在過去的六十年里，信息技術并沒有取得比虛擬化更大的可量化收益。許多IT專業人員都認為虛擬機(VM)機器相關的虛擬機管理程序和操作系統等方面實現虛擬化，但這只是表面上的細節。越來越廣泛的虛擬化技術，能力，戰略和可能性正在重新定義它的主要元素。

虛擬化定義

在更加廣泛的研究背景下，我們將虛擬化定義為將一個對象或資源的功能模擬或在與之相應的物理實現對象相同的軟件中進行模擬或模擬的藝術和科學。換句話說，我們使用抽象來使軟件外觀和行為像硬件一樣，在靈活性、成本、可伸縮性、可靠性、整體性能以及廣泛的應用程序中都具備相應的優勢。那么，這時的虛擬化就是“真實的”，而不是將基于軟件的能力和服務的靈活性和便利性作為硬件實現的透明替代品。

虛擬機

虛擬機的起源可以追溯到上世紀60年代的一小部分主機，最著名的是IBM 360/67，在上世紀70年代成為大型機世界的重要基礎。隨著1985年英特爾386的推出，虛擬機占據了個人電腦核心的微處理器市場。當代虛擬機借助于兩個虛擬機管理程序和操作系統級應用為微處理器提供必要的硬件支持，對于實現各地計算的生產力最重要的環節是捕捉機器周期，否則，將喪失高效3-plus GHz的處理器。

虛擬機還提供額外的安全性、完整性和便利，而且計算開銷很小。此外，我們還可以擴展VMs的概念(和實現)，以包括Java虛擬機這樣的解釋器的模擬器，甚至是完整的模擬器。這時候，在MacOS環境下運行Windows，就變得輕而易舉了，而在現代Windows電腦上運行Commondore 64代碼，也毫無問題。

這里最重要的是，在虛擬機中運行的軟件并不知道這個事實——即使是專門設計用來運行裸機的來賓操作系統也認為它的“硬件”平臺正是如此。這里是虛擬化本身最重要的元素：“黑盒”方法的一個化身，以實現依賴于API和協議支持的隔離的信息系統。這與著名的機器智能圖靈測試應用程序一致，首先實現任何形式的基礎設施的原因——都不知道他們在哪里運行，而且他們不需要提高靈活性，降低成本，并且能夠在交易中最大限度的提高IT投資回報率。

事實上，我們可以將虛擬化的根源追溯到分時時代，它開始出現在20世紀60年代末。雖然大型機當然不能移動，但撥號和租用電話線的快速提高和可得性以及先進的調制解調器技術，使得主機的虛擬存在成為了一個(通常是亞字母數字)終端的形式。虛擬機，事實上：這領導的計算模型，通過微處理器技術的進步和經濟——1980年代個人電腦的，直接與當代計算除了撥號通訊，最終演變成局域網并最終進入今天的透明，連續訪問互聯網。

虛擬內存

在20世紀60年代也迅速發展的是虛擬內存的概念，可以說與虛擬機一樣重要。大型機時代的特點是磁性存儲器價格非常昂貴，直到20世紀70年代，超過一兆字節內存的大型機也很罕見。與虛擬機一樣，虛擬內存的啟用是為了使部分存儲(通常稱為段或頁)能夠被寫出到輔助存儲器以及用于存儲器地址的機器硬件和指令集的相對小的添加在這些塊內被動態翻譯，因為他們是從磁盤中回送的。例如，IBM 360/67上的一個真實兆字節的核心內存可以支持在機器架構中啟用全部24位地址空間(16MB)，并且適當的實現，每個虛擬機都可以擁有自己的完全的虛擬內存。作為這些創新的結果，在今天的工作中仍然很困難，即使同時又多個操作系統和超出實際容量的大內存需求，也可以在用戶之間共享用于運行單個程序和操作系統的硬件。與虛擬機一樣，它的好處很多：用戶和應用程序的隔離，增加的安全性和完整性以及改進的可靠性等。

虛擬桌面

在虛擬機和虛擬內存之后，以及低成本微處理器和PC中這些功能的可用性之后，下一個進展是桌面的虛擬化，因此可以使用單用戶和協作的應用程序。再一次，我們必須回到上面介紹的分時模型，但是在這種情況下，我們模擬的是服務器上PC的桌面，實際上通過網絡連接將圖形和其他用戶界面元素遠程控制到合適的軟件客戶端到廉價且易于管理和安全的精簡客戶端設備。目前，每個主要的操作系統都以某種形式支持這種功能，還有一系列附加的硬件和軟件產品，包括VDI，X Windows系統和非常流行的(和免費的)VNC。

虛擬存儲

今天快速擴展的下一個主要進展是是處理器，存儲和應用程序的虛擬化，這將提供當前所需的所有功能，輕松添加和擴展工具庫，基本上不需要耗費IT人員精力。節省物理空間以及資金消耗和維護以及由于停機造成的停機時間、故障排除性能問題和中斷的勞動費用，以及許多可以為云中的基于服務的解決方案買單的額外成本。例如，存儲虛擬化在這些方面提供了大量的機會。雖然磁盤驅動器可以虛擬化為RAM磁盤,虛擬驅動器映射到基于網絡的存儲器,甚至可以集成為單一存儲層次結構,類似于40年前的IBM System/ 38。但我們相信，云計算的實現不僅僅是備份,主要的存儲將變得更加普及，因為的有線和無線網絡提供了1 Gbps的性能底線，而這在以太網中， 802.11 ac WI-FI已經是非常常見的功能，并且是即將到來的5G部署的一個基本定義。

虛擬網絡

而對于網絡來說，即使這些網絡正在被越來越多的虛擬化，網絡即服務(NaaS)在許多情況下是一個可行的，甚至是理想的選擇。隨著網絡功能虛擬化(NFV)的持續采用，這種趨勢將會加速，這至少對運營商和運營商來說是最重要的，尤其是在手機領域。值得注意的是，網絡虛擬化為運營商提供了一個真正的機會來擴展他們的服務范圍，增加容量，并增加他們的價值，甚至是組織客戶的粘性。在接下來的幾年里，越來越多的終端用戶組織將會在他們自己的網絡中使用NFV，甚至在混合的運營商/組織網絡中(同樣，注意到粘性因素)。與此同時，VLANs(802.1 q)和虛擬專用網(VPN)為現代虛擬化的許多應用和好處添加了自己的廣泛的優勢。

虛擬化的成本節約

即使擁有大量功能強大的、有能力的虛擬化技術，最終還是需要通過廣泛的功能虛擬化來完成交易。快速發展的基于云的服務業務模式的競爭性意味著，隨著時間的推移，由客戶組織發生的傳統的勞動密集型運營支出可能會下降，因為服務提供商利用自己的經驗曲線，開發新的多客戶經濟體只是因為市場競爭而給終端用戶組織提供更低的價格。

通過在完全冗余或熱備用基礎上使用多個云服務供應商來提高可靠性和彈性消除了單點故障的可能性也很容易。我們看到IT預算的資本支出元素越來越多地演變為運營費用，這一次花費在服務提供商上，而不是更多的設備、設施和當地員工上。再次感謝今天微處理器的力量，系統和解決方案架構的進步，和在LANs和WANs(包括無線)的性能上的顯著提高，現在幾乎所有IT部門都可以實現虛擬化，甚至實現為按需擴展的基于云的服務。

雖然它經常被描述為這樣，但虛擬化本身并不是一個范式轉換。在任何形式的虛擬化中，虛擬化所做的是，使IT活動能夠跨越更加廣泛的需求和機會，正如我們在這里討論的那樣——能夠更靈活、高效、方便地執行。基于將大部分內容虛擬化到基于云的服務的策略，虛擬化被認為是當今最好替代運營的模式，它具備經濟優勢，且無需傳統實施。

這種IT組織的虛擬化實際上得到了保證，這要歸功于IT運營模式的根本性的經濟反轉，其根源可以追溯到商業計算的開始。在早期的計算中，我們的興趣集中在昂貴的和經常被超額訂購的硬件元素上，比如大型機，其內在的成本促使最初的對虛擬化的攻擊被提到上面。隨著硬件變得更便宜、更強大、更有成本效益和準標準化，重點轉移到在從pc到瀏覽器等基本標準化和虛擬化環境中運行的應用程序上。

進化的最終結果就是我們今天到達的地方。雖然計算機和計算曾經都是信息技術的核心，但我們已經轉移到對信息的關注，并使這些信息隨時隨地都可用。這種“信息中心”是推動移動和無線時代本身演進的道德標準和整體動力 - 無論何時何地，只要需要，最終用戶就能獲得信息。

因此，如何更有效地利用一個緩慢而昂貴的大型機，已經演變成現在正在成為定義IT自身未來的主導戰略。IT方面的創新并沒有比虛擬化產生更大的影響，而隨著云計算虛擬化基礎架構的轉移，我們才剛剛起步。