六大Linux虚拟化技术全面讲解(2)

Linux包含两个重要的解决方案，可以同时实现完全虚拟化和半虚拟化。如Citrix的Xen是一个流行的解决方案，可以同时执行Type1和Type2型hypervisor，Amazon的EC2就采用Xen来进行服务器的虚拟化。

另一个重要的hypervisor是Linux Kernel Virtual Machine（KVM），同样都支持本地虚拟化和主机虚拟化模型。KVM是有特点的，它通过夹在内核模块可以对Linux内核进行小的修改，从而变成一 个全特性的hypervisor。KVM通过应用virtio可以支持半虚拟化，在Guest系统中包括用于半虚拟化的标准Linux驱动。

KVM也是第一个完全集成在主线内核（mainline kernel）的hypervisor，由Rad Hat开发，在一些关键领域被采用，比如IBM对云计算的开发和测试中。

需要注意的是无论是完全虚拟化还是半虚拟化，每种解决方案都应用了硬件协助虚拟化（hardware-assisted virtualization）。目前新的AMD和英特尔CPU都集成了优化hypervisor的指令集，来增强Guest虚拟机的I/O性能。

操作系统虚拟化

操作系统虚拟化是另外一个重要的虚拟化技术，正如其名，是对操作系统本身进行虚拟化，而不是平台。在这种方式下，操作系统提供一组用户空间 （User-Space）彼此隔离，而应用被限制在每个用户空间里面，就好像一个独立的主机。这种形式的虚拟化在虚拟主机环境中非常流行，让多个独立的用 户可以共享一个操作系统。

498)this.style.width=498;" class="fit-image" />

操作系统虚拟化

操作系统虚拟化依赖于可以创建和隔离用户空间（或者叫做容器或者私有虚拟服务器）的Linux内核，OS虚拟化最大的好处在于几乎没有任何开销，因 为用户只是简单的共享OS和主机，而不需要通过虚拟机。而缺点在于目前我们采用的OS虚拟化解决方案缺乏灵活性，不能在任意的操作系统上实施，用户共享主 机和操作系统还需要注意版本。尽管有这些不足，服务器虚拟化还是应用的非常广泛。

Linux包含很多的操作系统解决方案，具有很高的可配置性。比如OpenVZ、Linux-VServer和FreeVPS是其中三个最流行的，均支持CPU、内存网络、I/O和存储配额配置，OpenVZ还支持主机之间的在线VPSes迁移。

其他Linux虚拟化技术

在上面的文章中，我们讨论了模拟、平台虚拟化和操作系统虚拟化，这三种是最常用的虚拟化技术，除此之外，还有很多其他种类的虚拟化技术可以满足我们的需求，下面我们来看看几种不同于之前谈论范畴的虚拟化技术。

CoLinux

CoLinux，或者叫做协作Linux，是一种利用协作虚拟机的虚拟化方式。在CoLinux模式下，Linux Guest系统运行在微软Windows操作系统之上，共享底层的硬件资源。CoLinux需要Guest系统（即CoLinux本身）被修改，让它认为 自己运行在其他操作系统之上。CoLinux是一种半虚拟化的方式，是将Windows作为Host操作系统，并且每个Host系统上只能运行一个 CoLinux实例。由于这种限制，CoLinux被定义为一种特别的虚拟化技术。

498)this.style.width=498;" class="fit-image" />

CoLinux：特别的半虚拟化架构

用户模式（User-Mode）Linux

用户模式（User-Mode）Linux，即UML，和CoLinux有些类似，但是更加灵活。如上图右边的架构，UML允许在一个Linux Host系统上运行多个Linux Guest操作系统，UML也是一种半虚拟化架构，实现更好的性能。UML吸引人的一个方面是可以支持更高一层的UML，所以运行在Linux Host操作系统上的UML Guest内核可以支持更高级别的UML Guest系统。

Wine和Cygwin

Wine和Cygwin也是有趣的虚拟化解决方案，Wine实际上是“Wine is Not an Emulator”的缩写，表示“不是一个模拟器”，是在Linux Host操作系统上运行Windows应用的一种方式。Wine并不是完全的表现为Windows应用的模拟层，而是一个DLL（动态链接库）层来表示 Windows API。

498)this.style.width=498;" class="fit-image" />

Wine和Cygwin虚拟化方案

Cygwin是与之相反的解决方案，即在Windows上运行Linux应用，这是由Rat Hat开发，这是一种模拟的Unix环境，允许在Windows平台上开发Unix应用，比如POSIX以及其他类Unix工具。

Linux虚拟化的未来

在虚拟化领域，Linux虚拟化增长的很快速，不仅仅是对核心组件基于Linux的hypervisor的开发，还包括Linux虚拟化生态系统中的其他部分，包括工具和管理应用程序的开发。Linux虚拟化能够延伸出多种虚拟化技术，将不断的推动虚拟化技术的前进发展。