虚拟化技术(虚拟化技术的思想)

虚拟化技术
虚拟化可以说是IT领域非常火的技术了,它为数据中心内使用的计算,存储,网络等资源的分配提升了灵活性,可靠性和便利性。目前绝大多数IT服务都是构建于虚拟化技术之上,可以说虚拟化技术是IT领域发展的核心基础之一。这篇文章从我本人的理解出发,谈谈我理解的广义虚拟化技术的核心思想和我的思考。虚拟化的定义Microsoft Azure虚拟化利用单台计算机或服务器创建多个资源,在减少整体服务器使用数、降低能源消耗以及削减基础结构成本和维护的同时,提高了可伸缩性和工作负荷。
Oxford English DictionaryNot physically existing as such but made by software to appear to do so.
GartnerVirtualization
is the abstraction of IT resources that masks the physical nature and
boundaries of those resources from resource users. An IT resource can be
a server, a client, storage, networks, applications or OSs.
Essentially, any IT building block can potentially be abstracted from
resource users.
上述定义有广义的也有狭义的,但是体现出来的核心思想是类似的,即把物理的资源通过抽象和整合,产出和物理资源类似的虚拟资源供用户使用。下面给出几个简易的示意图,可以看出虚拟化技术在各个层面都可以得到应用。
常见虚拟化示意图计算虚拟化示意图:将不同的物理服务器通过虚拟化技术组成虚拟化资源池,进而可以基于资源池建立虚拟机。例如VMware ESXi, Microsoft HyperV等。

存储虚拟化示意图:通过存储虚拟化设备将不同品牌存储统一纳管,然后通过该设备进行存储池和Lun的分配及管理。例如:DellEMC VPLEX,IBM SVC。

存储硬盘池化示意图:存储设备内部的硬盘池化,再通过存储池划分Lun。

逻辑卷管理示意图:Linux操作系统中LVM的基本结构,将虚拟或物理硬盘转换成PV组成VG,然后基于VG划分LV形成文件系统。

广义的虚拟化从上述示意图可以看到,虚拟化是一个转换的过程,输入可以是物理资源也可以是虚拟资源,可以是一层的虚拟化也可以是多层虚拟化串联,虚拟化层的输入可以是同构资源也可以是异构资源。在虚拟化之后显而易见的好处就是解耦了输入资源和输出资源,在增加输入资源的同时不影响输出资源的使用。
基于此我们进一步抽象虚拟化为:将输入资源通过虚拟化组件整合管理,并基于虚拟化组件输出资源的过程,主要特点如下:
?输入资源可以是物理的也可以是虚拟的?虚拟化组件可以是集中式的也可以是分布式的?虚拟化组件可以是基于硬件的也可以是基于软件的?输入资源可以是同构的也可以是异构的?输出资源可以是一致的也可以是不一致的?虚拟化的过程可以是多级的?输入资源和输出资源是非耦合的
总结如下示意图:

其他思考从上述抽象出来的定义可以延展到其他领域,虚拟化本质上是一个比较朴素的容易实现且具有实际意义的系统,很多领域其实应该早已经使用了虚拟化的思想,比如电力系统,水利系统等。
计算机领域的很多内容深入思考之后就会发现在现实世界中也有对应的存在,并且可以推广延伸在更多领域中使用,那么总结和学习各类思想是很有意义的事情,在这个过程中可能会发现更多原理性的内容并提供新的思路。

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