虛擬化是一種技術，可以利用以往局限于硬件的資源來創建有用的 IT 服務。它讓您能夠將物理計算機的工作能力分配給多個用戶或環境，從而充分利用計算機的所有能力。
舉一個實際例子，假設您有 3 臺物理服務器，分別用于不同的特定用途。 其中一臺是郵件服務器，一臺是 Web 服務器，最后一臺則用于運行企業內部的傳統應用。 每臺服務器只使用了大約 30% 的計算容量，這僅是運行潛能的一小部分。但是，由于傳統應用對內部運營非常重要，您必須將其連同所運行的第三臺服務器予以保留，對嗎？
過去確實如此。相對簡單和可靠的做法是在單獨的服務器上運行單獨的任務：1 臺服務器， 1 個運行操作系統，1 個處理任務。我們很難讓 1 臺服務器有多個大腦。但是，借助虛擬化技術，您可以將郵件服務器分為 2 個能夠處理獨立任務的特殊服務器，從而實現傳統應用的遷移。您仍然使用相同的硬件，但可以更加高效地利用這些資源。
考慮到安全問題，您可以再次劃分第一臺服務器，從而可以處理另一項任務，將其使用率從 30% 提高到 60%，甚至提高到 90%。這樣，現在空閑的服務器可以用于其他任務或 停用，以降低散熱和維護成本。
雖然虛擬化技術可以追溯到上世紀 60 年代，但它直到 21 世紀初才得以廣泛應用。實現虛擬化的技術，例如 Hypervisor（虛擬機監控程序），是在幾十年前開發的，它讓多個用戶能夠同時訪問執行批處理的計算機。批處理是在一種在商業領域很流行的計算處理方式，能夠非?？焖俚剡\行數千次的例行任務（例如工資單計算）。
但是，在接下來的幾十年內，解決多用戶/單計算機問題的其他解決方案變得日益盛行，而虛擬化卻裹足不前。其中一種解決方案是分時（time-sharing），在操作系統內部讓各個用戶按時間分段使用資源 — 這在無意中催生了 UNIX 等其他操作系統，最終讓位于 Linux?。與此同時，虛擬化始終沒有得到廣泛采用，只是一種小眾技術。
我們將時間快進至上世紀 90 年代。大多數企業都使用物理服務器和單家供應商的 IT 堆棧，不支持在不同供應商的硬件上運行舊有應用。隨著公司更新各自的 IT 環境，開始使用由多家供應商提供的價格相對低廉的商用服務器、操作系統和應用程序，他們必然面臨著物理硬件利用率不足的問題 — 每臺服務器只能運行 1 個供應商特定的任務。
在這個方面，虛擬化正好可以大展身手。它非常順暢地解決了 2 個重要問題：公司可對服務器進行分區，并 在多種類型和版本的操作系統上運行傳統應用。自此，服務器開始得到更高效利用，從而降低與采購、設置、散熱和維護相關的成本。
虛擬化的廣泛適用性有助于減少對單家供應商的依賴，并為云計算的發展奠定了基礎?，F在它在很多企業得到了廣泛使用，通常需要專業的 虛擬化管理軟件進行跟蹤。
一款名為 Hypervisor （虛擬機監控程序）的軟件可有效分隔物理資源，并將這些資源分配給不同虛擬環境（也就是需要這些資源的任務）使用。虛擬機監控程序可能位于操作系統的頂層（例如在便攜式計算機上），或者直接安裝在硬件上（例如服務器），這是大多數企業使用虛擬化的方式。虛擬機監控程序接管物理資源，并對它們進行劃分，以便虛擬環境能夠對其進行使用。
來自物理環境的資源根據需要進行分區后，會分配給很多虛擬環境使用。用戶在虛擬環境（通常稱為虛擬客戶機或虛擬機）內部，能夠與計算任務交互，并運行計算。虛擬機作為單個數據文件運行。就像任何數字文件，虛擬機可以從一臺計算機遷移至另一臺，可以在不同的計算機上打開，而且功能不受影響。
當虛擬環境正在運行時，如果用戶或程序發出一條指令，請求來自物理環境的更多資源， 虛擬機監控程序就會將請求傳遞到物理系統并緩存更改，所有這些步驟都接近本機速度（特別是如果該請求來自基于 KVM，即基于內核的虛擬機的開源虛擬機監控程序）。
分散在各處的數據可以整合為單個來源。實現數據虛擬化后，企業可將數據視為一個動態供應源，進而獲得相應的處理能力，可以匯總多個來源的數據、輕松容納新的數據源，并按用戶所需轉換數據。數據虛擬化工具處于多個數據源的前端，可將多個數據源視為單一來源，從而在正確的時間按照所需格式向應用或用戶提供所需數據。
人們常把桌面虛擬化與操作系統虛擬化混淆，實際上，后者允許您在單臺機器上部署多個操作系統，而桌面虛擬化則允許中央管理員（或自動化管理工具）一次向數百臺物理機部署模擬桌面環境。不同于需要在每臺機器上進行物理安裝、配置和更新的傳統桌面環境，桌面虛擬化可讓管理員在所有虛擬桌面上執行大規模的配置、更新和安全檢查。
服務器是用于處理大量特定任務的計算機，這樣可讓其他計算機（例如便攜式計算機和臺式機）能夠執行其他各種任務。對服務器虛擬化，可以讓它們執行更多特定功能，并且需要進行分區，以便使用各個組件來運行多種功能。
操作系統虛擬化在內核中進行，內核則是操作系統的中央任務管理器。這是并行運行 Linux 和 Windows 環境的實用方式。此外，企業還可將虛擬操作系統應用于多臺計算機，以實現以下功能：
網絡功能虛擬化（NFV）可以隔離網絡的關鍵功能（例如目錄服務、文件共享和 IP 配置），并將它們分到各個不同的環境中。一旦軟件功能從原先賴以存在的物理計算機上獨立出來，特定功能便可以組合成為新的網絡，并分配給環境。虛擬化網絡可以減少物理組件的數量（例如交換機、路由器、服務器、線纜和集線器），而這些往往是創建多個獨立網絡所必需的資源，所以這種虛擬化方式在電信行業中使用尤其廣泛。
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