计算虚拟化简介
了解传统的物理机的部署方案
（1.）服务器的选型（几个cpu，频率，多大内存，硬盘，关联存储）
（2.）IDC数据中心采购服务器的放置的空间及上架
（3.）系统安装（windows linux unix freebsd）
（4.）应用的规划和部署，域名注册，dns映射，外网访问
因为这个过程非常复杂传统的的数据中心带来很多的问题
（1.）服务器利用率低下，cpu，内存又不能共享
（2.）资源分配又不合理
（3.）初始化成本比较高
（4.）自动化能力差
1.什么是虚拟化
在没有虚拟化的场景下，一套硬件上同时只能运行一个os，有了虚拟化，一套硬件可以同时运行多个os。
虚拟化就是把物理资源逻辑化
在一套硬件上去安装一个特殊的os，也成为VMM（virtual machine moitor虚拟机监视器）或者叫hypervisor。用来监控运行在上面的os（vm）
VMM就是用来提供虚拟化，跑虚拟机和监控虚拟机的运行。
虚拟化的实现就是开发VMM
2.虚拟化的产生
在60年代就有了虚拟化的概念，不过叫做cpu的分时复用，90年代，IBM才有了逻辑分区的概念。IBM虚拟化在power cpu上实现。
3.虚拟化的驱动
（1.）cpu的速度越来越快，超过软件对硬件的要求
（2.）企业成本压力
（3.）环保压力
（4.）业务压力
在没有做虚拟化之前，IT资源独立，操作系统和硬件是紧耦合
有了虚拟化后，资源抽象成共享资源池，操作系统和硬件解耦，从资源池去分配资源。
4.虚拟化的本质：分区，隔离，封装，独立
分区：在虚拟化层为多个虚拟机划分服务器资源的能力，每个虚拟机可以同时运行一套单独的os，使你能够在同一台服务器上运行多个应用程序，每个操作系统只能看到虚拟化层为其提供的虚拟硬件，VM认为自己就是运行在一台单独的服务器上。
隔离：虚拟机之间是相互隔离的（os故障，蓝屏，APP崩溃，驱动程序故障）不会影响到同一台服务器其他的虚拟机的运行。
封装：封装意味着可以将整个虚拟机（规格，bios配置，内存状态，磁盘状态，cpu）存储在单独的文件中，只需要复制文件就可以移动虚拟机。
独立：相对于硬件独立
完全适用于虚拟化，比如vlan
5.虚拟化的厂商
IBM是最早实现虚拟化（分时系统）
VMware 开发出了虚拟化
针对个人用户：VMware workstation VMware fusion
针对企业用户：VMware vsphere
Redhat： kvm
Citrix： xen
Microsoft：hyper-v
虚拟化的实现就是开发vmm
6.实现虚拟化的技术
（1.）模拟仿真技术
在虚拟化模式下，存在着2种cpu指令，特殊指令（敏感指令），普通指令。
特权指令：系统中有一些操作和管理关键系统资源的指令，这些指令只能在最高特权级别上运行，如果在非最高特权上运行，特权指令会引发一些异常。
敏感指令：在x86cpu上，有19条敏感指令不属于特权指令。
经典的虚拟化就是使用的模拟仿真技术。
当guest os执行特权指令的时候，VMM会捕捉到异常，对guest os执行的特权指令进行特权降级，然后陷入模拟，通过模拟的方式实现guest os需要做的特权操作。
但是由于x86的cpu架构指令，敏感指令并不完全是特权指令（19条），VMM捕获不到，所以无法进行特权降级然后陷入模拟，由于x86这种架构的问题，导致无法实现虚拟化的全部功能。
VMware公司通过二进制翻译技术完成了对x86cpu架构的完全虚拟化 binary translation
（2.）完全虚拟化与半虚拟化和cpu硬件辅助虚拟化
完全虚拟化（BT）：guest os不知道自己运行在VM上，认为自己运行在物理机上，运行在cpu的ring0环上
由于都是通过纯软件的方式导致效率比较慢，速度慢，但是确实解决了x86cpu架构的问题。
纯软件的半虚拟化：通过修改guest os的代码，让guest os能够知道自己运行在VM上，进而知道自己没有运行在ring0环上，所以特权指令和敏感指令都主动提交给VMM，由VMM处理完成后，返回VM。
在2003年xen，使用半虚拟化的方案来解决x86的敏感指令问题，主要是通过hypercall，需要去更改guest os的代码，从而使guest os会将和特权指令相关的操作都转换为发给VMM的hypercall（超级调用），由VMM继续进行处理。
Windows不允许修改os的代码。
Cpu硬件辅助全虚拟化：有cpu厂商在cpu指令里面加入虚拟化指令。
Intel vt-x
Amd amd-v
核心思想就是通过引用新的指令和运行模式，使得guest os和VMM分别运行在不同的模式下。
