在計算中，可以通過某種形式的軟件將單個物理服務器分割成多個獨立的虛擬服務器。這些虛擬服務器中的每一個都完全能夠獨立運行自己的操作系統 (OS)。

除其他原因外，這樣做主要是為了更嚴格地控??制所有服務器用戶。服務器虛擬化意味著用戶只能訪問分配給他們唯一實例的資源。例如，虛擬化服務器上??的用戶無法識別物理服務器上的操作系統、處理器或其他虛擬化服務器的總數。此外，他們只能使用與其實例關聯的最大內存或 CPU 周期，以防止他們影響服務器上的其他用戶。

服務器虛擬化的工作原理

服務器是處理來自網絡中其他計算機的請求的計算機。通常，一臺服務器專用于一項任務或應用程序。考慮到有多少任務和應用程序，這可能會導致一個網絡中的服務器數量難以管理。

服務器占用空間和電力來運行。更重要的是，一些現代服務器擁有的資源（內存和存儲）超過了它們處理所需的專用任務或應用程序所需的資源。許多服務器對計算能力的這種未充分利用最終可能會消耗比必要更多的能量。從本質上講，服務器需要以一種允許高效能源消耗而不犧牲計算能力的方式進行管理。

服務器虛擬化通過使用軟件將單個物理服務器劃分為多個完全隔離的虛擬服務器來緩解服務器效率低下的情況。這些虛擬服務器中的每一個都能夠運行獨立的操作系統，并通過在父服務器上分配資源來完成任務。

服務器虛擬化的好處

虛擬化可以極大地使組織受益。除了簡化網絡需求外，服務器虛擬化的好處還包括：

• 節省空間：如果您在每臺服務器上運行一項任務或應用程序，它們將很快接管您的數據中心。通過在更少的物理服務器上托管多個虛擬服務器，您可以潛在地節省大量物理空間。
• 降低硬件成本：構建物理服務器的成本可能很高。虛擬服務器的部署成本要低得多。
• 提高資源效率：許多服務器的功能比它們所負責的需求所需要的更強大，這意味著組織在技術上為未使用的資源付費。虛擬化有助于確保所有資源都得到有效利用。
• 降低能源成本：由于虛擬化允許您有效地使用服務器資源而不是構建不必要的基礎設施，因此您使用能源的服務器更少。
• 減少對 IT 的需求：維護大型物理服務器網絡可能會給組織的 IT 部門帶來負擔。虛擬化可以幫助釋放 IT 員工資源以專注于業務的其他需求。
• 加速設置：從購買物理服務器硬件到實施可能需要幾天或幾周的時間。設置虛擬服務器可能需要幾分鐘時間。
• 簡化恢復：虛擬機 (VM) 上的備份系統快速高效。這意味著您可以在系統出現故障后快速啟動并運行，幾乎不會丟失數據。

服務器虛擬化的缺點

服務器虛擬化并非一切都是完美的。虛擬化的一些缺點包括：

• 增加前期成本：任何新硬件和許可費用都會增加前期成本。
• 性能略有下降：共享資源，尤其是基于管理程序的虛擬化，用戶可能會看到性能略差。任務可能需要更長的時間才能運行。但是，隨著服務器虛擬化技術的進步，這已不再是一個問題。
• 服務器蔓延：由于 VM 相對容易構建，管理員可能會無意中過度構建網絡，這被稱為 VM 蔓延。當只有10臺服務器就足夠時，可以構建20臺虛擬機。

5種服務器虛擬化

服務器虛擬化作為跨組織和行業的解決方案得到廣泛應用。這是因為它解決了一些大問題，例如管理服務器資源、節省基礎架構成本以及減輕對 IT 的需求。網絡管理員依賴多種類型的服務器虛擬化。服務器虛擬化示例的類型包括：

• 完全虛擬化。
• 準虛擬化。
• 硬件輔助虛擬化。
• 操作系統級虛擬化。
• 管理程序虛擬化。

1.全虛擬化

在完全虛擬化的情況下，一種稱為管理程序的軟件將服務器的資源分配給彼此隔離的完全獨立的虛擬服務器。管理程序處理如何在每個虛擬服務器之間分配資源。由于虛擬機是獨立的，它們都在自己的操作系統上運行，并且可以根據需要進行配置。

2.半虛擬化

半虛擬化與全虛擬化有些相關，因為管理程序可以通過與底層硬件高度相似的接口訪問虛擬機。在虛擬機內安裝之前，半虛擬化涉及修改客戶操作系統以允許服務器上的所有其他客戶操作系統共享資源并相互通信。因為所有 VM 都協同工作，所以對需求更少，這意味著更多的虛擬化服務器資源專用于虛擬服務器。

3.硬件輔助虛擬化

通過硬件輔助虛擬化，支持多個虛擬機所需的資源劃分已經內置到主機服務器的 CPU 中。這允許虛擬機直接與主服務器通信，而不是完全通過管理程序。這是一種部分去除中間人的方法，但仍然需要管理程序。由于虛擬機和物理服務器之間的路徑更直接，管理程序使用了非常大量的服務器資源。這使得虛擬機看起來像是直接在服務器上運行。

4.操作系統級虛擬化

對于全虛擬化、準虛擬化和硬件輔助虛擬化，需要管理程序來提供虛擬服務器操作系統可以在其上運行的平臺。然而，對于操作系統級虛擬化，主機服務器的操作系統被設置為允許稱為容器的虛擬機的多個實例。虛擬機在操作系統級虛擬化中的運行方式與在管理程序虛擬化中的運行方式大致相同，但主機操作系統的計算開銷占物理服務器資源的比例遠高于基于管理程序的系統。但是，操作系統級虛擬化對于新用戶來說實施起來更簡單且成本更低。

5.基于管理程序的虛擬化

通過基于管理程序的虛擬化，軟件（管理程序）虛擬地模擬了主服務器的硬件，基本上就像可以運行操作系統的物理機一樣。管理程序在各種來賓虛擬機之間分配物理服務器的資源。全虛擬化和半虛擬化是基于管理程序的虛擬化類型。硬件輔助虛擬化是一種基于管理程序和硬件的混合虛擬化。

服務器虛擬化：需要考慮的事項

虛擬化服務器可以通過多種方式幫助改進組織的計算系統。它們使 IT 可以將更少的時間集中在內部網絡上，節省數據中心的空間，最大限度地利用服務器資源，并削減與硬件和能源相關的成本。最重要的是，設置虛擬機比設置新的物理服務器簡單得多。

但是，服務器虛擬化通常與共享服務器資源或多租戶解決方案相關聯。雖然多租戶服務器更具成本效益并且可能非常強大，但它們通常與可能的挑戰相關聯，例如嘈雜的鄰居和額外的安全性或穩定性問題。

減輕這些風險的一種方法是選擇裸機虛擬化方法。使用裸機虛擬化，您是使用服務器資源的單一租戶，即使仍然有管理程序管理虛擬服務器。裸機虛擬化可以為您提供云計算的所有優勢，同時最大限度地降低與共享服務器配置相關的風險。