虛擬機技術(shù)簡介和VMware虛擬機使用

XbrotherTechnologyCo.,LTD.虛擬機技術(shù)發(fā)展史從早期的概念的虛擬機出現(xiàn)，到現(xiàn)代x86虛擬機的流行，虛擬機技術(shù)已經(jīng)有幾十年的歷史了。

早在上個世紀七十年代，IBM研究中心就在試驗室里實現(xiàn)了其主機的鏡像，算是最原始的虛擬機了。40多年來，虛擬機一直在大型機和小型機中運行，無聲無息。直到有一天，vmware將x86虛擬機帶到了人們的面前。當我們在Linux中打開一個獨立的虛擬機系統(tǒng)，看到了熟悉的Windows的藍天和白云時，人們才真正意識到虛擬技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到這樣的一個階段，而且是這樣的誘人。

近年來，虛擬機技術(shù)已經(jīng)逐漸成為人們關(guān)注的熱點，正受到越來越多的關(guān)注和重視，如VMware已經(jīng)被80％以上的全球百強企業(yè)所采納。隨著多年來研究的深入，虛擬機技術(shù)已經(jīng)在企業(yè)計算、災難恢復、分布式計算和系統(tǒng)安全領(lǐng)域得到了廣泛應用。

XbrotherTechnologyCo.,LTD.虛擬機技術(shù)發(fā)展史

應用相關(guān)的架構(gòu)層Exchange文件/打印WebCRMBI商務應用App1App2關(guān)鍵指標資產(chǎn)利用率運營費用高可用/容災計劃覆蓋數(shù)據(jù)中心擴展的努力資源配置/移動/變更123456數(shù)周$-百萬時間:數(shù)月/數(shù)年<10%覆蓋~$4,000/服務器/年<20%%花費(維護對創(chuàng)新)72%/28%傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)XbrotherTechnologyCo.,LTD.虛擬機技術(shù)發(fā)展史

市場進化的趨勢Virtualization存儲服務器虛擬化2000年–現(xiàn)在虛擬化（服務器虛擬化、存儲虛擬化、網(wǎng)絡虛擬化）Intel架構(gòu)服務器UNIX服務器網(wǎng)絡存儲客戶端/服務器和服務器整合80年代中期–90年代70年代–80年代早期大機年代XbrotherTechnologyCo.,LTD.虛擬機技術(shù)發(fā)展史

虛擬化的關(guān)鍵特征硬件獨立可以在其他服務器上不加修改的運行虛擬機兼容性虛擬機完全兼容標準的操作系統(tǒng)，以及在這些操作系統(tǒng)之上建立的硬件驅(qū)動和應用隔離每一個虛擬機都與同在一個服務器上的其他虛擬機相隔離封裝虛擬機將整個系統(tǒng)，包括硬件配置、操作系以及應用等封裝在文件里…………...………………...………………...……XbrotherTechnologyCo.,LTD.虛擬機技術(shù)發(fā)展史支持企業(yè)級的負載在虛擬機中已經(jīng)可以運行資源消耗巨大的企業(yè)級應用，如數(shù)據(jù)庫、CRM、ERP應用。單個虛擬機最大可支持64GBRAM，最多4個虛擬CPU支持最強大的物理服務器（32個邏輯CPU和256GBRAM）每臺ESXServer最多可以支持到128個虛擬機同時運行XbrotherTechnologyCo.,LTD.虛擬機技術(shù)分類目前，主流的x86虛擬機技術(shù)主要有這樣幾類：

1.虛擬硬件模式

2.虛擬操作系統(tǒng)模式

3.XenXbrotherTechnologyCo.,LTD.硬件虛擬模式

虛擬硬件模式是最傳統(tǒng)的虛擬計算機模式。最早的虛擬硬件模式當然是源自IBM大型機的邏輯分區(qū)技術(shù)。這種技術(shù)的主要特點是，每一個虛擬機都是一臺真正機器的完整拷貝，一個功能強大的主機可以被分割成許多虛擬機。目前，這一虛擬模式被業(yè)界廣泛借鑒，包括HPvPAR、VMwareESXServer和Xen在內(nèi)的虛擬技術(shù)都是這樣的工作原理。

虛擬硬件模型將計算機、存儲和網(wǎng)絡硬件間建立了一個抽象的虛擬化平臺，使得所有的硬件被統(tǒng)一到一個虛擬化層中。這樣，在這個平臺的頂部創(chuàng)建的虛擬機具有同樣的硬件結(jié)構(gòu)，提供了更好的可遷移性。在這種模型中，每個用戶都可以在他們的虛擬機上運行程序、存儲數(shù)據(jù)，甚至虛擬機崩潰也不會影響系統(tǒng)本身和其他的系統(tǒng)用戶。所以，虛擬機模型不僅允許資源共享，而且實現(xiàn)了系統(tǒng)資源的保護。

簡介XbrotherTechnologyCo.,LTD.硬件虛擬模式

目前，此類虛擬機的典型產(chǎn)品有：

1、Vmware

的Workstation、GSXServer、ESXServer

2、Microsoft的VirtualPC、VirtualServer3、Parallels的

Workstation

以上的幾種虛擬機軟件都具有同樣的特點：虛擬了Intelx86平臺，可以同時運行多個操作系統(tǒng)和應用程序。通過使用虛擬化層，提供了硬件級的虛擬，即虛擬機為運行于虛擬機的操作系統(tǒng)映像提供了一整套虛擬的Intelx86兼容硬件。這套虛擬硬件虛擬了真正服務器所擁有的全部設(shè)備：主板芯片、CPU、內(nèi)存、SCSI和IDE磁盤設(shè)備、各種接口、顯示和其他輸入輸出設(shè)備。并且，每個虛擬機都可以被獨立的封裝到一個文件中，可以實現(xiàn)虛擬機的靈活遷移。

主流軟件XbrotherTechnologyCo.,LTD.硬件虛擬模式

對于VMware來說，該公司提供了從工作站版本到服務器版本，從遷移工具到管理工具的一系列產(chǎn)品，形成了一整套的解決方案。作為這個行業(yè)的領(lǐng)頭羊，Vmware仍然具有比較大的技術(shù)優(yōu)勢。但是，該公司一個比較大的問題是價格問題。雖然，Vmware公司已經(jīng)推出了多個免費版本的產(chǎn)品，但是Vmware核心的企業(yè)級產(chǎn)品ESXServer不是免費的，而且價格不腓。然而，對于真正虛需要使用該產(chǎn)品的用戶們來說，價格也許并不成問題。

VmwareXbrotherTechnologyCo.,LTD.硬件虛擬模式

作為虛擬機技術(shù)領(lǐng)域的“第二號人物”，微軟這幾年的腳步有些慢。在推出了VirtualPC2004之后，雖然推出了服務器級產(chǎn)品VirtualServer2005。但VirtualServer2005并沒有什么過人的優(yōu)勢，功能上能與VMwareGSXServer進行競爭，但迫于市場的壓力，VirtualServer2005已經(jīng)免費了。在這個虛擬化火爆的年代，相信微軟也不會放過虛擬機這塊肥肉的，讓我們拭目以待吧。

MicrosoftXbrotherTechnologyCo.,LTD.硬件虛擬模式Parallels是虛擬機技術(shù)領(lǐng)域的后起之秀，目前只有工作站級產(chǎn)品，但是其推出的MACOS版本的產(chǎn)品已經(jīng)在網(wǎng)上炒的沸沸揚揚。ParallelsWorkstation具有和VmwareWorkstation類似的界面和功能，雖然在技術(shù)上和VmwareWorkstation相比并不占優(yōu)勢，但其最大的誘人之處在于極其低廉的價格。

ParallelsXbrotherTechnologyCo.,LTD.硬件虛擬模式硬件虛擬技術(shù)有兩個顯著特點。第一，無論哪款產(chǎn)品，都可以直接用系統(tǒng)處理器執(zhí)行CPU指令，根本涉及不到虛擬層。第二，實現(xiàn)真正的分區(qū)隔離，每個分區(qū)只能占用一定的系統(tǒng)資源，包括磁盤I/O和網(wǎng)絡帶寬，并提高了系統(tǒng)的整體安全性。

另外，高端的虛擬服務器產(chǎn)品可以直接在硬件上運行虛擬機，而不需要宿主操作系統(tǒng)。并且，通過相關(guān)的管理軟件，可以對每個虛擬機消耗的物理資源（網(wǎng)絡帶寬、磁盤I/O訪問等）進行精確的控制。

特點XbrotherTechnologyCo.,LTD.虛擬操作系統(tǒng)模式虛擬操作系統(tǒng)模型是基于虛擬機運行的主機操作系統(tǒng)創(chuàng)建了一個虛擬層，用來虛擬機主機的操作系統(tǒng)。在這個虛擬層之上，可以創(chuàng)建多個相互隔離的虛擬專用服務器（VirtualPrivateServer,VPS）。這些VPS可以最大化的效率共享硬件、軟件許可證以及管理資源。對其用戶和應用程序來講，每一個VPS平臺的運行和管理都與一臺獨立主機完全相同，因為每一個VPS均可獨立進行重啟并擁有自己的root訪問權(quán)限、用戶、IP地址、內(nèi)存、過程、文件、應用程序、系統(tǒng)函數(shù)庫以及配置文件。對于運行著多個應用程序和擁有實際數(shù)據(jù)的產(chǎn)品服務器來說，虛擬操作系統(tǒng)的虛擬機可以降低成本消耗和提高系統(tǒng)效率。

簡介XbrotherTechnologyCo.,LTD.虛擬操作系統(tǒng)模式

虛擬操作系統(tǒng)模式虛擬化解決方案同樣能夠滿足一系列的需求：安全隔離、計算機資源的靈活性和控制、硬件抽象操作及最終高效、強大的管理功能。每一個VPS中的應用服務都是安全隔離的，且不受同一物理服務器上的其他VPS的影響。通過專用的文件系統(tǒng)，使得文件瀏覽對所有VPS用戶來說就如常規(guī)服務器一樣，但卻無法被該服務器上的其他VPS用戶看到。能夠?qū)崟r分配、監(jiān)控、計算并控制資源級別，完成對CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡輸入/輸出、磁盤空間以及其他網(wǎng)絡資源的靈活管理。經(jīng)過抽象的VPS具有相同的虛擬硬件結(jié)構(gòu)，并可以在任意連網(wǎng)的服務器之間透明遷移，而不產(chǎn)生任何宕機時間。

特點XbrotherTechnologyCo.,LTD.虛擬操作系統(tǒng)模式

操作系統(tǒng)虛擬化技術(shù)解決了在單個物理服務器上部署多個生產(chǎn)應用服務和存儲服務器時所面臨的挑戰(zhàn)。在應用服務部署完成之后，它們被集中于同一種操作系統(tǒng)以便于管理和維護。操作系統(tǒng)虛擬化是針對生產(chǎn)應用和服務器的完美虛擬化解決方案，共享的操作系統(tǒng)提供了更為有效的服務器資源并且大大降低了處理損耗。通過操作系統(tǒng)虛擬化，上百個VPS可以在單個的物理服務器上正常運行。

但同時，這種集中于同一操作系統(tǒng)的特性也注定了該類虛擬機只能在同一臺物理服務器上運行同一種虛擬的操作系統(tǒng)。也許，你將擁有一臺同時運行100個windows或linux虛擬機的高性能服務器，但你不要想在這一服務器上同時運行虛擬的windows和linux系統(tǒng)。

目前，swsoft的virtuozzo是這一領(lǐng)域的成熟產(chǎn)品。

XbrotherTechnologyCo.,LTD.Xen在不斷增加的虛擬化技術(shù)列表中，Xen是近來最引人注目的技術(shù)之一。Xen

是在劍橋大學作為一個研究項目被開發(fā)出來的，它已經(jīng)在開源社區(qū)中得到了極大的推動。Xen

是一款半虛擬化（paravirtualizing）VMM（虛擬機監(jiān)視器，VirtualMachineMonitor），這表示，為了調(diào)用系統(tǒng)管理程序，要有選擇地修改操作系統(tǒng)，然而卻不需要修改操作系統(tǒng)上運行的應用程序。Xen是一種特殊的虛擬硬件虛擬機，具有虛擬硬件虛擬機的大部分特性，其最大的不同點在于，Xen需要修改操作系統(tǒng)內(nèi)核。

目前，Xen只支持在Linux系統(tǒng)之上實現(xiàn)的Linux虛擬機。不過，其新的版本將支持Intel公司的硬件虛擬技術(shù)Intel-VT，這一個關(guān)鍵技術(shù)將可以用以解決Xen在虛擬化Windows系統(tǒng)方面的困難。

VMware仍然是虛擬技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)袖，在產(chǎn)品的成熟度方面它比XenSource公司還是有著很明顯的優(yōu)勢。但是很多的業(yè)內(nèi)人士認為，由于開源的原因，Xen的實力將會越來越強。

XbrotherTechnologyCo.,LTD.Vmware安裝windows2003系統(tǒng)VMware產(chǎn)品介紹VMware最著名的產(chǎn)品為ESX，安裝在裸服務器上的強大server，最近系列產(chǎn)品升級，更名為vSphere系列，最新產(chǎn)品為vSphere5.0。是VMware的企業(yè)級產(chǎn)品，該產(chǎn)品一直遙遙領(lǐng)先于微軟Hyper-V跟思杰Xen。是構(gòu)建大企業(yè)數(shù)據(jù)中心的不二之選，目前中國很大一部分商業(yè)銀行，保險公司，電信公司以及政府部門都在使用。其架構(gòu)也是云計算的底層。VMware第二大產(chǎn)品為：VMwareWorkstation虛擬機是一個在Windows或Linux計算機上運行的應用程序，它可以模擬一個基于x86的標準PC環(huán)境。這個環(huán)境和真實的計算機一樣，都有芯片組、CPU、內(nèi)存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)、串口、并口、USB控制器、SCSI控制器等設(shè)備，提供這個應用程序的窗口就是虛擬機的顯示器。每個虛擬機實例可以運行其自己的客戶機操作系統(tǒng)，如Windows、Linux、BSD衍生版本。用簡單術(shù)語來描述就是，VMware工作站允許一臺真實的計算機同時運行數(shù)個操作系統(tǒng)。VMwareworkstation

9.0已經(jīng)于2012年8月27日發(fā)布，支持微軟的最新操作系統(tǒng)windows8。XbrotherTechnologyCo.,LTD.Vmware安裝windows2003系統(tǒng)

1.安裝虛擬機

2.安裝Windows2003虛擬操作系統(tǒng)

3.配置Windows2003虛擬操作系統(tǒng)XbrotherTechnologyCo.,LTD.安裝虛擬機解壓VMware.Workstation.v28992.Incl.Keymaker-ZWT.zip，點擊setup.exe進行安裝。XbrotherTechnologyCo.,LTD.安裝Windows2003操作系統(tǒng)新建虛擬機XbrotherTechnologyCo.,LTD.安裝Windows2003操作系統(tǒng)選擇鏡像文件XbrotherTechnologyCo.,LTD.安裝Windows2003操作系統(tǒng)設(shè)置硬盤XbrotherTechnologyCo.,LTD.安裝Windows2003操作系統(tǒng)設(shè)置內(nèi)存XbrotherTechnologyCo.,LTD.安裝Windows2003操作系統(tǒng)安裝系統(tǒng)XbrotherTechnologyCo.,LTD.安裝Windows2003操作系統(tǒng)這樣windows2003的虛擬機我們就裝好了，一臺主機就變成兩臺了。XbrotherTechnologyCo.,LTD.配置Windows2003系統(tǒng)安裝完的windows2003操作系統(tǒng)的虛擬機要與主機共享硬件資源還需要進行一些配置。

網(wǎng)絡連接在后續(xù)會詳細講解，先來看USB、串口的配置。XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware進階使用

1.

VMware三種網(wǎng)絡類型

2.VMware快照功能

3.

VMware與主機時間同步XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型

先說說通常情況下物理網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)。我們先要注意兩個不同的名詞:intranet和Internet，前者是一般意義下的網(wǎng)間網(wǎng)，后者是世界范圍內(nèi)的網(wǎng)間網(wǎng)，后者其實是前者的一個特例。我們的研究對象就是一個簡單的intranet。

舉個例子吧(我最喜歡舉例了)，你的公司有兩個工作組，他們分別在不同的局域網(wǎng)，如圖所示：

物理網(wǎng)絡XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型

那么在同一個工作組，也就是在同一個LAN上，各個機器如何通信呢？如果我們假設(shè)LAN內(nèi)的機器都是互相友好的，那么我們可以這樣做，當m1要向m4傳輸信息時，它的網(wǎng)卡(adapter)就向LAN內(nèi)的所有機器發(fā)送這個信息(廣播)，并在包中包含m4的IP(destIP)，每個機器的網(wǎng)卡(adapter)都收到信息，但只有m4發(fā)現(xiàn)目的IP是自己，并作出反應。實際的LAN運行的基本原理也是如此，一些掃描軟件做的就是捕獲所有的包并加以分析，提取有用的信息。

顯然，如果一臺機器有兩個網(wǎng)卡，一個屬于net1，一個屬于net2，那么它就可以同時發(fā)送和接收兩個網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)，從而聯(lián)系兩個網(wǎng)絡。所以，兩個工作組要通信，就得有一個中介，這個中介就是我們通常所說的路由器，這也是為什么路由器得有兩個網(wǎng)卡。

這里，我們就假設(shè)net1.m1和net2.m1為同一臺機器，而且擁有兩個網(wǎng)卡，如圖：XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型

可是，m1.adapter1如何知道它收到的數(shù)據(jù)是發(fā)向net2的呢(前面說過，LAN內(nèi)的包是廣播的)，這就要用到網(wǎng)絡號了。我們知道，網(wǎng)絡上的每一臺機器(確切地說是每一個網(wǎng)卡)都有一個IP(有時一個網(wǎng)卡也不止一個，后面會看到)，如果net1和net2上的機器的IP前綴不同，我們就可以用這個IP前綴來標識兩個網(wǎng)絡了，比如，net1上的機器的IP都是192.168.221.x,net2上的都是192.168.48.x。這樣，當m1.adapter1收到的包的目的IP的前綴是192.168.221，那么這個包就是發(fā)往net1的；同樣，如果前綴是192.168.48，那就是發(fā)往net2的。這個IP前綴可以通過IPmask來得到，我們分配給net1和net2的mask都是，把它與各自的IP相與(AND)，就得到網(wǎng)絡號。這樣，m1成了兩個網(wǎng)絡之間的門，實際上是兩道門，中間還有一個黑盒，其中adapter1是一道通向net1的門，稱它為net1的網(wǎng)關(guān)，adapter2是net2的網(wǎng)關(guān)，m1就是兩個網(wǎng)絡之間的路由器。XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型前面說的例子是兩個地位相等的網(wǎng)絡，而實際上我們要參與的一般都是兩個地位并不相等的網(wǎng)絡。假設(shè)你有十臺機器，但只向ISP(InternetServiceProvider)申請了一個IP，你想讓每一臺機器都能上網(wǎng)，怎么辦？

這也是我們要組建的VMware網(wǎng)絡的基本結(jié)構(gòu)。

NAT.對，實際情況下用的就是NAT。這時，你得有一臺機器作為NAT服務器，這臺機器在架構(gòu)上和路由器相同，只是它比路由器多做了一點點工作，就在我們剛才說的黑盒里面干的。你的機器的連線將如圖所示。XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型

好了，輪到VM們粉墨登場了。

VMware默認配置了三種連網(wǎng)方式，bridge,NAT,hostonly。這篇文章也只打算說說這三種方式，具體地說就是講解它們與實際的物理網(wǎng)絡之間的對應關(guān)系。

vmnetXbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型1.

Bridge

前面說過，一個網(wǎng)卡可以獲得多個IP，那么在bridge方式里面，就是利用網(wǎng)卡的這種功能為每一個VM分配一個外網(wǎng)的IP；這樣，每一個VM在網(wǎng)絡上的地位與host是對等的。你可以認為每一個VM都是一個網(wǎng)絡上的物理機。這種方式要求你能夠得到多個IP。這種網(wǎng)絡的示意連接圖如下：

XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型2.

Hostonly

先說這個，是因為后面的NAT方式實際上是在這種方式上加了一個功能而已。先看圖吧，hostonly用的是vmnet1，它包括兩個組件，一個虛擬的網(wǎng)卡(HostVirtualAdapter)，一個網(wǎng)擬的交換機(VirtualSwitch)，虛擬的網(wǎng)卡自動連到這個交換機上。當你配置你的VM們的網(wǎng)卡時，若選的是hostonly，那么它們也默認被連到了這個交換機上了。這時，你一定看出來了，HostVirtualAdapter和各個虛擬機的網(wǎng)卡一起已經(jīng)組成了一個局域網(wǎng)，而且HostVirtualAdapter所在的機器上(也就是host)還有一個網(wǎng)卡(物理網(wǎng)卡)連接著外網(wǎng)(不論這個外網(wǎng)是因特網(wǎng)還是其它的局域網(wǎng))?？墒悄?，這個host上的兩個網(wǎng)卡之間不能通信。這兩個網(wǎng)卡，一個虛擬的，一個物理的，這兄弟倆真是雞犬之聲相聞，老死不相往來。兄弟倆的不合，導致了VM們不能訪問外網(wǎng)，但是，通過HostVirtualAdapter，VM們可以訪問host，所以叫做hostonly。

XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型

那么，有什么辦法讓VM們能夠訪問外網(wǎng)呢，把host配置成一個簡單的NAT服務器。下面是在WindowsXP下使用的方法：打開網(wǎng)絡連接(NetworkConnections)，找到代表物理網(wǎng)卡的那個連接(一般是LocalAreaConnection)，右擊，屬性，高級，找到InternetConnectionSharing(ICS)，Check它，VMware默認給你裝了兩個網(wǎng)卡，這個地方你還要選擇把物理網(wǎng)卡的IP給誰共享，應該是vmnet1。確定，XP會彈出一個對話框，說你不能再用共享文件了。也就是使用ICS之后，你不能在局域網(wǎng)里把你的文件設(shè)為共享了。不管它，繼續(xù)。XP會把你的vmnet1上的HostVirtualAdapter的IP設(shè)為，不過沒有給你提供DHCP，所以你可以把VM們的IP靜態(tài)地設(shè)為192.168.0.x，比如，第一臺VM為，第二臺為。網(wǎng)關(guān)當然要設(shè)成HostVirtualAdapter()啦，因為沒有DHCP，VM們的DNS也要設(shè)置成靜態(tài)的，就設(shè)置成你的主機的DNS。

XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型XbrotherTechnologyCo.,LTD.VMware三種網(wǎng)絡類型3.

NAT

這種方式可以簡單地認為是在hostonly基礎(chǔ)上在主機上增加一項NAT服務，而且還使用了一些magic，一些人不太喜歡這種方式，就是因為它與物理網(wǎng)絡有一點點不同，其原因就是這一點magic，到底是什么magic呢？NAT服務并不連接HostVirtualAdapter與物理網(wǎng)卡!它相當于又虛擬出來一個網(wǎng)卡！默認情況下，這個不知名的網(wǎng)卡插到vmnet8的交換機的第二個插槽上。假設(shè)VMware給你的虛擬機配置的網(wǎng)絡號是，那么這個無名網(wǎng)卡就是，而HostVirtualAdapter是，你的VM們的網(wǎng)絡連接的配置要設(shè)成自動獲取IP和DNS，這是因為這個NAT服務還提供了