虚拟化技术概念及分类（1）

虚拟化技术概念及分类（1）

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，实现的应用也有一个体系。但对其分类，一般的介绍比较含糊，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。下面按照不同属性，对虚拟化做一个分类。

以实现层次来划分：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、应用虚拟化、平台虚拟化、桌面虚拟化。

1．从实现层次来划分

（1）基于硬件的虚拟化

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。硬件虚拟化就是用软件来虚拟一台标准计算机的硬件配置，如CPU、内存、硬盘、声卡、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，用其虚拟出一台计算机，再安装系统，做到系统里运行系统，并可虚拟出多台计算机，安装多个相同或不同的系统。

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，再在虚拟的计算机上装系统，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。

（2）基于操作系统的虚拟化

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一些ID标识外，其余都一样。

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有很多不同之处。

① 操作系统虚拟化是以原系统为样本，虚拟出一个近乎一模一样的系统；硬件虚拟化是虚拟硬件环境，然后真实地安装系统。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：①可以为多个虚拟系统同时进行配置，更改了原系统就改了所有；②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的，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。

（3）基于应用程序的虚拟化

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、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，它是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。

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，通过局域网很方便地分发到企业的几千台计算机上去，不用安装，直接使用，大大降低了企业的IT成本。

应用虚拟化技术应用到个人领域，可以实现很多非绿色软件的移动使用，如CAD、3ds Max、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Softgrid，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。它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。它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，无须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，分发到其他计算机上时无法使用。它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西了。它主要用于软件测试和安全使用领域。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，并下一次重来。

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：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，使用时无须安装，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，并且无须重配置，就跟重装前的一模一样。