桌面虛擬化、虛擬機：應(yīng)用與發(fā)展趨勢

原創(chuàng)
作者：編譯/哲婷 2010-11-19 16:53:14

云計算

虛擬化 虛擬機軟件或桌面虛擬化是虛擬計算的最終用戶執(zhí)行，在此，桌面應(yīng)用程序（而不是服務(wù)器）被用來模擬一臺PC。這其中的關(guān)鍵在于要像與本地電腦一樣與虛擬機進行直接互動，而不是單純?yōu)榱嘶诜?wù)器的應(yīng)用程序而進行計算能力的模擬。

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虛擬機軟件或桌面虛擬化是虛擬計算的最終用戶執(zhí)行，在此，桌面應(yīng)用程序（而不是服務(wù)器）被用來模擬一臺PC。這其中的關(guān)鍵在于要像與本地電腦一樣與虛擬機進行直接互動，而不是單純?yōu)榱嘶诜?wù)器的應(yīng)用程序而進行計算能力的模擬。

實際應(yīng)用

虛擬機軟件的一些常見的用途包括：

軟件測試/沙箱。為了確保生產(chǎn)系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)不受損壞， 用戶可能會希望在一個獨立的模式下嘗試運行某個軟件。在此之前，這可能涉及設(shè)置一個完全獨立的物理機來進行測試，或者在同一臺機器上建立一個單獨的操作系統(tǒng)實例（通過一個多啟動系統(tǒng)進行訪問）。一臺虛擬機可以運行軟件——一個單一的程序、一個完整的操作系統(tǒng)或者兩者兼而有之——這樣任何活動都可以限制在虛擬機上進行。

虛擬設(shè)備。很多服務(wù)器端應(yīng)用程序都有虛擬設(shè)備版本。這些虛擬機鏡像包括一個操作系統(tǒng)（通常是Linux）和一個預(yù)先載入的應(yīng)用程序副本。這樣，只用啟動虛擬機然后將它連接至網(wǎng)絡(luò)就可以部署和運行所有的事情了。這類應(yīng)用程序有wordpress、SugarCRM、Joomla!和Drupal，所有這些產(chǎn)品都擁有虛擬設(shè)備版本。

向后兼容性。一些針對當(dāng)前某種操作系統(tǒng)編寫的應(yīng)用程序可能不能在早期的操作系統(tǒng)中運行，反之亦然。在虛擬機上運行應(yīng)用程序可以讓它找到相應(yīng)的操作系統(tǒng)。Windows 7的XP模式下的做法是，在一臺虛擬機上運行一個完整的Windows XP副本，這樣你就可以使用之前不能在Windows 7上運行的應(yīng)用程序和設(shè)備了。

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軟件

在過去的數(shù)十年中，由于進行虛擬化所需的硬件成本逐步下降，終端/桌面虛擬機程序的數(shù)量也就得到了相應(yīng)的增加。以下軟件是最常見并被廣泛使用的，此外，附帶一些關(guān)于它們功能的論述。（這里不包括服務(wù)器水平上的虛擬機子系統(tǒng)，比如Xen。）

VMware。它是最早也是最為廣泛認可的虛擬機解決方案，從服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)到各種針對不同用戶設(shè)計的桌面版本無所不有。VMware Player是最基礎(chǔ)的版本，可以讓你創(chuàng)建并運行虛擬機，不論是新創(chuàng)建的還是預(yù)先打包的虛擬機鏡像。而且，對于大多數(shù)人而言，它的功能都可以足夠勝任。

高端產(chǎn)品VMware Workstation增加了一些專業(yè)特點：三維圖形，支持更多的處理器（虛擬的或者物理的），為軟件開發(fā)者設(shè)置的機內(nèi)調(diào)試，機器狀態(tài)快照等等。Player可以免費使用，Workstation的價格是189美元。

VirtualBox。甲骨文（原先Sun的）個人虛擬機解決方案擁有很多VMware Workstation的功能。但是，它是在一個自由使用/開源的執(zhí)行狀態(tài)下運行并托管多個操作系統(tǒng)。在某些方面它并不如VMware做得那么細致，但是每個后續(xù)的修復(fù)版本都會添加新的功能（比如，多核用戶）、改進的本地兼容性，同時擁有多個操作系統(tǒng)。在它的免費使用版本中還包括一系列VMware Player所沒有的功能，比如狀態(tài)快照。在VirtualBox可用的加載項和擴展項里有一個用php編寫的網(wǎng)頁界面，可以遠程控制無外設(shè)服務(wù)器。

Virtual PC。這是最初由Connectic為個人電腦和Mac開發(fā)的與VMware相似的應(yīng)用程序。之后它被微軟收購，然后就不再以獨立的產(chǎn)品形式出現(xiàn)在市面上了。它目前作為一個Windows 7的加載項來強化Windows XP模式，只對Windows 7的高端SKU用戶可用。

Parallels。這家公司以他的Mac產(chǎn)品Parallels桌面著稱——Windows最常見的運行方式是在Mac上進行的模擬——但是他們同樣為相同的程序開發(fā)Windows和Linux版本。它的功能不像VMware和VirtualBox那么復(fù)雜——例如，它不支持多個CPU的模擬。

QEMU/DOSBox/Bochs。這是一個自主編寫的開源虛擬機和機器模擬應(yīng)用程序，不過它們的主要使用者是相關(guān)領(lǐng)域的專家。QEMU模擬了所有不同的處理器架構(gòu)——不僅僅是全部x86家族產(chǎn)品，還有諸如ARM、PowerPC和其它很多種類的構(gòu)架。DOSBox則是用來運行傳統(tǒng)的DOS應(yīng)用程序——通常是游戲，但是也適用于從來沒有移植到其它平臺上的商業(yè)軟件。Bochs可以模擬所有典型PC上所發(fā)現(xiàn)的x86指令和設(shè)備，主要用來在開發(fā)期間調(diào)試新的操作系統(tǒng)，而不是運行終端用戶應(yīng)用程序。

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硬件要求

使用一臺虛擬機需要主機擁有足夠可供虛擬機使用的備用內(nèi)存和磁盤空間。如果你想創(chuàng)建一臺擁有1GB內(nèi)存和200GB硬盤的虛擬機，你的主機上就至少需要有相應(yīng)多可供隨意使用的內(nèi)存和存儲空間。這就是為什么直到最近桌面虛擬化才開始普及起來的主要原因。因為現(xiàn)在內(nèi)存和存儲的價格非常便宜，所以即便是在中端PC上實現(xiàn)虛擬化也成為了可能。

虛擬機解決方案受益于相關(guān)的硬件輔助。這就意味著用戶通過選擇某些類型的處理來運行虛擬機的時候可以得到***效果，這些處理器的運行指令都是為虛擬化而設(shè)計的。英特爾處理器支持VT-x擴展和AMD芯片。并非所有當(dāng)今的CPU都包括這些擴展，所以任何人在執(zhí)行虛擬化的時候都應(yīng)該確認自己的處理器包括這些這些擴展。

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虛擬機的擴展

虛擬機的設(shè)計是為了在不做修改的情況下運行大多數(shù)操作系統(tǒng)。用戶通?？梢栽趩影惭b媒體之后安裝操作系統(tǒng)，就像在實際電腦上所做的那樣。這就是說，在安裝完畢之后，用戶同樣可以安裝一系列工具（事實上是一個設(shè)備驅(qū)動包），這樣可以幫助他們更好整合客戶操作系統(tǒng)和它們的主機。

這些工具對在VirtualBox和VMware下運行的Windows和Linux可用，功能包括雙向剪貼板共享、增強圖形（包括支持主機的3D硬件加速功能）以及更加緊密集成的網(wǎng)絡(luò)等等。不過這些加載項都無關(guān)大礙，因為即便是沒有它們，客戶操作系統(tǒng)依然能夠順利地運行。但是它們確實有助于用戶的日常使用，特別是會讓一些工作變得更加簡單。例如，客戶和主機之間網(wǎng)絡(luò)集成讓兩者之間文檔復(fù)制變得十分便捷。

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未來趨勢

由于虛擬化已經(jīng)成為今天IT界的基礎(chǔ)技術(shù)，特別是在服務(wù)器領(lǐng)域，它的發(fā)展勢必會影響任何其它領(lǐng)域的計算技術(shù)。以下列出幾個值得我們關(guān)注的未來發(fā)展趨勢。

現(xiàn)在的虛擬化的運作大多受操作系統(tǒng)和硬件的支持。虛擬化所面臨的下一步將是成為系統(tǒng)默認值——作為所有在管理程序之下運行的操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)行為，或者讓操作系統(tǒng)本身使用一種類似的區(qū)分模式，來保證不同用戶之間內(nèi)容的分離。無論是使用何種硬件或者操作系統(tǒng)，所涉及的硬件和操作系統(tǒng)都將會通過一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置界面進行相互交流。

另一方面則是更緊密集成的I/O密集型資源，比如網(wǎng)絡(luò)或者磁盤硬件。在這方面的進步需要與硬件廠商進行密切合作。不過出于對未來利益的考慮，他們會開發(fā)出能夠很好地勝任虛擬化的硬件，這些硬件可以在虛擬環(huán)境下表現(xiàn)得非常出色，能夠提供虛擬化環(huán)境下所必須的功能，而這些功能在非虛擬化的環(huán)境下則不能實現(xiàn)。比如，在兩臺或者更多的虛擬化操作系統(tǒng)之間自動創(chuàng)建同一物理磁盤的不同版本。

這也就意味著不同程度的虛擬化解決方案將無處不在。不僅僅在服務(wù)器中，而且存在于桌面之上——特別是當(dāng)桌面上擁有足夠的存儲、內(nèi)存和CPU能力來支持虛擬化解決方案的時候?，F(xiàn)在我們還不清楚本地支持的未來桌面系統(tǒng)將會提供提供何種形式的虛擬化（Windows 7的XP模式是我們首先想到的***步）。在移動設(shè)備上的虛擬化也不容忽視，特別是隨著類似VMware MVP這類產(chǎn)品的問世，多個移動操作系統(tǒng)就可以通過虛擬機并存于一臺設(shè)備之內(nèi)。

***，軟件開發(fā)者應(yīng)該開始考慮把虛擬化看作是一種計算環(huán)境中的常見元素，這一點變得越來越重要，就像他們此前不得不去思考和計劃使用多核技術(shù)一樣。

原文名： Desktop Virtualization, Virtual PCs: Apps and Trends 作者：Serdar Yegulalp

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