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虛擬化的方式多種多樣，耳朵很熟悉的一些名字有：全虛擬化，類虛擬化，硬件虛擬化，混合虛擬化等等。這些不同的虛擬化方式，并不是根據(jù)同一個標(biāo)準(zhǔn)來分類的，以下介紹三種主要的分類方法，并相應(yīng)介紹一些目前主流的虛擬化實(shí)現(xiàn)方式，以及對應(yīng)的產(chǎn)品。
從虛擬平臺的角度來劃分的話，主要分為全虛擬化和類虛擬化：
- 全虛擬化是指VMM虛擬出來的平臺是現(xiàn)實(shí)中存在的平臺，因此對于客戶機(jī)來說，并不知道自己是運(yùn)行在虛擬的平臺上。正因?yàn)榇?，全虛擬化中的客戶機(jī)操作系統(tǒng)是不需要做任何修改的。
- 類虛擬化是指通過對客戶機(jī)進(jìn)行源碼級的修改，讓客戶機(jī)可以使用虛擬化的資源。由于需要修改客戶機(jī)內(nèi)核，因此類虛擬化一般都會被順便用來優(yōu)化I/O，客戶機(jī)的操作系統(tǒng)通過高度優(yōu)化的I/O協(xié)議，可以和VMM緊密結(jié)合達(dá)到近似于物理機(jī)的速度。
對于全虛擬化來說，從虛擬化支持的層次劃分，主要分為軟件輔助的虛擬化和硬件支持的虛擬化：
- 軟件輔助的虛擬化是指通過軟件的方法，讓客戶機(jī)的特權(quán)指令陷入異常，從而觸發(fā)宿主機(jī)進(jìn)行虛擬化處理。主要使用的技術(shù)是優(yōu)先級壓縮和二進(jìn)制代碼翻譯。
a) 優(yōu)先級壓縮是指讓客戶機(jī)運(yùn)行在Ring 1級別，由于處于非特權(quán)級別，所以客戶機(jī)的指令基本上都會觸發(fā)異常，然后宿主機(jī)進(jìn)行接管。
b) 但是有些指令并不能觸發(fā)異常，因此就需要二進(jìn)制代碼翻譯技術(shù)來對客戶機(jī)中無法觸發(fā)異常的指令進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使之無法逃出宿主機(jī)的控制。
通過軟件級的全虛擬化，可以讓一臺x86的物理機(jī)運(yùn)行64位操作系統(tǒng)。更有勝者，通過IA64機(jī)型模擬古老的Mainframe虛擬機(jī)，從而把Mainframe機(jī)器的系統(tǒng)遷移至新機(jī)型中。
- 硬件輔助的虛擬化主要是由于在技術(shù)層面上用軟件手段達(dá)到全虛擬化非常麻煩，而且效率較低，才由Intel等處理器廠商直接在芯片上提供了對虛擬化的支持。硬件直接可以對敏感指令進(jìn)行虛擬化執(zhí)行。比如Intel的VT-x技術(shù)。
從實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)來看，主要分為Hypervisor型虛擬，宿主模型虛擬，混合模型虛擬：
- Hypervisor虛擬是指，硬件資源之上沒有操作系統(tǒng)，而是直接由VMM作為Hypervisor接管，Hypervisor負(fù)責(zé)管理所有資源和虛擬環(huán)境支持。這種結(jié)構(gòu)的主要問題是，硬件設(shè)備多種多樣，VMM不可能把每種設(shè)備的驅(qū)動都一一實(shí)現(xiàn)，所以此模型支持有限的設(shè)備。目前主要的產(chǎn)品是VMware EX Server，是當(dāng)前最高端和成熟的虛擬化產(chǎn)品。
- 宿主模型，是在硬件資源之上有個普通的操作系統(tǒng)，負(fù)責(zé)管理硬件設(shè)備，然后VMM作為一個應(yīng)用搭建在宿主OS上負(fù)責(zé)虛擬環(huán)境的支持，在VMM之上再加載客戶機(jī)。此方式由底層操作系統(tǒng)對設(shè)備進(jìn)行管理，因此VMM完全不用操心實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動。而它的主要缺點(diǎn)VMM對硬件資源的調(diào)用依賴宿主機(jī)，因此效率和功能受宿主機(jī)影響較大。目前主要產(chǎn)品是VMware Server，Virtual PC/Server。
- 混合模型，是綜合了以上兩種實(shí)現(xiàn)模型的虛擬化技術(shù)。首先VMM直接管理硬件，但是它會讓出一部分對設(shè)備的控制權(quán)，交給運(yùn)行在特權(quán)虛擬機(jī)中的特權(quán)操作系統(tǒng)來管理（稱之為Domain 0）。VMM和Domain 0合作搭建起虛擬環(huán)境，在其上運(yùn)行客戶虛擬機(jī)(Domain N)。這個模型還是具有一些缺點(diǎn)，由于在需要特權(quán)操作系統(tǒng)提供服務(wù)時，就會出現(xiàn)上下文切換，這部分的開銷會造成性能的下降。目前主要產(chǎn)品有Windows 2008， Xen。
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