位于虛擬化核心的是一種眾所周知但很少討論的技術，稱為 Hypervisor。管理程序是一個軟件層，它使單個硬件能夠托管多個隔離的虛擬機。它還有助于管理這些虛擬機。但在我們討論虛擬機管理程序的工作原理、虛擬機管理程序的類型以及這項技術的好處之前，讓我們先定義一些基本的定義。我們將從與虛擬機管理程序密切相關的技術開始——虛擬化。

什么是虛擬化？

虛擬化是創建“虛擬”形式的資源，例如服務器、桌面、操作系統、存儲空間、網絡或文件。通過虛擬化，傳統計算發生了轉變，因為這些資源可以根據客戶或組織的需求進行擴展。虛擬化已經存在了幾十年，現在分為三種不同的類型——操作系統（OS）虛擬化、硬件虛擬化和服務器虛擬化。

虛擬化用于將工作負載、系統和多個操作環境整合到一個物理系統上。本質上，底層硬件是分區的，每個分區都作為一個獨立的、隔離的虛擬機運行——它有自己的操作系統。現在，這就是管理程序的用武之地。

什么是管理程序？

分區的功能，或者更具體地說，從底層計算機硬件中抽象和隔離這些不同的操作系統和應用程序是管理程序所做的。因此，說虛擬化是由虛擬機管理程序的功能啟用的并沒有錯。

這意味著底層硬件（稱為主機）可以獨立操作和運行一個或多個虛擬機（稱為來賓機器）。管理程序還通過分配硬件資源（例如內存分配、CPU 使用網絡帶寬等）來幫助管理這些獨立的虛擬機。它通過創建抽象硬件資源池來做到這一點，然后將其分配給虛擬機。它還可以在用戶請求時停止和啟動虛擬機。

管理程序的另一個關鍵組件是確保所有虛擬機與其他虛擬機保持隔離——因此當一個虛擬機出現問題時，其他虛擬機不會受到影響。最后，管理程序還處理虛擬機之間通過虛擬網絡的通信——使虛擬機能夠相互連接。

管理程序如何工作？

要了解管理程序的工作原理，了解管理程序的類型很重要 - 管理程序的類型是什么？它們是如何工作的？有什么區別？有 2 種類型的 Hypervisor。它們也被稱為本機或裸機管理程序（類型 1）和托管管理程序（類型 2）。

類型 1 管理程序：

類型 1 管理程序直接在主機硬件上運行，無需底層操作系統的干預。這意味著管理程序可以直接訪問硬件，而無需與操作系統和驅動程序競爭。

Type 1 被廣泛認為是企業計算中性能最佳和最高效的虛擬機管理程序。直接分配資源的能力使這些虛擬機管理程序更具可擴展性，但優勢遠不止于此：

1. 物理資源優化：組織通常通過為不同的應用程序購買單獨的服務器來快速消耗資金——這是一項耗時且占用數據中心空間的工作。借助 Type 1 虛擬機管理程序，IT 可以利用服務器硬件，從而釋放數據中心成本和空間并減少能源使用。
2. 更大的資源分配：大多數類型 1 管理程序讓管理員有機會根據應用程序的優先級手動設置資源分配。許多類型 1 管理程序還根據需要自動分配資源，從而使資源管理成為動態和定制的選項。

類型 1 管理程序最著名的例子是 VMware 的 ESXi 和 Microsoft 的 Hyper-V。

類型 2 管理程序

通常，這些管理程序構建在操作系統之上。由于它依賴于主機的底層操作系統（與類型 1 直接對比），因此被稱為“托管管理程序”。管理程序作為操作系統中的應用程序運行，然后直接在主機上運行。類型 2 管理程序確實支持多臺訪客機器，但不允許直接訪問主機硬件及其資源。預先存在的操作系統管理對 CPU 的內存、網絡資源和存儲的調用。所有這些都會產生一定的延遲。

但是，這僅適用于更復雜和高性能的場景。2 型管理程序仍然是流行的家庭和測試實驗室。此外，Type 2 虛擬機管理程序具有自己的一組優勢，例如：

1. 類型 2 管理程序更容易設置和管理，因為您已經有一個操作系統可以使用。
2. 它不需要專門的管理員。
3. 它與各種硬件兼容。

2 類管理程序的示例包括 Oracle Solaris Zones、Oracle VM Server for x86、Oracle VM Virtual Box、VMware Workstation、VMware Fusion 等。

虛擬機

KVM（基于內核的虛擬機）是一種流行且獨特的虛擬機管理程序——因為它具有 1 類和 2 類虛擬機管理程序的特征。這種開源虛擬化技術內置于 Linux 中，更具體地說，將 Linux 變成了一個虛擬機管理程序。

需要明確的是，KVM 是 Linux 代碼的一部分，這意味著它可以從 Linux 的每一項創新或進步、特性和修復中受益，而無需額外的工程設計。

KVM 將 Linux 轉換為 Type-1（本機/裸機）管理程序。這是一個安全的選項，可為您提供充足的存儲空間、硬件支持、內存管理、虛擬機實時遷移（無任何服務中斷）、可擴展性、調度和資源控制、低延遲和更高的應用程序優先級。KVM還可以創建更安全和更好隔離的虛擬機，同時確保它們繼續以最佳性能運行。