为什么要有虚拟化技术？

每台主机一个操作系统，软硬件耦合强度大，而且一个主机经常运行很多应用，特别在搭建分布式、集群环境，常出现应用冲突的问题，也使得系统资源利用率低，硬件成本高，也不够灵活。

虚拟化技术

将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机，在一台计算机上同事运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可以运行不同的操作系统，且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显着的提高计算机的工作效率。

优点

打破操作系统和硬件的依赖

通过封装到虚拟机的技术，管理操作系统和应用程序为单一的个体

强大的安全和故障隔离

虚拟机独立于硬件，能在任何硬件上运行

技术分类

完全虚拟化技术：又称硬件辅助虚拟化技术，最初所使用的虚拟化技术就是全虚拟化技术，在虚拟机和硬件之间加了一个软件层（Hypervisor），或称虚拟机监控器（VMM）。

Hypervisor 直接运行在物理硬件上 – KVM

Hypervisor 运行在另一个操作系统中 – QEMU 和 WINE

半虚拟化技术：又称准虚拟化技术，就是在全虚拟化的基础上，把客户操作系统进行了修改，增加了一个专门的API，这个API可以将客户操作系统发出的指令进行最优化，即不需要Hypervisor耗费一定的资源进行翻译操作，因此Hypervisor的工作负担变得非常的小，因此整体性能也有很大的提高，但需要专门API，因此在实际中很少应用。

架构分类

寄居架构：在操作系统之上安装和运行虚拟化程序，依赖于主机操作系统对设备的支持和物理资源的管理；优点是简单便于实现；缺点是安装和运行应用程序依赖于主机操作系统对设备的支持；例如GXS Server、Vmware Server、Workstation；

裸金属架构：直接在硬件上安装虚拟化软件，在其上安装操作系统和应用，依赖虚拟层内核和服务器控制台进行管理；优点是虚拟机已依赖于操作系统，可以支持多种操作系统，多种应用，更加灵活；缺点是虚拟层内核开发难度大；例如VMWare ESXI Server；

为什么需要云计算？

美国环境保护署（EPA）研究服务和数据中心的能源效率时发现，实际上服务器只有5%的时间是在工作的，在其他时间，服务器都处于休眠状态，因此导致大量的计算资源浪费。

对于大企业而言，流量高峰波段持续时长太短，大部分时间服务器的资源都处于闲置的状态。

对于小企业而言，服务器硬件成本高、附属硬件多、硬件贬值快、利用率和投入不成正比。

云计算

美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的，按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（网络、服务器、存储、应用软件、服务等），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务提供商进行很少的交互。

技术变迁

单主机多用户：资源依赖、互相影响、无隔离

但主机多虚拟机：资源共享、互相隔离

分类

私有云：企业内部；

公有云：服务平台；

混合云：典型的应用场景是访问量大的到公有云，计算量大的到私有云；

云平台选择标准

API接口的广泛性；

使用何种的开源协议进行编写；

平台的成熟度；

云平台分类

愿景

使用计算资源、网络资源像使用自来水一样按需自由有偿。