虚拟化的基础与方式

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本单元目标

术语总表（6 个）

术语	一句话	类别	区分线索
仮想化	用软件处理物理资源，使其呈现为与实际不同的构成来使用的技术	技术・思路	把一台呈现为多台（也可把多台呈现为一台）
ホスト型	在宿主操作系统上安装虚拟化软件来运行虚拟机的方式	实现方式	底座是日常使用的操作系统
ハイパーバイザー型	在硬件之上直接放置管理程序来运行虚拟机的方式	实现方式	不放宿主操作系统
コンテナ型	共享宿主操作系统的内核，只划分应用程序运行环境的方式	实现方式	不拥有完整的操作系统
VM	虚拟机（Virtual Machine）的缩写	实体的称呼（简称）	产品名和管理界面中的简短写法
仮想マシン	用软件在物理机上构建出来的虚拟计算机	实体的称呼	拥有专用的操作系统和应用程序

虚拟化（仮想化）是用软件处理 CPU、内存、磁盘等物理资源，使其能够呈现为与实际不同的构成来使用的技术。

典型的用法是把一台物理计算机划分开来、作为多个环境使用的服务器虚拟化。把划分出的环境做成虚拟的计算机时，每一台称为虚拟机，在其中运行的操作系统称为客户操作系统。反过来，把多个物理资源汇集起来呈现为一个的用法也属于虚拟化。

类比就好比用隔断把宽敞的楼层分成好几个单间来出租。楼只有一栋，租户却能各自把房间当作自己专用的空间来用。

记法virtual 的意思是“并非实物，但实际上发挥着同样的作用”。虚拟机、虚拟存储器中的“虚拟”，也是这个 virtual 的译词。

考点

常考服务器虚拟化（サーバの仮想化）是把一台物理机进行逻辑划分，使多台服务器能够在其上同时运行的技术。
常考在服务器虚拟化中，物理机的资源可以按划分出的各个环境所需的量分配，因此能根据需求灵活地调配资源。
易混虚拟存储器（仮想記憶）是利用辅助存储器让主存储器的容量看起来比实际更大的机制，而服务器虚拟化是把一台计算机当作多台相互独立的计算机来使用的技术。

宿主型（ホスト型）是在平时使用的操作系统（宿主操作系统）上安装虚拟化软件，再在其上运行虚拟机的方式。

它可以像在现有的 PC 上多装一个应用程序那样导入，便于轻松试用。另一方面，虚拟机使用硬件的处理要经过宿主操作系统，这部分负担（开销）容易使处理变慢。

类比就好比把房东自己住的房子里的一间租给客人。客人可以自由使用房间，但玄关和厨卫要穿过房东的家去用。

记法host 是“招待客人的主人”，guest 是“客人”。扮演主人的操作系统之上，坐着扮演客人的操作系统。

考点

易混宿主操作系统（ホストOS）是直接在物理机上运行的操作系统，客户操作系统（ゲストOS）是在虚拟机（仮想マシン）中运行的操作系统，二者按运行位置区分。

管理程序型（ハイパーバイザー型）是在硬件上直接放置虚拟化专用的控制软件（管理程序），再在其上运行虚拟机的方式。

向各台虚拟机分配 CPU 和内存的工作由管理程序负责。客户操作系统与硬件之间夹着的层较少，因此广泛用于集中运行大量虚拟机的服务器。

类比就好比直接在空地上盖起一栋各户相互独立的公寓楼。中间不隔着房东的家，所以各户进出外面都很方便。

记法操作系统的核心过去也被称为 supervisor（监督者）。站在它更上一层（hyper）、统一监督多个操作系统的，就是 hypervisor。

考点

容器型（コンテナ型）是在共享一个宿主操作系统核心部分（内核）的同时，只把应用程序的运行环境（容器）分开来运行的方式。

容器不拥有客户操作系统，只是把应用程序及其运行所需的组件打包在一起。由于不必启动整个操作系统，启动快，占用的内存和磁盘也少。反过来，所有容器都使用宿主操作系统的内核，因此不适合在其中运行内核不同的操作系统。

类比就好比一间共享办公室：前台和水电由全体入驻者共用，各家公司只拥有自己被隔开的工位区。

记法运输用的集装箱（container）把货物连箱一起换装运输。软件的容器也是把应用程序连同所需组件装进一个箱子里带着走。