| 在計算機科學中，虛擬技術是一種通過組合或分區(qū)現有的計算機資源（CPU、內存、磁盤空間等），使得這些資源表現為一個或多個操作環(huán)境，從而提供優(yōu)于原有資源配置的訪問方式的技術。虛擬化就是把物理資源轉變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源，以打破物理結構之間的壁壘。未來，所有的資源都是透明的，虛擬世界運行在各種各樣的物理平臺上，資源的管理都將按邏輯方式進行，完全實現資源的自動化分配，而虛擬化技術就是實現它的理想工具。虛擬化環(huán)境需要多種技術的協調配合：服務器和操作系統的虛擬化、存儲虛擬化、以及系統管理、資源管理和軟件提交，與非虛擬化環(huán)境一致的應用環(huán)境。因為有了虛擬化，企業(yè)不再需要建立耗資巨大的數據中心就能夠實現異地備份。這對用戶來說極富吸引力。
簡介
虛擬現實技術是在計算機圖形學、計算機仿真技術、人機接口技術、多媒體技術以及傳感技術的基礎上發(fā)展起來的虛擬技術交叉學科，對該技術的研究始于20世紀60年代。直到90年代初，虛擬現實技術才開始作為一門較完整的體系而受到人們極大的關注。虛擬現實是人們通過計算機對復雜數據進行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統的人機界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現實在技術思想上有了質的飛躍。虛擬現實中的“現實”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是實際上可實現的，也可以是實際上難以實現的或根本無法實現的。而“虛擬”是指用計算機生成的意思。因此，虛擬現實是指用計算機生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實現特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰。虛擬現實的本質是人與計算機的通信技術，它幾乎可以支持任何人類活動，適用于任何領域。
技術分類
主流虛擬技術，主流的x86虛擬機技術主要有這樣幾類：
硬件模式
虛擬硬件模型將計算機、存儲和網絡硬件間建立了一個抽象的虛擬化平臺，使得所有的硬件被統一到一個虛擬化層中?，F今，此類虛擬機的典型產品有Vmware 的Workstation、GSX Server、ESX Server和Microsoft的Virtual PC、Virtual Server以及Parallels Workstation等。
虛擬硬件模式特點：虛擬了Intel x86平臺，可以同時運行多個操作系統和應用程序。通過使用虛擬化層，提供了硬件級的虛擬，即虛擬機為運行于虛擬機的操作系統映像提供了一整套虛擬的Intel x86兼容硬件。這套虛擬硬件虛擬了真正服務器所擁有的全部設備：主板芯片、CPU、內存、SCSI和IDE磁盤設備、各種接口、顯示和其他輸入輸出設備。并且，每個虛擬機都可以被獨立的封裝到一個文件中，可以實現虛擬機的靈活遷移。
操作模式
虛擬操作系統模型是基于虛擬機運行的主機操作系統創(chuàng)建了一個虛擬層，用來虛擬機主機的操作系統。在這個虛擬層之上，可以創(chuàng)建多個相互隔離的虛擬專用服務器(Virtual Private Server, VPS)。這些VPS可以最大化的效率共享硬件、軟件許可證以及管理資源。對其用戶和應用程序來講，每一個VPS平臺的運行和管理都與一臺獨立主機完全相同，因為每一個VPS均可獨立進行重啟并擁有自己的root訪問權限、用戶、IP地址、內存、過程、文件、應用程序、系統函數庫以及配置文件。對于運行著多個應用程序和擁有實際數據的產品服務器來說，虛擬操作系統的虛擬機可以降低成本消耗和提高系統效率?，F今，swsoft的virtuozzo是這一領域的成熟產品。
半虛擬技術
在不斷增加的虛擬化技術列表中，Xen是近來最引人注目的技術之一。Xen 是在劍橋大學作為一個研究項目被開發(fā)出來的，它已經在開源社區(qū)中得到了極大的推動。Xen 是一款半虛擬化(paravirtualizing)VMM(虛擬機監(jiān)視器，Virtual Machine Monitor)，這表示，為了調用系統管理程序，要有選擇地修改操作系統，然而卻不需要修改操作系統上運行的應用程序。Xen是一種特殊的虛擬硬件虛擬機，具有虛擬硬件虛擬機的大部分特性，其最大的不同點在于，Xen需要修改操作系統內核。
如今，Xen只支持在Linux系統之上實現的Linux虛擬機。不過，其新的版本將支持Intel公司的硬件虛擬技術Intel-VT，這一個關鍵技術將可以用以解決Xen在虛擬化Windows系統方面的困難。
VMware仍然是虛擬技術領域的領袖，在產品的成熟度方面它比XenSource公司還是有著很明顯的優(yōu)勢。但是很多的業(yè)內人士認為，由于開源的原因，Xen的實力將會越來越強。如今，開源領域的巨頭Red Hat公司以及Novell公司都已經開始將該技術整合進入它們于Red Hat Enterprise Linux 5系統以及Novell、SuSE Linux Enterprise Server 10系統。
弊端
成本高
硬件成本較高。
運營和維護成本高，包括數據中心空間、機柜、網線，耗電量，冷氣空調和人力成本等。
兼容性差
系統和應用遷移到新的硬件需要和舊系統兼容的系統。
可用性
可用性低， 因為每個服務器都是單機， 如果都配置為雙機模式成本更高。
系統維護和升級或者擴容時候需要停機進行，造成應用中斷。
缺乏可管理性
數量太多難以管理，新服務器和應用的部署時間長，大大降低服務器重建和應用加載時間。
硬件維護需要數天/周的變更管理準備和數小時的維護窗口。
優(yōu)勢
在虛擬架構中，用戶可以把資源看成是專屬于他們的，而管理員則可在企業(yè)范圍內管理和優(yōu)化整個資源。VMware的虛擬架構可以通過增加效率、靈活性和響應能力來降低企業(yè)的IT花費。管理一個虛擬架構可以讓IT部門更快的連接和管理資源，以滿足商業(yè)所需。其優(yōu)勢主要包括以下幾個方面：
TCO 節(jié)省
通過將整合多個物理服務器到一個物理服務器降低40%軟件硬件成本。
整合比：生產環(huán)境10-15 ：1 ，開發(fā)測試環(huán)境15-20 : 1；每個服務器的平均利用率從5%-15%提高到60%-80%；降低70-80%運營成本，包括數據中心空間、機柜、網線，耗電量，冷氣空調和人力成本。
提高服務水平
幫助您的企業(yè)建立業(yè)務和IT資源之間的關系，使IT和業(yè)務優(yōu)先級對應。
將所有服務器作為大的資源統一進行管理，并按需自動進行動態(tài)資源調配。
無中斷的按需擴容。
提高運營效率
部署時間從小時級到分鐘級，服務器重建和應用加載時間從 20-40 hrs =>15-30 min，每年節(jié)省10,000 人/小時(300臺服務器)。
以前硬件維護需要之前的數天/周的變更管理準備和1 - 3小時維護窗口，現今可以進行零宕機硬件維護和升級。
應用
虛擬技術早在20世紀70年代便開始將其用于培訓宇航員。由于這是一種省錢、安全、有效的培訓方法，現今已被推廣到各行各業(yè)的培訓中。如今，虛擬現實已被推廣到不同領域中，得到廣泛應用。虛擬現實是用戶可以和一個由計算機產生的三維立體空間中的對象交互,除觀看外還可以在空間中隨用戶的意志自由操縱其中的對象,進而產生相當的融入感及參與感。
虛擬技術如今被運用到科技、商業(yè)、醫(yī)療、娛樂等多個領域中。美國波音747的研制就是應用虛擬技術的典型例子。 | |