信息技术/虚拟化简介
虚拟化是创建其他事物的模拟版本。计算机可以创建虚拟网络、存储、磁盘驱动器、操作系统和其他形式的硬件。物理机器被称为“宿主机”，而模拟机器被称为虚拟机。除了提供物理服务外，虚拟硬件还通过提供比最初安装在其设备上的更多功能来为用户提供扩展服务。虚拟机通常比实际硬件机器具有更多的配置属性，这是许多人开发更多虚拟设备以扩展其当前计算机范围的原因。
虚拟这个词意味着某种东西在物理上不存在，或者某种东西在物理上无法触及。在 IT 中，可以肯定地说虚拟化也是如此。它是计算设备的模拟部分，无法触及。例如操作系统、存储、磁盘驱动器等。
在网络中，虚拟化非常有用。我们使用路由器、交换机、服务器等工具。在现实世界中，访问所有这些工具可能很昂贵，但借助虚拟化，我们可以虚拟地使用这些工具。换句话说，虚拟化的主要原因是它具有成本效益。它还具有扩展等优势。例如，在配置多个连接到网络服务器的路由器时，我们可以虚拟设置另一个拓扑并进行所需的配置。
这种类型的虚拟化创建了一个具有工作操作系统 (OS) 的真实计算机的模拟。宿主机是运行虚拟机的实际计算机，虚拟机是客户机。宿主机允许客户机运行软件，而不管宿主机硬件资源如何，例如，即使宿主机运行 Windows 系统，客户机也可以运行 Linux 或 Unix 系统。虚拟化有不同的类型：完全虚拟化、部分虚拟化和半虚拟化。
这是对某人想要使用的特定软件所需几乎所有硬件的模拟。如果需要，这通常包含一个客户机操作系统来运行这些程序。
这是对软件仅部分硬件需求的模拟。任何需要未模拟硬件的软件都需要进行修改才能在模拟环境中使用。
半虚拟化是另一种虚拟化技术，它为虚拟机提供了一个类似于但与底层硬件不完全相同的软件接口。它用于减少客户机执行操作的总时间，与非虚拟化环境相比，这些操作在虚拟环境中越来越难以运行。半虚拟化具有所谓的“钩子”，允许客户机和宿主机请求和执行不同的任务和信息，而不是在性能明显较差的虚拟域中执行。
服务器虚拟化是指将物理服务器分区成一个或多个虚拟服务器机器。大多数服务器往往只使用其计算处理能力的一小部分。使用服务器虚拟化时，它可以最大限度地提高服务器的计算使用率，并且单个服务器能够执行许多服务器的计算能力。在数据中心中，一台服务器可以同时运行多个虚拟操作系统，从而降低运营成本并减少放置物理服务器所需的空间。
网络虚拟化包括在软件中重建物理网络。安装软件和服务以创建相互安全隔离的通道，并可以分配给特定设备。这反过来又允许管理应用程序、存储和计算周期的共享。因此，无论物理组件如何设置，网络上的服务器或分配的设备都成为任何人都可以访问的资源池。与大多数情况一样，这种虚拟化方法有助于提高硬件利用率。
快照是虚拟设备中的状态，允许用户还原在实现快照的准确时间点可能已完成的任何更改。如果用户对虚拟设备进行任何更改并犯了一些错误，这是一个很好的备份工具。
虚拟化的主要原因之一是降低网络上服务器数量的成本。即使您降低了硬件成本，也不意味着您会损失其他任何东西。您仍然可以在虚拟机上使用操作系统，而不是在物理服务器上运行。这降低了成本，因为它比在物理服务器上运行消耗更少的能量才能在虚拟机上运行。它还具有从一台机器迁移到另一台机器的功能，这也节省了成本。
虚拟化的最大优势在于其扩展能力。这意味着，如果某个应用程序占用服务器上的空间过大，可以在另一台服务器上创建另一个虚拟环境。服务器虚拟化还可以减少运行所有应用程序所需的服务器数量。在每个应用程序都分配到自己的服务器之前，会占用更多的物理空间和能源，但虚拟化允许在一台服务器上运行多个应用程序，而不是使用多个不同的服务器。
虚拟化的另一个优势在于它能够从一个位置迁移到另一个位置。虚拟机可以将其当前的精确状态复制，称为快照。这些快照保留了虚拟机的每个组件，使其既可以作为完美的备份，也可以传输到不同的位置。此过程称为迁移，通过停止虚拟机、创建快照（完美副本）、将快照移动到另一台虚拟机，然后恢复正常操作来执行。最常用于在物理服务器进行维护或更换时将一台服务器的操作迁移到另一台服务器。
虚拟化的另一个优势在于它能够从一个位置迁移到另一个位置。虚拟机可以将其当前的精确状态复制，称为快照。这些快照保留了虚拟机的每个组件，使其既可以作为完美的备份，也可以传输到不同的位置。此过程称为迁移，通过停止虚拟机、创建快照（完美副本）、将快照移动到另一台虚拟机，然后恢复正常操作来执行。最常用于在物理服务器进行维护或更换时将一台服务器的操作迁移到另一台服务器。
虚拟化允许完全控制其环境，这意味着它可以变得更加安全。如果虚拟化中发生任何可能损害计算机的错误，所有损坏都将包含在虚拟化中。此安全性可用于在多种虚拟机上测试程序，而无需将主机系统置于故障或损坏的危险之中。
虽然虚拟化是企业使用的有效且节省成本的技术，但它确实存在风险和缺点。安全性是最大的威胁之一，因为创建自己的虚拟机非常容易。有方法可以避免这种情况，但每个系统都有其缺陷。运行多台机器也可能难以修补和跟踪。远比它们所取代的硬件要困难得多。无法控制这些机器上发生的事情以及客户数据存储和处理的位置，给这些机器带来了更多风险。但是，通过一个完善且维护良好的系统，虚拟化仍然可以节省成本并提高效率。
操作系统是一个维护计算机软件和硬件并允许计算机为其程序执行简单任务的系统。所有这些程序都必须使用操作系统，除了固件。您可以在每台计算设备上找到操作系统。这些设备包括计算机、手机、游戏机、平板电脑和其他计算设备。如今，有四家主要的操作系统公司控制着大部分市场。这些公司是微软、谷歌、苹果和 Linux。微软在台式机领域占据主导地位，而谷歌在智能手机领域占据主导地位，Linux 在超级计算机操作系统领域占据主导地位。苹果在台式机和智能手机的操作系统方面紧随微软和谷歌之后。
主机操作系统（OS）是安装在计算机中的主要物理操作系统。它与管理多个虚拟机（VM）的管理程序或虚拟机监视器（VMM）进行交互。主机操作系统用于虚拟化过程。首先，主机操作系统控制并与安装的 2 型管理程序或称为虚拟机监视器（VMM）进行交互。然后，2 型管理程序与安装的多个操作系统（也称为客户操作系统）进行交互。在主机操作系统中，多个客户操作系统使用共享硬件应用程序和资源。此外，它们不知道主机操作系统的存在，但由虚拟机管理。
客户操作系统是安装在虚拟机或分区磁盘上的软件，它描述了一个与主机操作系统不同的操作系统，它还可以为设备提供备用操作系统。例如，主机操作系统可以运行 Windows，而客户操作系统运行 Linux。虚拟机必须存在客户操作系统才能存在。此外，虚拟机上的客户操作系统可能与主机操作系统不同，但分区磁盘上的客户操作系统必须与主机操作系统相同。