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什么是虚拟服务器？
通过： Hostwinds Team / 十一月 13, 2023
在现代技术的动态景观中，虚拟服务器的概念已成为高效且灵活的IT基础架构的基石。无论您是新手还是经验丰富的专业人员，了解服务器虚拟化的基本原理都是必不可少的。
在本指南中，我们将踏上探索什么是虚拟服务器，服务器虚拟化的类型，工作方式，限制，涉及的软件，实现过程，性能优化和常见的故障排除提示。
什么是虚拟服务器？
虚拟服务器是对物理服务器的基于软件的仿真。它在虚拟机构创建的虚拟化环境中运行，该环境使多个虚拟服务器可以在单个物理机器上共存。该仿真包括运行操作系统和应用程序的能力，使其成为IT基础架构的多功能和高效解决方案。
服务器虚拟化类型
服务器虚拟化有三种主要类型，每个服务器提供了一种特定的虚拟化方法，
完整的虚拟化
完整的虚拟化创建了物理服务器的完整副本，从而使单个计算机上的多个操作系统同时操作。这是通过拦截和将说明从虚拟机转换为基础硬件的。它为每个虚拟服务器提供了一个孤立的环境，以确保独立性和灵活性。
para-virtualization
para-virtualization要求操作系统必须意识到它在虚拟化环境中运行。与完全虚拟化不同，管理程序和操作系统协作以优化性能。尽管这种方法具有提高的效率，但它需要对来宾操作系统进行修改，从而使其成为更专业的选择。
OS级虚拟化（容器化）
容器化在操作系统级别运行，允许多个容器共享相同的OS内核，同时彼此隔离。与传统的虚拟机相比，容器轻巧，快速启动，并消耗较少的资源。这使OS级虚拟化成为场景中效率和快速部署至关重要的情况的理想选择。
服务器虚拟化的工作方式
服务器虚拟化背后的魔法在于一个称为"操纵程序"的软件层。该管理程序（也称为虚拟机监视器（VMM））位于硬件和操作系统之间。它管理对每台虚拟机（VM）的资源分配，以确保它们独立运行。Hypervisor截距并将指令从VM转换为物理硬件，使多个VM可以同时在同一服务器上运行。
管理程序类型
类型1（裸金属）： 直接在物理硬件上安装，并且更有效，因为它不依赖基础操作系统。这种类型通常用于性能是关键因素的企业环境中。
类型2（托管）： 在现有操作系统的顶部安装，在硬件和虚拟机之间提供一层。虽然更容易设置并适合测试环境，但类型2个虚拟机程序可能会引入其他开销。
流行的管理程序解决方案
几个管理程序主导着市场，每个机灵都有其优势和用例：
VMware： 以其强大的功能和全面的虚拟化解决方案而闻名。VMware的VSphere是一个广泛使用的企业级平台。
Hyper-V： Microsoft的管理程序，与Windows环境无缝集成。Hyper-V是Windows Server不可或缺的一部分，也可以作为独立产品提供。
KVM： 基于Linux的管理程序提供开源灵活性。KVM已集成到Linux内核中，提供了强大且具有成本效益的虚拟化解决方案。
Xen： XEN以其效率和可扩展性而闻名，是一种通常用于云计算环境中的开源管理程序。它支持寄生虫虚拟化和硬件辅助虚拟化。
为什么虚拟化服务器
虚拟化服务器提供了许多好处，范围从资源优化和灵活性到增强的冗余和快速部署。
节省空间/合并
在空间利用率和资源合并方面，服务器虚拟化是一种改变游戏规则的人。而不是维持多个 物理服务器，虚拟化通常以低容量运行，可以有效利用资源。多个虚拟服务器可以在一台物理机上运行，最大化其利用率并降低IT基础架构的整体物理足迹。
冗余
虚拟化的主要好处之一是冗余。通过在同一台物理机器上运行多个虚拟服务器，企业可以实现高可用性。如果一个虚拟服务器遇到问题，则其他服务器仍未受到影响，从而确保连续操作。这种冗余对于需要不间断可用性的关键应用和服务至关重要。
测试
使用服务器虚拟化创建隔离的测试环境是微弱的。IT专业人员可以克隆现有的虚拟服务器，应用更新，测试新配置并确保稳定性，而不会影响生产环境。这种灵活性加速了开发和测试过程，当将更改应用于生产环境时，降低了错误的风险。
移民
服务器虚拟化简化了物理机之间虚拟服务器的迁移。这种灵活性对于负载平衡，硬件升级或灾难恢复方案特别有益。虚拟机可以很快将一个主机转移到另一个主机，而无需大量停机时间，从而确保了连续的服务可用性。
可用性
确保高可用性是服务器虚拟化的关键方面。如果物理服务器失败，则可以将虚拟机迅速迁移到另一台服务器，从而最大程度地减少停机时间。对于任何服务中断可能会产生重大后果的关键任务应用程序，此功能尤其重要。
快速部署
虚拟服务器的敏捷性允许快速部署新实例。这在动态环境中尤其有价值，在这种动态环境中，在上下扩展是经常要求的。IT团队可以快速提供新的虚拟服务器，以满足不断变化的需求，从而确保IT基础架构的响应能力。
服务器虚拟化的局限性
尽管服务器虚拟化的好处是很大的，但并非没有限制。
资源开销
在单个物理机上运行多个虚拟服务器会引入某种水平的性能开销。管理程序必须管理每台虚拟机的资源，包括CPU，内存和存储，这可能会影响系统的整体性能。仔细计划资源分配以减轻开销至关重要。
兼容性问题
某些应用程序或硬件可能与虚拟化不完全兼容，这对依靠专用软件或设备的企业构成了挑战。兼容性问题可能需要解决方法，更新或替代解决方案，从而为虚拟化环境增加了复杂性。
安全问题
虚拟化引入了新的安全考虑。虽然虚拟机是彼此隔离的，但虚拟机构或错误配置中的漏洞可能会导致安全漏洞。确保管理程序和实施适当的访问控件对于维持完整性至关重要 虚拟化环境.
复杂
管理虚拟化环境可能很复杂，尤其是随着虚拟服务器的数量增加。必须进行适当的计划和管理以确保最佳绩效和安全性。IT团队必须具备有效管理虚拟化基础架构的技能
虚拟化环境中的安全性
确保虚拟化环境的安全至关重要。启动虚拟服务器时，有几件事需要考虑。
隔离和分割
彼此隔离虚拟机是一种基本的安全实践。这样可以防止潜在的安全漏洞，从而确保即使一台虚拟机被妥协，其他机器也保持安全。细分是通过在虚拟化环境中实现虚拟网络和防火墙来实现的。
管理程序安全性
实施确保管理程序的最佳实践至关重要。定期更新，访问控件和正确的配置有助于强大的虚拟化安全姿势。该管理程序是关键组成部分，任何妥协都可能对整个虚拟化基础架构产生深远的影响。
网络安全
保护虚拟网络与保护物理网络一样重要。实施防火墙，入侵检测系统和防止外部威胁的加密保护措施。虚拟化环境中的网络安全度量有助于总体数据完整性和机密性。
虚拟服务器的性能优化提示
提高虚拟服务器的性能不仅是对效率的追求；这是动态和响应迅速的IT基础架构的战略当务之急。
资源分配
有效地根据其工作负载将CPU，内存和存储等资源分配给每个虚拟机。了解每台虚拟机的资源需求可确保无需不必要的资源争夺而确保最佳性能。
负载均衡
在虚拟服务器上均匀分配工作负载，以防止资源瓶颈并确保稳定的性能。负载平衡机制，无论是内置在管理程序中还是在应用程序级别实施，都会有助于平衡且响应迅速的虚拟化环境。
定期监视
实施监视工具以跟踪性能指标并在影响操作之前确定潜在问题。监视包括跟踪CPU使用情况，内存利用率，存储性能和网络活动。主动监控使管理员可以及时解决绩效问题。
常见的故障排除提示和解决方案
在虚拟化环境中遇到挑战是不可避免的。这里有一些有关如何解决您可能遇到的一些最常见问题的提示。
性能问题
识别和解决性能瓶颈，例如资源争夺或资源分配不当。性能监视工具可以帮助查明速度放缓的根本原因，从而使管理员可以根据需要调整资源分配。
兼容性挑战
通过研究和应用必要的更新或补丁来解决与应用程序或硬件的兼容性问题。在虚拟化关键应用程序之前进行兼容性测试可以帮助识别和减轻潜在的挑战。
安全问题
通过定期更新软件，执行访问控件并进行安全审核来降低安全风险。定期安全评估有助于确定漏洞并确保虚拟化环境遵守行业最佳实践。
设置虚拟服务器
实现虚拟服务器的总体步骤相对一致，尽管该方法可能会根据您选择的虚拟服务器的类型而有所不同。是选择与硬件直接连接的1型操纵程序，还是在现有系统中运行的2型管理程序，基本目标仍然相同：创建一个动态，高效，可扩展的虚拟化环境。
1.选择合适的虚拟机管理器
选择适当的管理程序是至关重要的第一步。考虑诸如可伸缩性，与现有基础架构，管理功能以及您是否需要1型（裸金属）或类型2（托管）管理程序等因素。
2.硬件准备
在进行安装之前，请确保您的硬件满足所选管理程序的要求。验证兼容性，分配足够的资源（CPU，RAM，存储），并确认您的存储基础结构可以支持计划的虚拟化工作负载。
3.安装虚拟机管理程序
按照所选的管理程序的安装说明。对于类型1个虚拟机程序，您通常会从安装媒体启动，并直接在硬件上配置基本设置。类型2的操纵程序安装在现有操作系统的顶部，在硬件和虚拟机之间提供一层。
4.创建虚拟机
安装了管理程序后，开始创建虚拟机（VM）。指定每个VM的操作系统，资源（CPU，内存，存储）和网络设置等参数。这是您定义虚拟化环境的特征和功能的地方。
5.配置网络
建立适当的网络连接对于虚拟机和外部网络之间的通信至关重要。设置虚拟开关，分配IP地址，并确保您的VM可以无缝交互。考虑实施VLAN以进行其他细分和安全性。
6.安装操作系统和应用程序
在虚拟机上安装所需的操作系统。根据其预期目的自定义每个VM，并安装必要的应用程序和软件。此步骤反映了设置物理服务器的过程，但提供了更大的灵活性和资源效率。
7.监视和管理
实施监视工具，以跟踪虚拟化环境中的性能指标，资源使用情况和潜在问题。定期更新和管理虚拟机，以确保最佳功能。这种持续的监控对于维持高可用性和性能至关重要。
充分利用虚拟服务器
虚拟服务器为在IT基础架构中寻求效率，可扩展性和敏捷性的组织提供了广阔的可能性。
请记住，虚拟服务器的力量不仅在于资源的巩固，还在于解放可能性。拥抱灵活性，简化您的操作，并解锁IT生态系统的真正潜力。快乐的虚拟化！
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撰写者 Hostwinds Team / 十一月 13, 2023