操作系统虚拟化

借助操作系统虚拟化，本地设备上无需预安装或永久加载任何内容，也无需硬盘。 一切都通过网络使用一种虚拟磁盘运行。 此虚拟磁盘实际上是存储在远程服务器、SAN（存储区域网络）或 NAS（非易失性附加存储）上的磁盘映像文件。 客户端将通过网络连接到此虚拟磁盘，并将使用安装在虚拟磁盘上的操作系统启动。

操作系统虚拟化如何工作？

以下是基础设施中使用操作系统虚拟化所需的组件

第一个组件是操作系统虚拟化服务器。 该服务器是操作系统虚拟化基础设施的中心点。 服务器管理虚拟磁盘上信息的流式传输，并确定哪个客户端将连接到哪个虚拟磁盘（使用数据库存储此信息）。 此外，服务器可以在本地托管虚拟磁盘的存储，或者服务器通过 SAN（存储区域网络）连接到虚拟磁盘。 在高可用性环境中，可以有更多的操作系统虚拟化服务器来创建冗余和负载平衡。 服务器还确保客户端在基础设施中是唯一的。

其次，有一个客户端，它将联系服务器以连接到虚拟磁盘，并请求存储在虚拟磁盘上的用于运行操作系统的组件。

可用的支持组件包括用于存储服务器配置和设置的数据库、用于虚拟磁盘内容的流式传输服务、一个（可选）TFTP 服务和一个（也是可选）PXE 启动服务，用于将客户端连接到操作系统虚拟化服务器。

正如已经提到的，虚拟磁盘包含系统物理磁盘的映像，该映像将反映将要使用虚拟磁盘的系统的配置和设置。 创建虚拟磁盘后，需要将该磁盘分配给将使用该磁盘启动的客户端。 客户端和磁盘之间的连接通过管理工具进行，并保存在数据库中。 当客户端有一个分配的磁盘时，可以使用以下过程中使用虚拟磁盘启动机器，如下面给出的图所示：

1) 连接到操作系统虚拟化服务器

首先，我们启动机器并设置与操作系统虚拟化服务器的连接。 大多数产品提供几种可能的方法来连接服务器。 最流行和使用的方法之一是使用 PXE 服务，但也经常使用引导程序（因为 PXE 服务的缺点）。 虽然每种方法都会初始化网络接口卡 (NIC)，接收一个（基于 DHCP 的）IP 地址并连接到服务器。

2) 连接虚拟磁盘

在客户端和服务器之间建立连接后，服务器将查看其数据库以检查客户端是否已知或未知，以及哪个虚拟磁盘已分配给客户端。 当连接多个虚拟磁盘时，客户端将显示一个启动菜单。 如果只分配一个磁盘，则该磁盘将连接到客户端，如步骤 3 中所述。

3) VDisk 连接到客户端

客户端选择所需的虚拟磁盘后，该虚拟磁盘将通过操作系统虚拟化服务器连接。 在后端，操作系统虚拟化服务器确保客户端在基础设施中是唯一的（例如，计算机名称和标识符）。

4) 操作系统“流式传输”到客户端

磁盘连接后，服务器立即开始流式传输虚拟磁盘的内容。 该软件知道哪些部分对于顺利启动操作系统是必需的，因此这些部分首先被流式传输。 系统中流式传输的信息应该存储在某个地方（即缓存）。 大多数产品提供几种缓存信息的方法。 例如，在客户端硬盘上或在操作系统虚拟化服务器的磁盘上。

5) 附加流式传输

在此之后，第一部分被流式传输，操作系统将按预期开始运行。 当需要运行或启动用户调用的函数时（例如启动虚拟磁盘中可用的应用程序），将流式传输其他虚拟磁盘数据。