主流x86虚拟机技术：虚拟硬件模式 vs. 虚拟操作系统模式

目前，主流的x86虚拟机技术主要有这样几类：
1、虚拟硬件模式
虚拟硬件模式是最传统的虚拟计算机模式。最早的虚拟硬件模式当然是源自IBM大型机的逻辑分区技术。这种技术的主要特点是，每一个虚拟机都是一台真正机器的完整拷贝，一个功能强大的主机可以被分割成许多虚拟机。目前，这一虚拟模式被业界广泛借鉴，包括HP vPAR、VMware ESX Server和Xen在内的虚拟技术都是这样的工作原理。
虚拟硬件模型将计算机、存储和网络硬件间建立了一个抽象的虚拟化平台，使得所有的硬件被统一到一个虚拟化层中。这样，在这个平台的顶部创建的虚拟机具有同样的硬件结构，提供了更好的可迁移性。在这种模型中，每个用户都可以在他们的虚拟机上运行程序、存储数据，甚至虚拟机崩溃也不会影响系统本身和其他的系统用户。所以，虚拟机模型不仅允许资源共享，而且实现了系统资源的保护。
目前，此类虚拟机的典型产品有Vmware 的Workstation、GSX Server、ESX Server和Microsoft的Virtual PC、Virtual Server以及Parallels Workstation等。
以上的几种虚拟机软件都具有同样的特点：虚拟了Intel x86平台，可以同时运行多个操作系统和应用程序。通过使用虚拟化层，提供了硬件级的虚拟，即虚拟机为运行于虚拟机的操作系统映像提供了一整套虚拟的 Intel x86兼容硬件。这套虚拟硬件虚拟了真正服务器所拥有的全部设备：主板芯片、CPU、内存、SCSI和IDE磁盘设备、各种接口、显示和其他输入输出设备。并且，每个虚拟机都可以被独立的封装到一个文件中，可以实现虚拟机的灵活迁移。
虚拟硬件虚拟技术有两个显著特点。第一，无论哪款产品，都可以直接用系统处理器执行CPU指令，根本涉及不到虚拟层。第二，实现真正的分区隔离，每个分区只能占用一定的系统资源，包括磁盘I/O和网络带宽，并提高了系统的整体安全性。
另外，高端的虚拟服务器产品可以直接在硬件上运行虚拟机，而不需要宿主操作系统。并且，通过相关的管理软件，可以对每个虚拟机消耗的物理资源（网络带宽、磁盘I/O访问等）进行精确的控制。
2、虚拟操作系统模式
虚拟操作系统模型是基于虚拟机运行的主机操作系统创建了一个虚拟层，用来虚拟机主机的操作系统。在这个虚拟层之上，可以创建多个相互隔离的虚拟专用服务器（Virtual Private Server, VPS）。这些VPS可以最大化的效率共享硬件、软件许可证以及管理资源。对其用户和应用程序来讲，每一个VPS平台的运行和管理都与一台独立主机完全相同，因为每一个VPS均可独立进行重启并拥有自己的root访问权限、用户、IP地址、内存、过程、文件、应用程序、系统函数库以及配置文件。对于运行着多个应用程序和拥有实际数据的产品服务器来说，虚拟操作系统的虚拟机可以降低成本消耗和提高系统效率。

亮晶晶  发表于: 2009-10-15