物理服务器跟云服务器区别，物理服务器怎么分成多个云服务器呢

***：物理服务器是实体硬件设备，云服务器是基于物理服务器构建的虚拟服务器。物理服务器由用户独自使用全部硬件资源，云服务器则是多用户共享物理资源。物理服务器具有定制性强、安全隐私性高等特点，云服务器具备成本低、可扩展性强等优势。关于物理服务器分成多个云服务器，涉及到虚拟化技术，通过在物理服务器上安装虚拟化软件，将物理资源进行分割和分配，从而创建出多个云服务器实例。

《物理服务器分割为多个云服务器的原理、方法与实践》

一、物理服务器与云服务器的区别

（一）物理服务器

1、硬件实体

- 物理服务器是实实在在的硬件设备，它由处理器、内存、硬盘、网卡等硬件组件组成，一台典型的物理服务器可能配备了多个高性能CPU核心，大容量的内存（如128GB甚至更多），以及数块大容量的硬盘（可能是机械硬盘或者固态硬盘），这些硬件组件直接安装在服务器机箱内，通过主板、总线等硬件结构连接在一起。

- 物理服务器的硬件资源是固定的，一旦硬件设备安装完成，其CPU性能、内存容量和硬盘存储空间等就基本确定了，除非进行硬件升级，如果一台物理服务器安装了英特尔至强系列的CPU，其单核和多核性能在出厂时就已经确定，用户只能在这个既定的硬件性能基础上进行软件的部署和使用。

2、管理维护

- 物理服务器的管理维护相对复杂，需要专业的运维人员对硬件进行定期的检查、维护，包括硬件的清洁、散热系统的检查、硬件故障的排查等，当服务器的硬盘出现故障时，运维人员需要打开服务器机箱，更换故障硬盘，并且可能需要重新配置RAID阵列等操作。

- 在软件方面，安装操作系统和应用程序也需要更多的人工干预，运维人员需要通过光盘、U盘或者网络引导等方式安装操作系统，并且需要逐一安装和配置服务器上运行的各种应用程序，如数据库管理系统、Web服务器软件等。

3、资源利用效率

- 物理服务器的资源利用效率往往较低，在很多情况下，企业为了应对业务峰值而采购的物理服务器，在业务低谷期会有大量的硬件资源闲置，一家电商企业为了应对“双十一”等购物高峰，采购了高性能的物理服务器来满足订单处理、网站访问等需求，但在平时，这些服务器的CPU利用率可能只有10 - 20%，内存使用率也不高，造成了硬件资源的浪费。

（二）云服务器

1、虚拟资源

- 云服务器是基于物理服务器通过虚拟化技术构建的虚拟计算资源，它不存在于物理实体的形式，而是以虚拟的CPU、内存、存储和网络等资源的形式提供给用户，云服务器的资源可以根据用户的需求进行灵活配置，用户可以在云服务提供商的平台上选择配置1个CPU核心、2GB内存和50GB存储空间的云服务器，也可以根据业务发展随时调整为2个CPU核心、4GB内存和100GB存储空间。

2、管理维护

- 云服务器的管理维护主要由云服务提供商负责，云服务提供商有专业的团队来管理数据中心的物理服务器、网络设备等硬件设施，对于用户来说，只需要通过云服务提供商提供的控制台对云服务器进行简单的操作，如启动、停止、重启云服务器，安装和配置应用程序等，在阿里云平台上，用户可以通过简洁的Web控制台轻松管理自己的云服务器，无需关心底层硬件的维护和管理。

3、资源利用效率

- 云服务器能够实现较高的资源利用效率，云服务提供商通过虚拟化技术，可以在一台物理服务器上同时运行多个云服务器，根据不同用户的需求动态分配资源，多个中小企业可能共享一台物理服务器的资源，每个企业使用一个或多个云服务器，当某个企业的业务需求增加时，云服务提供商可以从物理服务器的剩余资源中分配更多的资源给该企业的云服务器；当业务需求减少时，释放部分资源给其他用户，从而提高了整个物理服务器资源的利用率。

4、可扩展性和灵活性

- 云服务器具有很强的可扩展性和灵活性，用户可以根据业务的发展情况，快速增加或减少云服务器的资源配置，一家创业公司在产品初期可能只需要一台配置较低的云服务器来运行网站和数据库，随着业务的增长，用户量增加，公司可以轻松地在云平台上增加云服务器的数量或者提升单个云服务器的配置，如增加CPU核心数、内存容量等，以满足业务需求，云服务器可以方便地进行迁移，用户可以将云服务器从一个数据中心迁移到另一个数据中心，或者在不同的云服务提供商之间进行迁移，这为企业的业务布局和发展提供了很大的灵活性。

二、将物理服务器分成多个云服务器的方法

（一）虚拟化技术

1、类型

- 全虚拟化

- 全虚拟化是一种在物理服务器上创建多个虚拟机（云服务器的基础）的技术，它在虚拟机和物理硬件之间提供了一个完整的虚拟层，VMware Workstation就是一种全虚拟化软件，在全虚拟化中，虚拟机的操作系统不需要进行任何修改就可以运行在虚拟环境中，虚拟层会捕获虚拟机操作系统对硬件的访问请求，然后将这些请求转换为对物理硬件的实际操作，这种技术的优点是兼容性好，几乎可以运行任何操作系统，由于需要进行大量的指令转换，会带来一定的性能损耗。

- 半虚拟化

- 半虚拟化要求虚拟机的操作系统进行一定的修改，以提高性能，Xen是一种半虚拟化技术，在半虚拟化中，虚拟机操作系统知道自己运行在虚拟环境中，并且通过特定的接口与虚拟层进行交互，这种方式减少了指令转换的开销，提高了性能，它的缺点是需要对操作系统进行修改，这对于一些不支持修改或者用户不想修改操作系统的情况不太适用。

- 硬件辅助虚拟化

- 硬件辅助虚拟化利用CPU等硬件的特殊功能来加速虚拟化过程，英特尔的VT - x技术和AMD的AMD - V技术，这些技术在CPU中增加了专门用于虚拟化的指令集，使得虚拟机的创建和运行更加高效，硬件辅助虚拟化结合全虚拟化或半虚拟化技术，可以在提高性能的同时保持较好的兼容性。

2、操作步骤（以VMware为例）

- 在物理服务器上安装VMware ESXi操作系统，这是一个专门为服务器虚拟化设计的操作系统，它可以直接安装在物理服务器的硬件上，取代传统的Windows或Linux操作系统。

- 安装完成后，通过VMware vSphere客户端连接到ESXi服务器，在vSphere客户端中，可以创建虚拟机（即云服务器的雏形），在创建虚拟机时，需要配置虚拟机的硬件资源，如CPU核心数、内存大小、硬盘容量和网络连接方式等。

- 对于CPU配置，可以根据物理服务器的CPU性能和业务需求分配适当的核心数，如果物理服务器有8个CPU核心，根据业务负载情况，可以为每个虚拟机分配1 - 2个核心。

- 内存配置方面，要考虑到物理服务器的总内存容量和虚拟机的内存需求，如果物理服务器有64GB内存，对于轻量级应用的虚拟机可以分配2 - 4GB内存，对于需要大量内存的数据库应用虚拟机可能需要分配8 - 16GB内存。

- 硬盘容量的分配要根据虚拟机上运行的应用程序和数据存储需求，可以创建虚拟硬盘，并且选择不同的存储方式，如本地存储（物理服务器上的硬盘）或者网络存储（如NAS、SAN等）。

- 网络连接方式可以选择虚拟网络接口卡（vNIC）的类型，如E1000、VMXNET等，并且可以将虚拟机连接到不同的虚拟网络，实现网络隔离或者与外部网络的连接。

（二）容器化技术（作为云服务器构建的补充）

1、原理

- 容器化技术与传统的虚拟化技术有所不同，容器是一种轻量级的虚拟化方式，它共享物理服务器的操作系统内核，Docker是一种流行的容器化技术，在容器中，应用程序及其依赖项被打包成一个独立的单元，可以在任何支持容器运行时的环境中运行，与虚拟机不同，容器不需要单独的操作系统，这使得容器更加轻量化，启动速度更快。

2、构建基于容器的云服务器

- 在物理服务器上安装容器运行时环境，如Docker Engine，可以通过编写Dockerfile来定义容器的配置，Dockerfile包含了构建容器所需的指令，如基础镜像的选择（选择一个基于Ubuntu或CentOS的基础镜像）、应用程序的安装（如安装一个Web服务器软件）、环境变量的设置等。

- 构建容器镜像后，可以根据业务需求创建多个容器实例，每个容器实例就可以看作是一个云服务器的轻量级替代，这些容器实例可以共享物理服务器的操作系统资源，并且可以通过容器编排工具，如Kubernetes，进行管理和调度，Kubernetes可以自动分配容器到物理服务器的可用资源上，实现容器的负载均衡、自动扩展等功能。

三、实际应用中的考虑因素

（一）性能优化

1、资源分配策略

- 在将物理服务器分割为多个云服务器时，资源分配策略至关重要，合理的资源分配既要满足每个云服务器的业务需求，又要避免资源的过度分配或不足，对于一个同时运行多个Web应用的云服务器环境，如果某个Web应用预计会有较高的流量，那么在分配CPU和内存资源时，要给予足够的资源以确保应用的响应速度，可以根据应用的历史流量数据和性能测试结果来制定资源分配策略。

- 在资源分配时，还需要考虑到资源的预留，为物理服务器的操作系统和管理程序预留一定比例的CPU和内存资源，以确保物理服务器本身的稳定运行，可以预留10 - 20%的CPU资源和一定量的内存（如根据物理服务器总内存的大小预留2 - 4GB）用于系统管理和后台服务。

2、网络优化

- 网络性能是影响云服务器性能的重要因素，在分割物理服务器为多个云服务器时，要优化网络配置，可以采用虚拟网络技术，如VLAN（虚拟局域网）来隔离不同云服务器之间的网络流量，提高网络安全性和性能，将不同部门或不同业务类型的云服务器划分到不同的VLAN中，避免网络广播风暴等问题。

- 对于网络带宽的分配，要根据云服务器的业务需求进行合理分配，如果是一个视频流服务的云服务器，需要分配较高的网络带宽以确保视频的流畅播放；而对于一个简单的文本处理应用的云服务器，则可以分配相对较低的网络带宽。

（二）安全保障

1、隔离机制

- 在物理服务器分割为多个云服务器的过程中，要建立有效的隔离机制，对于虚拟化技术，要确保虚拟机之间的资源隔离，防止一个虚拟机的故障或恶意行为影响到其他虚拟机，采用硬件辅助的内存隔离技术，确保每个虚拟机的内存空间是独立的，不会被其他虚拟机非法访问。

- 在容器化技术中，虽然容器共享操作系统内核，但也要通过容器运行时的安全机制实现容器之间的隔离，Docker通过命名空间（namespace）技术实现容器之间的资源隔离，包括进程、网络、文件系统等方面的隔离，确保每个容器就像一个独立的系统一样运行。

2、数据保护

- 保护云服务器中的数据安全是至关重要的，对于存储在物理服务器上的云服务器数据，要采用加密技术，可以使用磁盘加密技术，如Linux系统中的dm - crypt工具，对云服务器的硬盘进行加密，防止数据在物理存储层面被窃取。

- 要建立数据备份和恢复机制，定期对云服务器的数据进行备份，可以采用本地备份和异地备份相结合的方式，在物理服务器本地的存储设备上进行每日备份，同时将重要数据备份到异地的数据中心，以应对本地数据中心的灾难事件，如火灾、地震等。

（三）成本效益分析

1、硬件成本

- 在考虑将物理服务器分割为多个云服务器时，首先要分析硬件成本，如果企业已经拥有物理服务器，那么将其分割为云服务器可以提高硬件资源的利用率，降低硬件采购成本，原本需要购买多台物理服务器来满足不同业务部门的需求，通过分割一台高性能物理服务器为多个云服务器，可以节省购买新物理服务器的费用。

- 如果企业需要对物理服务器进行硬件升级以满足云服务器的需求，如增加内存、升级CPU等，那么需要考虑升级的成本与收益，如果升级成本过高，可能需要重新评估是否采用这种分割方式或者考虑使用云服务提供商的云服务器服务。

2、软件和管理成本

- 软件成本方面，使用虚拟化或容器化技术需要购买相应的软件许可证（在某些情况下）或者使用开源软件，VMware的虚拟化产品需要购买许可证，而Docker等容器化技术可以免费使用开源版本，在管理成本方面，虽然将物理服务器分割为云服务器可以简化部分管理工作，但也需要对新的虚拟化或容器化环境进行管理，这可能需要对运维人员进行培训，增加管理工具的投入等，需要综合考虑这些软件和管理成本与云服务器带来的效益，如提高资源利用率、灵活性等之间的关系，以确定是否是一种经济可行的方案。

通过以上对物理服务器和云服务器区别的分析、将物理服务器分割为多个云服务器的方法以及实际应用中的考虑因素的阐述，可以帮助企业和技术人员更好地理解和实施物理服务器的云化改造，以提高资源利用率、降低成本、提高业务的灵活性和安全性。