能帮手。完全可以系统里只装杀软、云端，其余软件都在云端里，非常好的体验。

    五 其他几种虚拟化技术简介

    1. 服务器虚拟化

    服务器虚拟化的应用实现，依靠的是硬件虚拟化和操作系统虚拟化。服务器虚拟化就是将一台服务器变为多台服务器使用，提高服务器的使用率。以前，一台服务器主机装一个操作系统，只能作为一台服务器使用，使用率较低。通过虚拟化，一台服务器主机上装多个操作系统，并且可以同时运行，就相当于多台服务器同时运行了，利用率大大提高。

    2. 存储虚拟化

    存储虚拟化是将一堆独立的硬盘虚拟的整合在一起，让人看起来是一块硬盘。比如网络上分布了10台服务器，每台服务器的硬盘是500G，那存储虚拟化就可以让这10块硬盘虚拟为一块5T的硬盘。存储虚拟化的目的是方便管理和有效利用存储空间。

    3. 网络虚拟化

    网络虚拟化一般是指VPN，这个应用在企业已经是必不可少了。它是将两个异地的局域网，虚拟成一个局域网，这样一些企业的OA、B/S软件，就可以在跑在这个虚拟的局域网里了，也可以像真实局域网一样进行电脑互访了。比如，一家企业在总部在上海，分公司在北京、深圳、广州，每个公司都有自己的局域网，这四个局域网就分布在四个地方。使用了VPN，就可以把这四个局域网虚拟为一个局域网，其中的好处不再多说，地球人都知道。

    4. 桌面虚拟化

    桌面虚拟化是近年来，企业领域比较热门的应用，其主流实现方式是：服务器上部署好桌面环境，传输到客户端电脑上，用户看到的就像本地真实环境一样，所有的使用其实是对服务器上的桌面进行操作。当然，程序运行也实际在服务器上。比如，一个企业有1000台电脑，管理每台电脑、给每台电脑安装软件、维护电脑正常运行是件苦差事。用了桌面虚拟化后，只需在服务器上部署几套标准桌面环境（桌面、应用软件、存储空间等），所有员工登陆服务器后，桌面就被传输到本地，然后办公，本地电脑实际只是接受远程桌面的信息。这样，本地电脑不用安装和运行任何程序，也就无需过多的管理和维护，只要把服务器上那几套标准桌面环境维护好就行了。

    管理1000台电脑与管理几套标准桌面相比，IT成本是大大的降低。这里不得不提一个关联的概念：胖瘦客户机。通俗的讲，胖客户机就是一般的电脑应用方式，每台电脑上都装上了操作系统、所有必须的应用程序和组件。瘦客户机就是前面说道的那种，本地只有操作系统，其余什么都不要，只接受服务器传输来的虚拟桌面。这样电脑的软环境非常的轻薄，硬件要求也非常低，而且容易标准化。

    5. CPU虚拟化

    CPU虚拟化其实是对硬件虚拟化方案的优化和加强。以前是用虚拟化软件把一个CPU虚拟成多个CPU，而CPU虚拟化直接从硬件层面实现，这样大大提高的性能。Intel和AMD都已经生产了支持虚拟化的CPU，配置了这种CPU的电脑，运行VMware，性能会大大提高。所以，经常要跑VMware的朋友，在攒电脑时，可以选择支持虚拟化的CPU型号。

    6. 文件虚拟化

    文件虚拟化与存储虚拟化有些相似，存储虚拟化是将分布的硬盘虚拟成一块硬盘，而文件虚拟化是将分布在多台电脑的文件数据虚拟成一台电脑上的，这样以前找文件要去不同的机器上查找，而现在则像在一台电脑上操作一样。比如，分布在局域网上的10台电脑，每台上都有很多文档资料，相当一个个小的图书馆；存储虚拟化，把这10台电脑的文档资料虚拟成一个大的图书馆，方便文档的集中查找、浏览和管理。

    以上对虚拟化技术做了一个走马观花式的介绍，意在给广大小白和菜鸟朋友们解惑。从以上的介绍里，可以看出虚拟化技术的意义就是高效、方便，正是真实的东西达不到这两点，才催生了虚拟化。而这两点是所有IT产品永远追求的目标，所以虚拟化的脚步不会停止，会不断大步向前的。虚拟化也不愧为未来十大IT技术之首！

    本人水平有限，除去VMware和应用虚拟化软件经常捣鼓外，其他的虚拟化技术也都是网上看文学来，再加上个人理解，解释的较为通俗（专业的俺也不会），有不对之处请大家指正和多包涵。本文的介绍较为粗略，如果想看专业、详细的介绍，可以搜索，相关文章很多。也希望在我这篇文章的基础上，再去看其他专业文章，会轻松一些！■<