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微软虚拟化技术
每项虚拟化技术都是以某种方式抽取计算资源，以使其更为有用。 无论被抽取的是一台计算机、 应用程序的用户界面还是运行此应用程序的环境，虚拟化都可以归结于这种核心思想。在硬件虚拟化获得了更多关注的今天，所有这些技术都很重要。因此，我们把它作为技术章节的开始部分。
硬件虚拟化
计算中的大多数趋势依赖于一个基本规律：处理能力的指数增长（摩尔定律）。有一点能够让您感受到这个增长趋势，那就是在未来两年内，处理器的能力将再增长一倍。 按照这一增长速率，让计算机保持高效运作会越来越困难。同时，在一个操作系统系统上运行的不同应用程序可带来不同的工作负荷，这两者相结合就会造成大量服务器的利用率低下。这些服务器都要花费金钱来购买、存放和操作，因此增加服务器利用率的技术将非常有吸引力。 硬件虚拟化正属于这种技术，并且毫无疑问是非常具有吸引力的。 虽然硬件虚拟化是一个己提出40年的构想，但它现在才成为主流计算环境的主要部分。在不远的将来，希望看到大多数的应用程序被部署在虚拟化的服务器上，而不是专用的物理机器。这个特性所带来的收益无法忽视。 为了让 Windows 客户获得这些收益，如今微软公司提供了两种硬件虚拟化技术：对于服务器的Virtual Server 2005 R 2和对于台式计算机的Virtual PC 2007。在 Windows Server 2008 发布后, 微软公司还将为该系统提供Windows 服务器虚拟化。以下各章提供了每个技术的简要描述。
Virtual Server 2005 R2
在一台物理计算机上支持多个虚拟机的一种方法是在操作系统上运行虚拟化软件。开发这种软件具有很大的挑战性，特别是对于不支持内置硬件虚拟化的旧处理器。 然而实事证明，这的确是一个十分成功而且可行的解决方案。成功的案例是 Virtual Server 2005 R 2，一种免费的用于Windows Server 2003的技术。 图 5 说明了虚拟服务器如何在单个物理计算机上支持多个虚拟机。
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图 5: Virtual Server 2005 R2举例 如图所示，虚拟服务器在Windows Server 2003 上运行。它提供了可支持其自身来宾操作系统的虚拟机。 每个VM与其它VM都完全隔离，每个VM上的工作负荷就像在它自己的物理服务器上运行一样。Virtual Server提供了基于浏览器的工具来管理它的虚拟机。 Virtual Server可以承载多个不同的 x 86 操作系统。受支持的来宾系统的列表包括 Windows Server 2003、 Windows Server 2000、 Windows NT 4.0 和其他版本的Windows，还包括SUSE Linux 和 Red Hat Linux。 任何正在运行的来宾操作系统，都需要存储。 为了解决这个问题，微软定义了一种虚拟硬盘 (VHD) 格式。VHD 实际上只是一个文件，但对于虚拟计算机，它表现为附加的磁盘驱动器。来宾操作系统及其应用程序依赖于一个或多个 VHD，以用于存储。事实上，所有微软硬件虚拟化技术都使用相同的 VHD 格式，这样就便于它们之间信息的传递。为了鼓励行业采用这一技术，微软公司 已在其Open Specification Promise (OSP)中包含了VHD 规范，这样其他人可以自由地使用这种格式。
Virtual PC 2007
今天硬件虚拟化的大多数重要商业用途，是将多个物理服务器的工作负荷整合到一台计算机上。这项技术也可用于在桌面计算机上运行来宾操作系统。Virtual PC 2007正是为这种情况设计的。 Virtual PC 在结构体系上与Virtual Server一样。 二者都可免费下载，都可在另一个操作系统上大量运行，并且都可以承载大量的 x 86 操作系统，还可使用相同的 VHD 格式存储。但这两个产品还是有着重要差别。 因为它适用于服务器，显然Virtual Server的伸缩性比Virtual PC更强，并且支持更广泛的存储选择。 Virtual Server还包括面向 IT 专业人员的管理工具，而Virtual PC 则需要由用户管理。 虽然 Virtual PC 会提供Virtual Server中缺少的一些功能，如声卡支持，但公平来讲，它的还是为桌面用户的硬件虚拟化提供了一种更简单的方法。
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展望: Windows服务器虚拟化
今天Virtual Server 2005 R 2 己在许多企业中成功应用。同时由于大量的技术体验产生了更好的方法。 Windows 服务器虚拟化，这一内置于Windows Server 2008 中的硬件虚拟化技术，就是很好范例。 如图 6 所示，此新方法在某些重要的方面不同于虚拟服务器。 图 6: Windows服务器虚拟化举例 除了与虚拟服务器一样，可在Windows上大量添加虚拟化代码，Windows服务器虚拟化还可支持Windows 本身的虚拟机部分。 此新方法提供了一个可直接在硬件上运行的管理程序，在管理程序之上可以创建一个或多个分区。 其中一个父级分区，必须运行 Windows Server 2008，而子分区（实际上只是虚拟计算机）可以运行任何其他受支持的操作系统，包括各种版本的Windows和Linux，如 SUSE Linux。 要创建和管理新的分区，管理员可以使用在父级分区中运行的 MMC 管理单元。 此方法从根本上不同于 微软较早的硬件虚拟化技术。一个重要的区别是，通过 Windows Hypervisior提供底层支持，从而让虚拟化工作在一种更有效的模式，提供更好的性能。 Windows 服务器虚拟化还以其他方式改进了虚拟服务器，其中包括：
　 由于 Windows服务器虚拟化是一种纯64 位技术，它比32 位虚拟服务器支持更大的物理内存空间。当多个虚拟机在单个物理服务器上运行时，这是很有用的。 Windows服务器虚拟化还允许虚拟机本身拥有更多的内存，每个虚拟机的上限大于 32 GB。
　 虽然虚拟服务器仅支持32位虚拟机，但Windows 服务器虚拟化对32 位和 64 位VM均可支持。这两种类型的VM可在Windows Server 2008机器上同时运行。
　 每个虚拟机除了与虚拟服务器一样可支持单个 CPU，Windows服务器虚拟化允许将多个 CPU 分配给单个 虚拟机。
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Windows Server 2008 有一个安装选项叫做Server Core，其中仅安装了系统功能的有限子集。 这即降低了该系统的管理工作，又减少了可能的安全威胁，在服务器上部署 Windows服务器虚拟化时推荐使用这一选项。 使用此选项的系统没有图形用户界面支持，自然它们也不能在本地运行 Windows 服务器虚拟化管理管理单元。但是，可以通过远程使用虚拟机管理器管理虚拟机。此外，还有可能实在传统的非虚拟配置中部署 Windows Server 2008。如果发生这种情况，没有安装 Windows Hypervisor，操作系统就可以直接在硬件上运行。 Windows 服务器虚拟化预计在Windows Server 2008 发布后180 天内发布。 这种技术可用于此新操作系统的所有三个 64 位版本：标准版、企业版和数据中心版。 因为 Windows服务器虚拟化与Virtual Server 2005 R 2使用相同的 VHD 格式，所以从早期技术中迁移工作负荷，相对而言较为简单。 今天硬件虚拟化是一种主流技术。微软公司 的决定使得它成为 Windows 的一个基本部分，更凸显其重要性。 今后，或者说在计算历史中相当长的一段时间，这个构想将逐步趋于成熟。
表现层虚拟化
Windows 终端服务已经应用了多年，却一直没有被看作是一种虚拟化技术。 但从此方面看它还是有用的，因为该角度有助于阐明发生的实际情况：被提取的资源，只能提供其用户所需。 就像硬件虚拟化提供了一个它所需要的操作系统--真正的硬件的假象--表现层虚拟化提供了用户的真正所需： 一个用户界面。 本节提供 了Windows 终端服务的简要说明，关于此技术2003 和 2008 的版本。
Windows Server 2003 终端服务
软件今天通常与用户通过屏幕、 键盘和鼠标进行交互。 为了完成此任务，应用程序可以给本地用户提供一个图形用户界面。 在多数情况下，如果用户访问远程应用程序，可以像访问本地应用程序一样，将会是比较好的解决方案。 实现应用程序的用户界面远程访问，表现层虚拟是执行此操作的有效方法。 如图 7 所示， Windows Server 2003 终端服务可以完成这个任务。
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图 7: Windows Server 2003 终端服务举例 您无需改变什么，即可使用标准 的Windows 应用程序和终端服务一起运行。而所有应用程序的用户界面则跨越网络，通过远程桌面连接完整的展示出来。这样，运行于客户端计算机上的软件通过远程桌面协议 (RDP)与终端服务通信，只需要发送按键、 鼠标移动和屏幕数据。这样最低限度的通信方法，允许 RDP 在低带宽连接上工作，如拨号线路。 另外，RDP 也可加密通信，从而允许更安全的访问应用程序。 运行在 Windows XP 和 Windows Vista上的远程桌面连接，以及Windows的早期版本都可提供终端服务客户端。其他类型的客户端同样可以使用终端服务，包括 Pocket PC 和 Apple Macintosh。 为了便于浏览器访问，支持 RDP 的客户端可以作为 ActiveX 控件发挥作用，这允许基于Web访问应用程序。 表现层虚拟化可将大部分应用程序的工作从用户桌面移动到共享服务器。根据用户的需求，他们可能需要处理大量的资源，尤其是在较大的环境中。为了完成这个任务，可以创建终端服务的服务器场，从而在多台计算机之间实现负载均衡。终端服务还可保持用户连接的路径，当用户连断开接或连接意外丢失时，用户仍然可以重新连接到同一系统。