虛擬化(Virtualization)是一個廣義的術語，簡單來說，是指計算機相關模塊在虛擬的基礎上而不是真實的獨立的物理硬件基礎上運行，這種把有限的固定的資源根據不同需求進行重新規劃以達到最大利用率的思路，從而實現簡化管理，優化資源等目的的解決方案,就叫做虛擬化技術。

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虛擬化技術并非近期才出現的技術，其雛形隨著計算機產業的技術變遷而不斷成熟，主要經歷了以下過程：

虛擬化技術的萌芽

上世紀 60 年代開始，美國的計算機學術界就有了虛擬技術思想的萌芽。

1959 年克里斯托弗發表了一篇學術報告，名為《大型高速計算機中的時間共享》，他在文中提出了虛擬化的基本概念,這篇文章也被認為是虛擬化技術的最早論述。

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虛擬化技術在大型機上的實現

1972 年，IBM 發布用于創建靈活大型主機的虛擬機(VM)技術，該技術可根據動態的需求快速而有效地使用各種資源。一批新的擁有虛擬化功能的產品涌現了出來，這些機器在當時都具有虛擬機功能，通過一種叫 VMM(虛擬機監控器)的技術在物理硬件之上生成了很多可以運行獨立操作系統軟件的虛擬機實例。

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虛擬化技術在小型機上的實現

在 20 世紀 80 年代和 90 年代，由于客戶端-服務器應用程序以及價格低廉的 x86 服務器和臺式機組成了分散的計算機架構，大型機上的虛擬化技術處于停滯不前的狀態。

由于虛擬化技術技術在商業應用 上的優勢,RISC 服務器與小型機成為了虛擬化技術第二代受益者。IBM 公司在AS/400 上提出了上邏輯分區(LPAR)技術和新的高可用性集群解決方案。

在POWER 管理程序上運行的 AS/400LPAR 令單臺服務器工作起來如同 12 個獨立的 服務器。隨后這項技術還應用在了 IBM RS/6000 服務器(后來的 pSeries 服務器)上。

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虛擬化技術的商業化

20 世紀 90 年代 Windows 的廣泛使用以及 Linux 作為服務器操作系統的出現奠 定了 x86 服務器的行業標準地位。x86 服務器和桌面部署的增長帶來了新的 IT 基 礎架構和運作難題。

這些難題包括：

基礎架構利用率低：根據市場調研公司美國國際數據集團 (International DataCorporation, IDC) 的報告,典型的 x86 服務器部署平均達到的利用率僅為總 容量的10% 到 15%。組織通常在每臺服務器上運行一個應用程序,以避免出 現一個應用程序中的漏洞影響同一服務器上其他應用程序的可用性的風險。

物理基礎架構成本日益攀升：為支持不斷增長的物理基礎架構而需要的運營成 本穩步攀升。大多數計算基礎架構都必須時刻保持運行,因此耗電量、制冷和 設施成本不隨利用率水平而變化。

IT 管理成本不斷攀升：隨著計算環境日益復雜,基礎架構管理人員所需的專業 教育水平和經驗以及此類人員的相關成本也隨之增加。組織在與服務器維護相 關的手動任務方面花費過多的時間和資源,因而也需要更多的人員來完成這些任務。

故障切換和災難保護不足：關鍵服務器應用程序停機和關鍵最終用戶桌面不可 訪問對組織造成的影響越來越大。安全攻擊、自然災害、流行疾病以及恐怖主 義的威脅使得對桌面和服務器進行業務連續性規劃顯得更為重要。

最終用戶桌面的維護成本高昂：企業桌面的管理和保護帶來了許多難題。在不 影響用戶有效工作的能力的情況下控制分布式桌面環境并強制實施管理、訪問 和安全策略,實現起來十分復雜且成本高昂。必須不斷地對桌面環境應用數目 眾多的修補程序和升級以消除安全漏洞。

在早期，由于 x86 計算機性能的低下和推廣程度有限,以上問題并未突出。隨著技 術的發展,以上矛盾日益尖銳,基于 x86 體系結構的計算機開始出現了 20 世紀 60年代大型機經歷過的同樣問題:缺乏靈活性和未得到充分利用以及上述提到的一系列問題。

針對以上問題，VMware 公司在 1999 年推出了針對 x86 系統的虛擬化技術,旨在 解決上述很多難題,并將 x86 系統轉變成通用的共享硬件基礎架構,以便使應用程 序環境在完全隔離、移動性和操作系統方面有選擇的空間。VMware 公司真正將虛 擬化技術商業化,其多款虛擬化套件成為企業用戶有較強付費意愿的產品,且公司 于 2007 年 8 月在美國完成了 IPO,成為當時最熱門的技術公司 IPO 之一。

實現虛擬化的技術路線虛擬化技術在不斷地技術進化和用戶反饋中,根據不同的需求走出了不同的路線。

目前市場上主流的虛擬化技術主要分為以下三種：

虛擬化已成 IT 基礎建設的必備選項

隨著虛擬化技術的日臻成熟，越來越多的企業 IT 用戶開始接受并大范圍使用細膩化 產品,并有了較高的付費意愿。和傳統 IT 資源分配的應用方式相比，虛擬化有以下優勢：

虛擬化技術可以大大提高資源的利用率。為了達到資源的最大利用，虛擬化把 一個硬件虛擬成多個硬件，這里的一個硬件指的不是一個個體，而是有多個個體組成的一組資源，例如可以將多個硬盤組成陣列，將多個硬盤視為計算機的硬盤部分。用戶將許多資源組成一個龐大的、計算能力十分巨大的“巨型計算 機”，再將這個巨型計算機虛擬成多個獨立的系統，這些系統相互獨立，但共享 資源，這就是虛擬化的精髓。傳統的 IT 企業為每一項業務應用部署一臺單獨的 服務器，服務器的規模通常是針對峰值配置,服務器規模(處理能力)遠遠大于服務器的平均負載，服務器在大部分時間處于空閑狀態,資源得不到最大利 用。虛擬化技術能夠動態調用空閑資源，減小服務器規模，提高資源利用率。

提供相互隔離、安全、高效的應用執行環境。用戶可以在一臺計算機上模擬多 個系統,多個不同的操作系統,虛擬系統下的各個子系統相互獨立,即使一個 子系統遭受攻擊而崩潰,也不會對其他系統造成影響,而且,在使用備份機制 后,子系統可以被快速的恢復。同時,應用執行環境簡單易行,大大提高了工 作效率,降低總體投資成本。

采用虛擬化技術后,虛擬化系統能夠方便的管理和升級資源。傳統的 IT 服務器 資源是硬件相對獨立的個體,對每一個資源都要進行相應的維護和升級,會耗 費企業大量的人力和物力,虛擬化系統將資源整合,在管理上十分方便，在升 級時只需添加動作，避開傳統企業進行容量規劃、定制服務器、安裝硬件等工作,提高了工作效率。

虛擬化市場客戶分布

2015 年,按照行業用戶對服務器虛擬化的相關投資額計算,中國服務器虛擬化市場

以互聯網、金融、電信、政府等行業所占比例最高。

互聯網行業整體行業需求增速較快，且需要及時應變的響應能力，因而大多采用廉 價的 x86 集群解決方案，高效且易擴展。雖然他們在商業虛擬化產品上的采購開支 較少，但是其內部往往維持一個較強的團隊進行虛擬化技術的研發和部署。從百度阿里這樣的巨頭到一些中型規模的互聯網公司，其內部的業務均運行在虛擬化架構 之上，虛擬化技術已經成為支撐其 IT 架構的核心技術。

電信行業也正在逐步利用服務器虛擬化技術將自身的數據中心進行資源池化，以對外提供公有云服務。例如中國電信在全國部署“6+2”資源池，為天翼云和其他數據 中心用戶提供公有云或者混合云服務。隨著云增值服務的深入，電信行業在虛擬化上的投入會繼續保持增長。

金融機構的核心業務往往運行在價格高昂的小型機、大型機上，其穩定性是第一考量。然而隨著金融業務的不斷演變，尤其是互聯網金融的普及，金融機構也在嘗試 將不能層次的業務部署到虛擬機上，以節省 IT 開支，提高運行效率。金融機構對穩 定性要求較高，使得他們對成熟的商業閉源虛擬化產品及方案比較青睞。

虛擬化市場競爭格局

計世資訊研究表明，2015 年，VMware 仍然是服務器虛擬化市場的領導者，占據近 一半的市場份額。但是近年來由于國產虛擬化廠商異軍突起，VMware 的市場份額受到一定沖擊。

華三和華為分別以 13.8%和 11.0%的市場份額占據第二和第三位,成為國產虛擬化 軟件兩大領導品牌。

排在第四和第五位的是微軟和 Citrix。微軟借助 Windows Server 操作系統的布局,Hyper-V 在市場上的影響力在不斷增強;而 Citrix 近年來將重心集中在桌面虛擬化 以及應用程序交付等業務層面上,不再與 VMware 等廠商在服務器虛擬化市場進行

正面較量,市場份額在不斷縮小。

而紅帽和 Oracle 憑借在開源操作系統和數據庫等領域的市場拓展,也占據著一定 的市場份額,但比例較小。

海外廠商依然占據高端市場份額

目前在高端的服務器虛擬機市場,以 VMware 和微軟為代表的兩家公司產品依然占 據了絕大多數份額。這兩家公司在虛擬化技術研發的技術實力和客戶生態上都具有 較大的全球優勢。

VMware

VMware(紐約證交所代碼:VMW)是虛擬化和云計算基礎架構領域處于全球領先 地位的公司。VMware 使企業可以采用能夠解決其獨有業務難題的云計算模式。VMware 擁有 400,000 多家客戶和 55,000 多家合作伙伴,它的解決方案可幫助各 種規模的組織降低成本、提高業務靈活性并確保選擇自由。VMware 可說是虛擬化界 的微軟,更是全世界第三大軟件公司,Fortune 100 的企業中 100%都使用 VMware 產 品,而 Fortune 500 大企業有 98%都使用 VMware,可見其影響力。

微軟

微軟在本世紀初就察覺到虛擬機的重要性,因此也收購了當時唯一能和 VMware 抗 衡的 Virtual PC。在工作站級虛擬機逐漸成熟，再加上競爭對手 VMware 在企業領域 屢有佳作,微軟體會到虛擬機無可避免將走入企業，因此在 2005 年即開始計劃原生 架構的產品。

此前,基于國產核心器件的 網絡設備主要以銀河風云、仰聯信通為代表,已形成了從低端路由交換設備到 高端路由交換設備的較為完整的網絡產品系列，基本具備替代思科等國外網絡 設備的能力。

操作系統、數據庫、中間件、辦公套件等基礎軟件發展相對成熟。操作系統以 麒麟操作系統為代表，數據庫以神通、達夢及人大金倉等為代表，中間件以中 創、金蝶和東方通等為代表，辦公套件以 WPS Office、中標普華 Office、永中Office 等為代表。

云計算技術發展迅速，已逐步具備完全國產化的能力。華為、浪潮、國防科學 技術大學等都擁有自主知識產權的云操作系統，其中華為的云操作系統FusionSphere、國防科學技術大學的麒麟云都是完全自主知識產權的云操作系統，全面支持國產平臺。

物聯網、大數據、移動互聯網等技術正加速發展，部分技術已具備國產替代能力。