桌面虛擬化、虛擬機(jī)：應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)
原創(chuàng)虛擬機(jī)軟件或桌面虛擬化是虛擬計(jì)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(lái)模擬一臺(tái)PC。這其中的關(guān)鍵在于要像與本地電腦一樣與虛擬機(jī)進(jìn)行直接互動(dòng)，而不是單純?yōu)榱嘶诜?wù)器的應(yīng)用程序而進(jìn)行計(jì)算能力的模擬。
實(shí)際應(yīng)用
虛擬機(jī)軟件的一些常見(jiàn)的用途包括：
軟件測(cè)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(huì)希望在一個(gè)獨(dú)立的模式下嘗試運(yùn)行某個(gè)軟件。在此之前，這可能涉及設(shè)置一個(gè)完全獨(dú)立的物理機(jī)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，或者在同一臺(tái)機(jī)器上建立一個(gè)單獨(dú)的操作系統(tǒng)實(shí)例（通過(guò)一個(gè)多啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)）。一臺(tái)虛擬機(jī)可以運(yùn)行軟件——一個(gè)單一的程序、一個(gè)完整的操作系統(tǒng)或者兩者兼而有之——這樣任何活動(dòng)都可以限制在虛擬機(jī)上進(jìn)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(jī)鏡像包括一個(gè)操作系統(tǒng)（通常是Linux）和一個(gè)預(yù)先載入的應(yīng)用程序副本。這樣，只用啟動(dòng)虛擬機(jī)然后將它連接至網(wǎng)絡(luò)就可以部署和運(yùn)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(duì)當(dāng)前某種操作系統(tǒng)編寫(xiě)的應(yīng)用程序可能不能在早期的操作系統(tǒng)中運(yùn)行，反之亦然。在虛擬機(jī)上運(yùn)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(tái)虛擬機(jī)上運(yùn)行一個(gè)完整的Windows XP副本，這樣你就可以使用之前不能在Windows 7上運(yùn)行的應(yīng)用程序和設(shè)備了。
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軟件
在過(guò)去的數(shù)十年中，由于進(jìn)行虛擬化所需的硬件成本逐步下降，終端/桌面虛擬機(jī)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(jiàn)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(jī)子系統(tǒng)，比如Xen。）
VMware。它是最早也是最為廣泛認(rèn)可的虛擬機(jī)解決方案，從服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)到各種針對(duì)不同用戶設(shè)計(jì)的桌面版本無(wú)所不有。VMware Player是最基礎(chǔ)的版本，可以讓你創(chuàng)建并運(yùn)行虛擬機(jī)，不論是新創(chuàng)建的還是預(yù)先打包的虛擬機(jī)鏡像。而且，對(duì)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(diǎn)：三維圖形，支持更多的處理器（虛擬的或者物理的），為軟件開(kāi)發(fā)者設(shè)置的機(jī)內(nèi)調(diào)試，機(jī)器狀態(tài)快照等等。Player可以免費(fèi)使用，Workstation的價(jià)格是189美元。
VirtualBox。甲骨文（原先Sun的）個(gè)人虛擬機(jī)解決方案擁有很多VMware Workstation的功能。但是，它是在一個(gè)自由使用/開(kāi)源的執(zhí)行狀態(tài)下運(yùn)行并托管多個(gè)操作系統(tǒng)。在某些方面它并不如VMware做得那么細(xì)致，但是每個(gè)后續(xù)的修復(fù)版本都會(huì)添加新的功能（比如，多核用戶）、改進(jìn)的本地兼容性，同時(shí)擁有多個(gè)操作系統(tǒng)。在它的免費(fèi)使用版本中還包括一系列VMware Player所沒(méi)有的功能，比如狀態(tài)快照。在VirtualBox可用的加載項(xiàng)和擴(kuò)展項(xiàng)里有一個(gè)用PHP編寫(xiě)的網(wǎng)頁(yè)界面，可以遠(yuǎn)程控制無(wú)外設(shè)服務(wù)器。
Virtual PC。這是最初由Connectic為個(gè)人電腦和Mac開(kāi)發(fā)的與VMware相似的應(yīng)用程序。之后它被微軟收購(gòu)，然后就不再以獨(dú)立的產(chǎn)品形式出現(xiàn)在市面上了。它目前作為一個(gè)Windows 7的加載項(xiàng)來(lái)強(qiáng)化Windows XP模式，只對(duì)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(jiàn)的運(yùn)行方式是在Mac上進(jìn)行的模擬——但是他們同樣為相同的程序開(kāi)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(gè)CPU的模擬。
QEMU/DOSBox/Bochs。這是一個(gè)自主編寫(xiě)的開(kāi)源虛擬機(jī)和機(jī)器模擬應(yīng)用程序，不過(guò)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(lái)運(yùn)行傳統(tǒng)的DOS應(yīng)用程序——通常是游戲，但是也適用于從來(lái)沒(méi)有移植到其它平臺(tái)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(lái)在開(kāi)發(fā)期間調(diào)試新的操作系統(tǒng)，而不是運(yùn)行終端用戶應(yīng)用程序。
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硬件要求
使用一臺(tái)虛擬機(jī)需要主機(jī)擁有足夠可供虛擬機(jī)使用的備用內(nèi)存和磁盤(pán)空間。如果你想創(chuàng)建一臺(tái)擁有1GB內(nèi)存和200GB硬盤(pán)的虛擬機(jī)，你的主機(jī)上就至少需要有相應(yīng)多可供隨意使用的內(nèi)存和存儲(chǔ)空間。這就是為什么直到最近桌面虛擬化才開(kāi)始普及起來(lái)的主要原因。因?yàn)楝F(xiàn)在內(nèi)存和存儲(chǔ)的價(jià)格非常便宜，所以即便是在中端PC上實(shí)現(xiàn)虛擬化也成為了可能。
虛擬機(jī)解決方案受益于相關(guān)的硬件輔助。這就意味著用戶通過(guò)選擇某些類型的處理來(lái)運(yùn)行虛擬機(jī)的時(shí)候可以得到***效果，這些處理器的運(yùn)行指令都是為虛擬化而設(shè)計(jì)的。英特爾處理器支持VT-x擴(kuò)展和AMD芯片。并非所有當(dāng)今的CPU都包括這些擴(kuò)展，所以任何人在執(zhí)行虛擬化的時(shí)候都應(yīng)該確認(rèn)自己的處理器包括這些這些擴(kuò)展。
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虛擬機(jī)的擴(kuò)展
虛擬機(jī)的設(shè)計(jì)是為了在不做修改的情況下運(yùn)行大多數(shù)操作系統(tǒng)。用戶通?？梢栽趩?dòng)安裝媒體之后安裝操作系統(tǒng)，就像在實(shí)際電腦上所做的那樣。這就是說(shuō)，在安裝完畢之后，用戶同樣可以安裝一系列工具（事實(shí)上是一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)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(jī)。
這些工具對(duì)在VirtualBox和VMware下運(yùn)行的Windows和Linux可用，功能包括雙向剪貼板共享、增強(qiáng)圖形（包括支持主機(jī)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(guò)這些加載項(xiàng)都無(wú)關(guān)大礙，因?yàn)榧幢闶菦](méi)有它們，客戶操作系統(tǒng)依然能夠順利地運(yùn)行。但是它們確實(shí)有助于用戶的日常使用，特別是會(huì)讓一些工作變得更加簡(jiǎn)單。例如，客戶和主機(jī)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(lái)趨勢(shì)
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(shì)必會(huì)影響任何其它領(lǐng)域的計(jì)算技術(shù)。以下列出幾個(gè)值得我們關(guān)注的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
現(xiàn)在的虛擬化的運(yùn)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(rèn)值——作為所有在管理程序之下運(yùn)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(lái)保證不同用戶之間內(nèi)容的分離。無(wú)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(huì)通過(guò)一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置界面進(jìn)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(pán)硬件。在這方面的進(jìn)步需要與硬件廠商進(jìn)行密切合作。不過(guò)出于對(duì)未來(lái)利益的考慮，他們會(huì)開(kāi)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(shí)現(xiàn)。比如，在兩臺(tái)或者更多的虛擬化操作系統(tǒng)之間自動(dòng)創(chuàng)建同一物理磁盤(pán)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(wú)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(chǔ)、內(nèi)存和CPU能力來(lái)支持虛擬化解決方案的時(shí)候。現(xiàn)在我們還不清楚本地支持的未來(lái)桌面系統(tǒng)將會(huì)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(dòng)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(wèn)世，多個(gè)移動(dòng)操作系統(tǒng)就可以通過(guò)虛擬機(jī)并存于一臺(tái)設(shè)備之內(nèi)。
***，軟件開(kāi)發(fā)者應(yīng)該開(kāi)始考慮把虛擬化看作是一種計(jì)算環(huán)境中的常見(jiàn)元素，這一點(diǎn)變得越來(lái)越重要，就像他們此前不得不去思考和計(jì)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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