简介

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虚拟化是云计算范例的核心。 它位于云基础结构或数据中心之上。 相比之下，虚拟资源（例如虚拟 CPU、内存、磁盘和网络）构建于基础物理资源，并充当它们的代理。 与 20 世纪 60 年代引入的云计算类似，虚拟化可以追溯到 20 世纪 70 年代。

40 年前，大型机系统非常大且昂贵。 1970 年发布了 IBM 370 体系结构，用于解决不断增长的用户需求和购买计算机的高昂费用问题。 它为在同一计算机硬件上运行的不同程序提供了完整的虚拟机 (VM)。 随着时间的推移，计算机硬件的成本降低，用户开始迁移到价格低廉的台式计算机。 这种迁移使虚拟化技术的采用暂时消失了。

如今，虚拟化无处不在，许多研究项目和商业系统都为家用电脑、服务器和云提供了虚拟化解决方案。 即使是运行自己的数据中心的公司也已经转向虚拟化，以提高服务器利用率、降低成本并更灵活地适应不断变化的环境。 2016 年，Gartner 报告称，大多数公司已虚拟化了其 75% 或更多的服务器1。

本模块将简要介绍虚拟化以及虚拟机背后的主要动机。 我们将讨论两种类型的虚拟机，并探索另一种称为“容器”的虚拟化技术。 我们还将了解虚拟网络及支持它的一些技术。 对于云计算来说，虚拟网络与虚拟机一样重要。 如果没有虚拟网络，VM 将无法通信，用户将无法远程连接到其创建的 VM。

学习目标

  • 识别两种主要的虚拟机类型，并提供每种类型的示例
  • 阐释虚拟化被视为云计算的关键技术的主要理由
  • 列出容器相对于虚拟机的主要优势
  • 了解 Docker 容器、容器映像和容器注册表等关键术语
  • 确定主要云平台支持容器的一些方式
  • 回顾数据中心网络的关键设计注意事项，并描述支持多租户的网络虚拟化需求

必备知识

  • 了解什么是云计算，包括云服务模型和常见云提供商
  • 认识云服务模型（例如 IaaS、PaaS 和 SaaS），并加以区分
  • 了解云资源预配的工作原理

感兴趣的读者可以参考这本关于虚拟机2的热门书籍，该图书对所有与虚拟化相关的概念都给出了综合性参考。

参考资料

  1. 信息周（2016年）。 Gartner 发现，虚拟市场现已“成熟”。 https://www.informationweek.com/infrastructure-as-a-service/virtualization-market-now-mature-gartner-finds/。

  2. 杰·史密斯和奈尔（2005年）。 “虚拟机：系统和流程的通用平台。”Morgan Kaufmann。