大綱內(nèi)容

一、什么是虛擬化
二、主流虛擬化技術(shù)
三、系統(tǒng)虛擬化的用處
四、個人用虛擬機軟件介紹
五、安裝VMware workstation
六、VMware workstation功能簡介

版本更新信息

環(huán)境

一、什么是虛擬化

虛擬化（Virtulization）是表示計算機資源的抽象方法。通過虛擬化可以對包括基礎設施，系統(tǒng)和軟件等計算機資源的表示，訪問和管理進行簡化，并為這些資源提供標準的接口來接受輸入和提供輸出。
虛擬化技術(shù)有很多種，比如，網(wǎng)絡虛擬化，存儲虛擬化，桌面虛擬化，應用虛擬化，服務器虛擬化等等，每一類虛擬化都有各自的特點和側(cè)重點。其中服務器虛擬化是我們下面要了解的部分。

二、主流虛擬化技術(shù)

2.1 RedHat KVM
虛擬化方式：完全虛擬化
架構(gòu)：寄居架構(gòu)（linux內(nèi)核）； 裸金屬架構(gòu)RHEV-H
特點：裸金屬架構(gòu)RHEV-H或在關鍵的硬盤和網(wǎng)卡上支持半虛擬化VirtIO，達到最佳性能。
I/O協(xié)議棧：KVM重用了整個Linux I/O協(xié)議棧，所以KVM用戶就自然獲得了最新的驅(qū)動和I/O協(xié)議棧的改進。
架構(gòu)圖

2.2 VmWare ESX
虛擬化方式：完全虛擬化
架構(gòu)：裸金屬架構(gòu)
I/O協(xié)議棧：VMware選擇性能，把I/O協(xié)議棧放到了hypervisor里。但VMWare kernel是專有的，意味著你的新硬件可能要等一段時間才能得到VMware的支持。
架構(gòu)圖

2.3 Citrix XenServer
虛擬化方式：半虛擬化；完全虛擬化；硬件輔助虛擬化
架構(gòu)：裸金屬架構(gòu)
架構(gòu)圖

2.4 Microsoft Hyper-V
虛擬化方式：半虛擬化
架構(gòu)：裸金屬架構(gòu) Hyper-V; 寄居 Windows Server 2008
架構(gòu)圖

三、系統(tǒng)虛擬化的用處

    系統(tǒng)虛擬化的用處主要體現(xiàn)在以下幾點：
軟件測試，通過使用VirtualBox和VMware Workstation來配置測試環(huán)境，不僅比物理方式快捷很多，而且無需購買很多昂貴的硬件，更重要的是，通過它們自帶的SnapShot/Pause功能可以非常方便地將錯誤發(fā)生的狀態(tài)保存起來，這樣將極有利于測試員和程序員之間的溝通?，F(xiàn)在已經(jīng)有很多軟件都通過虛擬機的形式進行測試，最著名的例子，莫過于以VirtualBox虛擬機形式發(fā)布的Chrome OS測試版。我第一次接觸到虛擬化技術(shù)強大威力就是在軟件測試方面。
桌面應用，通過諸如VirtualBox和VMware Workstation等桌面虛擬化軟件能讓用戶使用其他平臺的專屬軟件，比如使用Linux的用戶能夠通過VirtualBox上虛擬的Windows環(huán)境來訪問使用ActiveX技術(shù)的網(wǎng)上銀行。
服務器整合，通過 VMware ESX 和 Xen 能夠?qū)⒍嗯_物理機上的工作量整合到一臺物理機上。現(xiàn)有普遍的整合率在1：8左右，也就是使用這些軟件能將原本需要八臺物理機的工作量整合到一臺物理機上。服務器整合不僅能減低硬件，能源和場地等開支，還能極大地簡化IT架構(gòu)的復雜度。
自動化管理，通過使用類似DRS（Distributed Resource Scheduling，分布式資源調(diào)度），Live Migration（動態(tài)遷移），DPM（Distributed Power Management，分布式電源管理）和HA（High Availability，高可用性） 等高級虛擬化管理技術(shù)，能極大地提高整個數(shù)據(jù)中心的自動化管理程度。
加快應用部署，通過引入虛擬化應用發(fā)布格式OVF（Open Virtualization Format），不僅能使第三方應用供應商更方便地發(fā)布應用，而且使系統(tǒng)管理員非常簡單地部署這個應用（大多數(shù)情況下只要輕輕一個點擊就可以完成整套部署工作）。

四、個人用虛擬機軟件介紹

    虛擬機（Virtual Machine）指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統(tǒng)，通過虛擬機軟件，你可以在一臺物理計算機上模擬出另一臺或多臺虛擬的計算機，這些虛擬機完全就像真正的計算機那樣進行工作，例如你可以安裝操作系統(tǒng)、安裝應用程序、訪問網(wǎng)絡資源等等。對于你而言，它只是運行在你物理計算機上的一個應用程序，但是對于在虛擬機中運行的應用程序而言，它就是一臺真正的計算機。
    通過虛擬機軟件學習或者進行測試是最適合初學者最佳的學習方式。windows 平臺下，流行的虛擬機軟件有VMware 、Virtual Box和Virtual PC，它們都能在一臺物理機上虛擬出多個計算機。
VMware 虛擬化解決方案提供商領先者，其產(chǎn)品性能好，功能強，支持Windows，Mac, Linux等平臺。但是程序體積非常龐大，而且收費昂貴。
Virtual Box 是一款開源虛擬機軟件,支持Windows, Linux等平臺?？梢哉f是最強大的免費虛擬機軟件，它不僅具有豐富的特色，而且性能也很優(yōu)異。功能比VMware稍微少一些，不過一直在更新，新版本直接兼容老版本創(chuàng)建的虛擬機。程序小巧精干，簡單易用。
Virtual PC 是微軟推出的一款免費虛擬機產(chǎn)品，僅支持Windows平臺。但是在此虛擬機上只能安裝Windows和OS/2操作系統(tǒng)，即使安裝上其他操作系統(tǒng)，還是可能出現(xiàn)兼容性問題。比較小巧，操作方便。

4.1 VMware 虛擬化產(chǎn)品介紹   
    VMware公司的產(chǎn)品主要有我們經(jīng)常使用的VMware workstation， VMware Server， VMware Player 等。
VMware ESX Server:  vmware 首推的企業(yè)虛擬化平臺，使用獨立安裝的方式，其本身就是一個操作系統(tǒng)，不依賴于任何其他操作系統(tǒng)運行，管理方便（web或者vmware infrastructure client）。它的本質(zhì)是基于linux定制的瘦linux系統(tǒng)，可支持虛擬機隨物理機器自動啟動；最大的缺點是硬件支持太少，除了企業(yè)網(wǎng)卡（broadcom、intel等）外主流的集成網(wǎng)卡（realtek、via等）一律不支持，另外數(shù)據(jù)交換（如虛擬機的備份、遷移）也相對麻煩。由于費用較高，多用于中大型企業(yè)的虛擬化方案。
VMware Server: Vmware server前身是GSX server ， 面向于“工作組”的部門級虛擬機產(chǎn)品， 是屬于hosted virtualization。也就是說需要在硬件上先安裝服務器版的操作系統(tǒng)（如windows server 2008)，然后安裝本產(chǎn)品，之后才可以創(chuàng)建虛擬機。由于還是需要運行在一個胖操作系統(tǒng)之上，對其性能影響很大。在已有windows或linux上運行的虛擬化軟件，配置安裝方便簡單，備份、遷移方便簡單，可以支持虛擬機隨操作系統(tǒng)自動啟動；最大的缺點是windows版本性能較workstation和player差很多
VMware workstion: 配置方便簡單，備份、遷移方便簡單，性能很好，支持unity（將虛擬機窗口直接拉到主機中用），支持虛擬機3d加速；最大的缺點是原生不支持虛擬機隨操作系統(tǒng)自動啟動，要實現(xiàn)自動啟動必須自己定義命令行并使用windows計劃任務或者其他自啟動腳本。
VMware player：3.0以后和vmware workstation基本功能相同，并且官方完全免費，推薦替代vmware workstation使用。

    VMware Workstation 是一款功能強大的桌面虛擬計算機軟件，提供用戶可在單一的桌面上同時運行不同的操作系統(tǒng)，和進行開發(fā)、測試 、部署新的應用程序的最佳解決方案。VMware Workstation可在一部實體機器上模擬完整的網(wǎng)絡環(huán)境，以及可便于攜帶的虛擬機器，其更好的靈活性與先進的技術(shù)勝過了市面上其他的虛擬計算機軟件。對于企業(yè)的 IT開發(fā)人員和系統(tǒng)管理員而言，VMware 在虛擬網(wǎng)路，實時快照，拖曳共享文件夾，支持 PXE 等方面的特點使它成為必不可少的工具。

    可以說，VMWare Workstation 是消費級虛擬機軟件中的當之無愧的老大，無論從性能能上還是周邊的各種功能上都比其他產(chǎn)品要強大得多，如果你追求更全面的功能，更多的技術(shù)特性，那么你一定要試試 VMware Workstation。

五、安裝VMware workstation

對于VMware workstation 版本的選擇， 根據(jù)使用經(jīng)驗

VMware Workstation 10是vmware推出的最新的產(chǎn)品。VMware Workstation 10 可以完美支持最新的微軟 Windows 8.1 操作系統(tǒng)，首次加入了官方簡體中文語言，不僅現(xiàn)在可以將 Windows 8.1 物理 PC 轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M機，而且性能也變得更加強大，譬如支持16核CPU，8TB SATA硬盤，64GB大容量內(nèi)存；全新的虛擬SATA硬盤控制器；支持20個虛擬網(wǎng)絡，USB3；改進了虛擬機下程序和系統(tǒng)的啟動速度。

    下面就簡單的介紹一下，如果安裝VMware workstation。

（1）雙擊 VMware-workstation-full-10.0.2-xxxxxxx.exe（最好用右鍵，以管理員身份運行）。進入VMware Wrokstation安裝向?qū)Ы缑?br />

（2）直接點擊“下一步”

（3）勾選“我接受許可協(xié)議中的條款”，然后點擊“下一步”

（4）這里我們選擇“典型”安裝即可，高級用戶可以選擇“自定義”進行更靈活的定制。

（5）安裝文件路徑，建議修改一下，因為需要占用的空間比較大，選擇磁盤空間比較大的位置，然后“下一步”

（6）為了避免每次打開VMware Workstation，都會彈出檢查更新提示框的困擾，建議去掉勾選，然后“下一步”

（7）這里隨意的啦，“下一步”

（8）建議都勾選上，“下一步”

（9）然后進入安裝過程，稍等幾分鐘即可，可以去喝杯茶了

（10）您可以使用下面的任意一個VMware Workstation序列號注冊（或者你也可以用注冊工具）

1Y0LW-4WJ9N-LZ5G9-Z81QP-92PN7JU052-F4J41-HZGM8-QU056-93P6Y0Y6DK-8H1DH-UZ249-X2A5M-3AM2MMA664-AF2E5-6ZAD9-GU15K-1AR1N

（11）點擊“完成”，OK， 到此VMware Workstation已經(jīng)安裝成功。使用愉快。

    啟動VMware Workstation，咦，怎么感覺怪怪的，原來是中文的，一直使用的英文版，覺得還是英文看起來舒服一點，找了半天竟然沒有語言選項，蛋疼。。。

    Google一下：和之前的版本相比，在安裝目錄下的 messages 夾中多了zh_CN，這個包就是漢化包，vmware啟動時會去加載這個目錄，只要把這個目錄重命名或者刪掉，然后重啟就全是英文了。

六、VMware workstation功能簡介

6.1 開啟VNC連接

可以為每個虛擬機綁定一個端口，然后使用vnc client進行遠程連接。

6.2 連接遠程的共享虛擬機 

    通過VMware workstation的遠程連接功能，可以連接到其他VMware workstation, vCenter Server , ESXI 服務器。

    連接到遠程主機之后，可以上傳本地創(chuàng)建的虛擬機或者下載遠程主機上創(chuàng)建的虛擬機到本地。

6.3 通過WEB方式訪問遠程共享虛擬機

    安裝VMware WSX Server， 可以把VMware workstation中共享的虛擬機通過web方式供客戶端訪問。

6.4 把虛擬機的磁盤映射到宿主機上

    映射虛擬機磁盤就是把虛擬機的磁盤分區(qū)映射為真實物理計算機磁盤分區(qū)，并對其進行操作。通過該功能，可以把沒有打開電源的虛擬機盤符映射到本機盤符，方便存取虛擬機中的文件。映射虛擬機磁盤的步驟如下：

6.5 把宿主機的磁盤映射到虛擬機上

    當然，我們也可以把宿主機的磁盤映射到虛擬機中，方便虛擬機讀取數(shù)據(jù)。

6.6 快照功能

    想必大家都對星爺?shù)摹洞笤捨饔巍分械脑鹿鈱毢卸加∠笊羁獭Ｏ旅嫖覀兙蛠砜匆幌耉Mware的“月光寶盒” 快照。

    快照的英文就是 Snapshot， VMware workstation 中所謂的快照功能，就是把虛擬機中運行系統(tǒng)的當前狀態(tài)保存起來（對某一個特定文件系統(tǒng)在某一個特定時間點的一個具有只讀屬性的鏡像），以便后續(xù)隨時進行恢復。

    VMware 支持多重快照，意味著可以針對同一個虛擬機在不同的時刻創(chuàng)建多個快照，并且能夠毫無限制的往返于任何快照之間。

    當我們在虛擬機中做實驗或者做測試時，難免碰到一些復雜、不熟悉的地方，此時做個快照，備份一下當前的系統(tǒng)狀態(tài)，一旦操作錯誤，可以很快的還原到之前的狀態(tài)，避免一失足成千古恨的情況，避免一步失誤導致重新開始整個實驗。這樣既節(jié)省磁盤空間又提高工作效率。

（1）創(chuàng)建快照： 如果想保存某個虛擬機的狀態(tài)，可以使用快照功能。可以單擊工具欄上的快照按鈕，或者依次單擊“VM” → “Snapshot” → “Snapshot Manager”。也可以按Ctrl+M快捷鍵，進入快照管理器，單擊Take Snapshot按鈕創(chuàng)建一個快照。

（2）管理快照：創(chuàng)建快照后，可以隨時從其他狀態(tài)返回至快照狀態(tài)。因此安裝或配置測試時，可以在關鍵位置創(chuàng)建快照。當安裝或測試失敗時，可以迅速返回快照，或者從快照開始進行新的測試或?qū)嶒?。當?chuàng)建快照后，可以選中快照，然后單擊go to按鈕，返回到快照點。單擊“Snapshot” - “Snapshot Manager”命令，可以非常方便對快照進行管理， Delete ,  Clone 等。

（3）恢復快照： 如果為系統(tǒng)創(chuàng)建了快照， 在“VM” - “Snapshot”下可以看到已經(jīng)創(chuàng)建的快照。如果想恢復到某個快照，選擇某個快照的名字即可，然后會彈出恢復確認框：是否恢復快照？

    原則上，每個虛擬機可以創(chuàng)建任意個快照并不受限制，而且創(chuàng)建過程也非常快速。虛擬機快照僅僅是對某一個特定文件系統(tǒng)在某一個特定時間內(nèi)的一個具有只讀屬性的鏡像，保存的是當前虛擬機系統(tǒng)的一些狀態(tài)文件，對磁盤空間的消耗相對較小，但是受限于虛擬機所在分區(qū)的剩余空間大小。因此若創(chuàng)建多個快照，應當擁有足夠的硬盤空間。

6.8 屏幕捕獲

    VMware Workstation 可以非常方便的抓取捕獲虛擬機系統(tǒng)的屏幕。“VM”- "Capture Screen"

6.7 系統(tǒng)掛起

    有時候做實驗的時候可能因為某種原因，會中斷實驗，有沒有能夠定格現(xiàn)在的系統(tǒng)狀態(tài)，等需要的時候，立刻恢復呢？ 答案是有的。

  suspend掛起是這樣定義的，可以讓虛擬機記錄下當前虛擬系統(tǒng)的狀態(tài)，下次可以用Resume重新恢復選擇掛起時的運行狀態(tài)，以便接著工作。所以當你掛起就是該程序未處于運行狀態(tài)，但也沒有被結(jié)束，只是暫時凍結(jié)。

  虛擬機中的掛起，相對于休眠虛擬機，會把虛擬機當前的內(nèi)存信息寫入硬盤特定虛擬機硬盤文件中，下次開機時直接加載這個文件啟動恢復到掛起之前的狀態(tài)。掛起后，虛擬機處于關機狀態(tài)。

6.7.1 掛起存在的問題

    當系統(tǒng)掛起的時候，會定格到某個時刻的狀態(tài)。相當于時間、空間上定格。vmware把掛起虛擬機Resume后,時間是掛起時的時間。所以存在時間與當前時間不一致的問題。

方法一：

    使用 ntpdate 命令加入計劃任務，定時同步時間即可。

# date -s 02/08/2016        #將系統(tǒng)時間設定成下午11點12分0秒的命令如下。# date -s 11:12:00          #注意，這里說的是系統(tǒng)時間，是linux由操作系統(tǒng)維護的。當然，也可以通過ntp服務來同步時間# yum -y install ntpdate# /usr/sbin/ntpdate 129.6.15.28# clock -w

    在系統(tǒng)啟動時，Linux操作系統(tǒng)將時間從CMOS中讀到系統(tǒng)時間變量中，以后修改時間通過修改系統(tǒng)時間實現(xiàn)。為了保持系統(tǒng)時間與CMOS時間的一致性，Linux每隔一段時間會將系統(tǒng)時間寫入CMOS。由于該同步是每隔一段時間（大約是11分鐘）進行的，在我們執(zhí)行date -s后，如果馬上重起機器，修改時間就有可能沒有被寫入CMOS,這就是問題的原因。如果要確保修改生效可以執(zhí)行如下命令。

# clock -w            #這個命令強制把系統(tǒng)時間寫入CMOS

方法二：

    安裝VMware tools 工具。

6.8 克隆 clone

    說了快照，那么，什么又是虛擬機的克隆呢？ 在VMware軟件中，克隆和快照功能很相似，但又有所不同，稍不注意就會混淆。

    一個虛擬機的克隆就是原始虛擬機全部狀態(tài)的一個拷貝，或者說一個鏡像。克隆的過程并不影響原始虛擬機，克隆的操作一旦完成，克隆的虛擬機就可以脫離原始虛擬機獨立存在，而且在克隆的虛擬機中和原始虛擬機中的操作是相對獨立的，不相互影響?？寺∵^程中，VMware會生成和原始虛擬機不同的MAC地址和UUID，這就允許克隆的虛擬機和原始虛擬機在同一個網(wǎng)絡中出現(xiàn)，并且不會產(chǎn)生任何沖突。

    克隆過程既可以安裝虛擬機當前的狀態(tài)來操作，也可以已經(jīng)存在的克隆的鏡像或快照的鏡像來操作。

  VMware支持兩種類型的克隆方式：

完整克?。╢ull clone）: 一個完整的克隆提供原始虛擬機當前狀態(tài)的一個副本，可以獨立的運行，但是占用更多的磁盤空間。

鏈接克?。╨inked clone）: 一個鏈接的克隆指向原始的虛擬機，占用很少的磁盤空間，但必須依托于原始的虛擬機，不能夠脫離原始虛擬機獨立運行。

6.8.1 完整克隆

  完整克隆是和原始虛擬機完全獨立的一個拷貝，它不和原始虛擬機共享任何資源。可以脫離原始虛擬機獨立使用。我們知道，在虛擬機中安裝和配置一個客戶操作系統(tǒng)和相關應用程序需要占用很長的時間，虛擬機的完整克隆可以大大節(jié)省配置客戶操作系統(tǒng)的時間并減少配置過程的錯誤。采用完整克隆可以將配置好的客戶操作系統(tǒng)以便捷的方式分發(fā)給使用相同客戶機環(huán)境的多個用戶。

6.8.2 鏈接克隆

    鏈接克隆需要和原始虛擬機共享同一虛擬磁盤文件，不能脫離原始虛擬機獨立運行。但是采用共享磁盤文件卻大大縮短了創(chuàng)建克隆虛擬機的時間，同時還節(jié)省了寶貴的物理磁盤空間。

6.8.3 快照與克隆的區(qū)別

6.9 BIOS 設置

如何進入虛擬機的BIOS呢？

（1）在啟動虛擬機后，立刻狂按 F2 鍵，前提是：鼠標一定要被虛擬機捕獲才行。 

對于手慢的同學，不必擔心，可以通過設置啟動時直接進入BIOS：  “VM”- “Power” - "Power On to BIOS"

（2）在上面的窗口中，F(xiàn)2 鍵是進入BIOS 設置界面，F(xiàn)12 鍵是網(wǎng)絡啟動，ESC 鍵是虛擬機開機時按此鍵進入開機啟動選項界面。