虛擬化(Virtualization)是一個廣義的術(shù)語，簡單來說，是指計(jì)算機(jī)相關(guān)模塊在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實(shí)的獨(dú)立的物理硬件基礎(chǔ)上運(yùn)行，這種把有限的固定的資源根據(jù)不同需求進(jìn)行重新規(guī)劃以達(dá)到最大利用率的思路，從而實(shí)現(xiàn)簡化管理，優(yōu)化資源等目的的解決方案,就叫做虛擬化技術(shù)。

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虛擬化技術(shù)并非近期才出現(xiàn)的技術(shù)，其雛形隨著計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)變遷而不斷成熟，主要經(jīng)歷了以下過程：

虛擬化技術(shù)的萌芽

上世紀(jì) 60 年代開始，美國的計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)界就有了虛擬技術(shù)思想的萌芽。

1959 年克里斯托弗發(fā)表了一篇學(xué)術(shù)報告，名為《大型高速計(jì)算機(jī)中的時間共享》，他在文中提出了虛擬化的基本概念,這篇文章也被認(rèn)為是虛擬化技術(shù)的最早論述。

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虛擬化技術(shù)在大型機(jī)上的實(shí)現(xiàn)

1972 年，IBM 發(fā)布用于創(chuàng)建靈活大型主機(jī)的虛擬機(jī)(VM)技術(shù)，該技術(shù)可根據(jù)動態(tài)的需求快速而有效地使用各種資源。一批新的擁有虛擬化功能的產(chǎn)品涌現(xiàn)了出來，這些機(jī)器在當(dāng)時都具有虛擬機(jī)功能，通過一種叫 VMM(虛擬機(jī)監(jiān)控器)的技術(shù)在物理硬件之上生成了很多可以運(yùn)行獨(dú)立操作系統(tǒng)軟件的虛擬機(jī)實(shí)例。

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虛擬化技術(shù)在小型機(jī)上的實(shí)現(xiàn)

在 20 世紀(jì) 80 年代和 90 年代，由于客戶端-服務(wù)器應(yīng)用程序以及價格低廉的 x86 服務(wù)器和臺式機(jī)組成了分散的計(jì)算機(jī)架構(gòu)，大型機(jī)上的虛擬化技術(shù)處于停滯不前的狀態(tài)。

由于虛擬化技術(shù)技術(shù)在商業(yè)應(yīng)用 上的優(yōu)勢,RISC 服務(wù)器與小型機(jī)成為了虛擬化技術(shù)第二代受益者。IBM 公司在AS/400 上提出了上邏輯分區(qū)(LPAR)技術(shù)和新的高可用性集群解決方案。

在POWER 管理程序上運(yùn)行的 AS/400LPAR 令單臺服務(wù)器工作起來如同 12 個獨(dú)立的 服務(wù)器。隨后這項(xiàng)技術(shù)還應(yīng)用在了 IBM RS/6000 服務(wù)器(后來的 pSeries 服務(wù)器)上。

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虛擬化技術(shù)的商業(yè)化

20 世紀(jì) 90 年代 Windows 的廣泛使用以及 Linux 作為服務(wù)器操作系統(tǒng)的出現(xiàn)奠 定了 x86 服務(wù)器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地位。x86 服務(wù)器和桌面部署的增長帶來了新的 IT 基 礎(chǔ)架構(gòu)和運(yùn)作難題。

這些難題包括：

基礎(chǔ)架構(gòu)利用率低：根據(jù)市場調(diào)研公司美國國際數(shù)據(jù)集團(tuán) (International DataCorporation, IDC) 的報告,典型的 x86 服務(wù)器部署平均達(dá)到的利用率僅為總 容量的10% 到 15%。組織通常在每臺服務(wù)器上運(yùn)行一個應(yīng)用程序,以避免出 現(xiàn)一個應(yīng)用程序中的漏洞影響同一服務(wù)器上其他應(yīng)用程序的可用性的風(fēng)險。

物理基礎(chǔ)架構(gòu)成本日益攀升：為支持不斷增長的物理基礎(chǔ)架構(gòu)而需要的運(yùn)營成 本穩(wěn)步攀升。大多數(shù)計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)都必須時刻保持運(yùn)行,因此耗電量、制冷和 設(shè)施成本不隨利用率水平而變化。

IT 管理成本不斷攀升：隨著計(jì)算環(huán)境日益復(fù)雜,基礎(chǔ)架構(gòu)管理人員所需的專業(yè) 教育水平和經(jīng)驗(yàn)以及此類人員的相關(guān)成本也隨之增加。組織在與服務(wù)器維護(hù)相 關(guān)的手動任務(wù)方面花費(fèi)過多的時間和資源,因而也需要更多的人員來完成這些任務(wù)。

故障切換和災(zāi)難保護(hù)不足：關(guān)鍵服務(wù)器應(yīng)用程序停機(jī)和關(guān)鍵最終用戶桌面不可 訪問對組織造成的影響越來越大。安全攻擊、自然災(zāi)害、流行疾病以及恐怖主 義的威脅使得對桌面和服務(wù)器進(jìn)行業(yè)務(wù)連續(xù)性規(guī)劃顯得更為重要。

最終用戶桌面的維護(hù)成本高昂：企業(yè)桌面的管理和保護(hù)帶來了許多難題。在不 影響用戶有效工作的能力的情況下控制分布式桌面環(huán)境并強(qiáng)制實(shí)施管理、訪問 和安全策略,實(shí)現(xiàn)起來十分復(fù)雜且成本高昂。必須不斷地對桌面環(huán)境應(yīng)用數(shù)目 眾多的修補(bǔ)程序和升級以消除安全漏洞。

在早期，由于 x86 計(jì)算機(jī)性能的低下和推廣程度有限,以上問題并未突出。隨著技 術(shù)的發(fā)展,以上矛盾日益尖銳,基于 x86 體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)開始出現(xiàn)了 20 世紀(jì) 60年代大型機(jī)經(jīng)歷過的同樣問題:缺乏靈活性和未得到充分利用以及上述提到的一系列問題。

針對以上問題，VMware 公司在 1999 年推出了針對 x86 系統(tǒng)的虛擬化技術(shù),旨在 解決上述很多難題,并將 x86 系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成通用的共享硬件基礎(chǔ)架構(gòu),以便使應(yīng)用程 序環(huán)境在完全隔離、移動性和操作系統(tǒng)方面有選擇的空間。VMware 公司真正將虛 擬化技術(shù)商業(yè)化,其多款虛擬化套件成為企業(yè)用戶有較強(qiáng)付費(fèi)意愿的產(chǎn)品,且公司 于 2007 年 8 月在美國完成了 IPO,成為當(dāng)時最熱門的技術(shù)公司 IPO 之一。

實(shí)現(xiàn)虛擬化的技術(shù)路線虛擬化技術(shù)在不斷地技術(shù)進(jìn)化和用戶反饋中,根據(jù)不同的需求走出了不同的路線。

目前市場上主流的虛擬化技術(shù)主要分為以下三種：

虛擬化已成 IT 基礎(chǔ)建設(shè)的必備選項(xiàng)

隨著虛擬化技術(shù)的日臻成熟，越來越多的企業(yè) IT 用戶開始接受并大范圍使用細(xì)膩化 產(chǎn)品,并有了較高的付費(fèi)意愿。和傳統(tǒng) IT 資源分配的應(yīng)用方式相比，虛擬化有以下優(yōu)勢：

虛擬化技術(shù)可以大大提高資源的利用率。為了達(dá)到資源的最大利用，虛擬化把 一個硬件虛擬成多個硬件，這里的一個硬件指的不是一個個體，而是有多個個體組成的一組資源，例如可以將多個硬盤組成陣列，將多個硬盤視為計(jì)算機(jī)的硬盤部分。用戶將許多資源組成一個龐大的、計(jì)算能力十分巨大的“巨型計(jì)算 機(jī)”，再將這個巨型計(jì)算機(jī)虛擬成多個獨(dú)立的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)相互獨(dú)立，但共享 資源，這就是虛擬化的精髓。傳統(tǒng)的 IT 企業(yè)為每一項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用部署一臺單獨(dú)的 服務(wù)器，服務(wù)器的規(guī)模通常是針對峰值配置,服務(wù)器規(guī)模(處理能力)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于服務(wù)器的平均負(fù)載，服務(wù)器在大部分時間處于空閑狀態(tài),資源得不到最大利 用。虛擬化技術(shù)能夠動態(tài)調(diào)用空閑資源，減小服務(wù)器規(guī)模，提高資源利用率。

提供相互隔離、安全、高效的應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境。用戶可以在一臺計(jì)算機(jī)上模擬多 個系統(tǒng),多個不同的操作系統(tǒng),虛擬系統(tǒng)下的各個子系統(tǒng)相互獨(dú)立,即使一個 子系統(tǒng)遭受攻擊而崩潰,也不會對其他系統(tǒng)造成影響,而且,在使用備份機(jī)制 后,子系統(tǒng)可以被快速的恢復(fù)。同時,應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境簡單易行,大大提高了工 作效率,降低總體投資成本。

采用虛擬化技術(shù)后,虛擬化系統(tǒng)能夠方便的管理和升級資源。傳統(tǒng)的 IT 服務(wù)器 資源是硬件相對獨(dú)立的個體,對每一個資源都要進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)和升級,會耗 費(fèi)企業(yè)大量的人力和物力,虛擬化系統(tǒng)將資源整合,在管理上十分方便，在升 級時只需添加動作，避開傳統(tǒng)企業(yè)進(jìn)行容量規(guī)劃、定制服務(wù)器、安裝硬件等工作,提高了工作效率。

虛擬化市場客戶分布

2015 年,按照行業(yè)用戶對服務(wù)器虛擬化的相關(guān)投資額計(jì)算,中國服務(wù)器虛擬化市場

以互聯(lián)網(wǎng)、金融、電信、政府等行業(yè)所占比例最高。

互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)整體行業(yè)需求增速較快，且需要及時應(yīng)變的響應(yīng)能力，因而大多采用廉 價的 x86 集群解決方案，高效且易擴(kuò)展。雖然他們在商業(yè)虛擬化產(chǎn)品上的采購開支 較少，但是其內(nèi)部往往維持一個較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行虛擬化技術(shù)的研發(fā)和部署。從百度阿里這樣的巨頭到一些中型規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)公司，其內(nèi)部的業(yè)務(wù)均運(yùn)行在虛擬化架構(gòu) 之上，虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為支撐其 IT 架構(gòu)的核心技術(shù)。

電信行業(yè)也正在逐步利用服務(wù)器虛擬化技術(shù)將自身的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行資源池化，以對外提供公有云服務(wù)。例如中國電信在全國部署“6+2”資源池，為天翼云和其他數(shù)據(jù) 中心用戶提供公有云或者混合云服務(wù)。隨著云增值服務(wù)的深入，電信行業(yè)在虛擬化上的投入會繼續(xù)保持增長。

金融機(jī)構(gòu)的核心業(yè)務(wù)往往運(yùn)行在價格高昂的小型機(jī)、大型機(jī)上，其穩(wěn)定性是第一考量。然而隨著金融業(yè)務(wù)的不斷演變，尤其是互聯(lián)網(wǎng)金融的普及，金融機(jī)構(gòu)也在嘗試 將不能層次的業(yè)務(wù)部署到虛擬機(jī)上，以節(jié)省 IT 開支，提高運(yùn)行效率。金融機(jī)構(gòu)對穩(wěn) 定性要求較高，使得他們對成熟的商業(yè)閉源虛擬化產(chǎn)品及方案比較青睞。

虛擬化市場競爭格局

計(jì)世資訊研究表明，2015 年，VMware 仍然是服務(wù)器虛擬化市場的領(lǐng)導(dǎo)者，占據(jù)近 一半的市場份額。但是近年來由于國產(chǎn)虛擬化廠商異軍突起，VMware 的市場份額受到一定沖擊。

華三和華為分別以 13.8%和 11.0%的市場份額占據(jù)第二和第三位,成為國產(chǎn)虛擬化 軟件兩大領(lǐng)導(dǎo)品牌。

排在第四和第五位的是微軟和 Citrix。微軟借助 Windows Server 操作系統(tǒng)的布局,Hyper-V 在市場上的影響力在不斷增強(qiáng);而 Citrix 近年來將重心集中在桌面虛擬化 以及應(yīng)用程序交付等業(yè)務(wù)層面上,不再與 VMware 等廠商在服務(wù)器虛擬化市場進(jìn)行

正面較量,市場份額在不斷縮小。

而紅帽和 Oracle 憑借在開源操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫等領(lǐng)域的市場拓展,也占據(jù)著一定 的市場份額,但比例較小。

海外廠商依然占據(jù)高端市場份額

目前在高端的服務(wù)器虛擬機(jī)市場,以 VMware 和微軟為代表的兩家公司產(chǎn)品依然占 據(jù)了絕大多數(shù)份額。這兩家公司在虛擬化技術(shù)研發(fā)的技術(shù)實(shí)力和客戶生態(tài)上都具有 較大的全球優(yōu)勢。

VMware

VMware(紐約證交所代碼:VMW)是虛擬化和云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先 地位的公司。VMware 使企業(yè)可以采用能夠解決其獨(dú)有業(yè)務(wù)難題的云計(jì)算模式。VMware 擁有 400,000 多家客戶和 55,000 多家合作伙伴,它的解決方案可幫助各 種規(guī)模的組織降低成本、提高業(yè)務(wù)靈活性并確保選擇自由。VMware 可說是虛擬化界 的微軟,更是全世界第三大軟件公司,Fortune 100 的企業(yè)中 100%都使用 VMware 產(chǎn) 品,而 Fortune 500 大企業(yè)有 98%都使用 VMware,可見其影響力。

微軟

微軟在本世紀(jì)初就察覺到虛擬機(jī)的重要性,因此也收購了當(dāng)時唯一能和 VMware 抗 衡的 Virtual PC。在工作站級虛擬機(jī)逐漸成熟，再加上競爭對手 VMware 在企業(yè)領(lǐng)域 屢有佳作,微軟體會到虛擬機(jī)無可避免將走入企業(yè)，因此在 2005 年即開始計(jì)劃原生 架構(gòu)的產(chǎn)品。

此前,基于國產(chǎn)核心器件的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要以銀河風(fēng)云、仰聯(lián)信通為代表,已形成了從低端路由交換設(shè)備到 高端路由交換設(shè)備的較為完整的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品系列，基本具備替代思科等國外網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備的能力。

操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、辦公套件等基礎(chǔ)軟件發(fā)展相對成熟。操作系統(tǒng)以 麒麟操作系統(tǒng)為代表，數(shù)據(jù)庫以神通、達(dá)夢及人大金倉等為代表，中間件以中 創(chuàng)、金蝶和東方通等為代表，辦公套件以 WPS Office、中標(biāo)普華 Office、永中Office 等為代表。

云計(jì)算技術(shù)發(fā)展迅速，已逐步具備完全國產(chǎn)化的能力。華為、浪潮、國防科學(xué) 技術(shù)大學(xué)等都擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的云操作系統(tǒng)，其中華為的云操作系統(tǒng)FusionSphere、國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)的麒麟云都是完全自主知識產(chǎn)權(quán)的云操作系統(tǒng)，全面支持國產(chǎn)平臺。

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)正加速發(fā)展，部分技術(shù)已具備國產(chǎn)替代能力。