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  • 常用的虚拟设备有哪些
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    2018-10-11 17:55:01

    了解虚拟化

    VMware Workstation就是虚拟化
    虚拟化简单讲,就是把一台物理计算机虚拟成多台逻辑计算机,每个逻辑计算机里面可以运行不同的操作系统,相互不受影响,这样就可以充分利用硬件资源
    关键词Hypervisor(VMM) 虚拟机管理器
    虚拟化技术分为全虚拟化和半虚拟化
    早期的CPU硬件不支持虚拟化,虚拟机上的操作系统(guestos)要想使用cpu资源,需要通过VMM来翻译指令,这个过程比较耗费资源,这种虚拟化技术叫做全虚拟化(VMware Workstation)
    半虚拟化技术通过修改guestos内核,让guestos可以直接使用CPU资源,而不需要翻译指令了,从而节省了资源,但修改内核比较鸡肋(XEN)
    后续cpu厂商直接支持虚拟化,不需要通过VMM翻译指令了,无所谓半虚拟化和全虚拟化
    参考 http://www.cnblogs.com/xusongwei/archive/2012/07/30/2615592.html http://itoedr.lofter.com/post/1472ba_69c62fa

    常用的虚拟化软件

    VMware系列
    VMware workstation(适合单台计算机使用)、VMware vsphere(VMware esxi )、VMware Fusion(Mac)
    Xen 开源 半虚拟化
    XenServer 商业,厂商Ctirx,基于Xen的
    KVM 开源 基于linux内核模块
    Hyper-V 商业,厂商微软
    Openvz 开源 基于linux 虚拟机和宿主机共用一个内核
    VirtualBox 开源 Sun公司开发 Oracle收购Sun
    http://developer.huawei.com/ict/forum/thread-23385-1-1.html

    虚拟化架构

    在这里插入图片描述

    kvm 介绍

    KVM是以色列初创公司Qumranet开发,2008年9月RedHat公司收购了Qumranet
    KVM是Linux内核的一个模块,它把Linux内核变成了一个Hypervisor
    KVM是完全开源的,RedHat基于KVM的虚拟化解决方案叫做RHEV
    KVM在Linux操作系统里面以进程的形式出现,由标准的Linux调度程序进行调度,这使得KVM能够使用Linux内核的已有功能
    只有一个KVM内核模块还不能实现虚拟化的全部功能,就好比操作系统只有内核还不能成为一个完整的操作系统一样
    QEMU是一个开源的虚拟化软件,纯软件,可以虚拟化所以的硬件,性能不强
    KVM基于QEMU开发了一个能够运行在用户空间的工具QEMU-KVM
    磁盘、网络设备等都是通过QEMU-KVM这个工具模拟出来的
    KVM和QEMU-KVM通信是通过/dev/kvm实现的
    libvirt是用来管理KVM虚拟机的API,其命令为virsh

    在这里插入图片描述

    centos7上安装kvm

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  • 专业的直播设备能够保障直播效果,带给用户更好的直播内容,让用户获得沉浸式的直播体验。

    要举办一场成功的线上虚拟直播活动,一定要选对专业的虚拟直播设备。虚拟直播设备都有哪些?

    1.电脑

    虚拟直播设备需要有一台电脑,让企业开始自己的虚拟直播。电脑是直播的载体,能够让主播随时掌握直播间内的情况,并且与观众做好互动。当然进行虚拟直播的时候,大家也可以根据自己的实际情况,选择电脑或者其它移动设备,都可以开始进行虚拟直播。

    2.摄像机

    进行虚拟直播需要有一台高清相机,能够拍摄大的场景,360度全景拍摄,将超清画面,多角度的画面提供给用户观看。高清的摄像机能够带给用户更好的直播画面,提高用户的直播观看体验,这台设备需要能够连接电脑以及手机,便于直播过程中的操作。

    3.高清视频采集卡

    虚拟直播的设备需要有高清视频采集卡,能够同步拍摄直播,并且将这些直播内容通过usb传到电脑中,同步完成现场直播活动。高清视频采集卡,是虚拟直播重要的设备之一,要选择大品牌的设备使用。

    以上是常见的虚拟直播设备,想要举行一场虚拟直播,要先准备好这些设备,做好虚拟直播活动前的准备工作。专业的直播设备能够保障直播效果,带给用户更好的直播内容,让用户获得沉浸式的直播体验。​​​​

    企业通过虚拟背景,能够轻易实现虚拟演唱会、虚拟发布会、虚拟演播厅等多种场景,让真人与虚拟实时交互,打破次元壁。

     

    直播后台模板配有虚拟大屏,还原线下参会氛围,满足企业培训、营销、年会、发布会、峰会、行业研讨会、圆桌会谈等多样化场景,‍给观众还原真实现场体验,赋能企业业务高效开展。

     

     

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  • 虚拟网络设备简介

    千次阅读 2019-11-13 16:55:54
    Linux提供了许多虚拟网络设备用于运行VMs和containers。下面对这些网络虚拟设备做相应介绍。 Bridge Bridge类似于一个网络交换机,用于交换数据包,连接不同的VMs, containers以及Host. 图1a:Bridge ...

     

    概述


    Linux提供了许多虚拟网络设备用于运行VMs和containers。下面对这些网络虚拟化设备做相应介绍。

     

    Bridge

    Bridge类似于一个网络交换机,用于交换数据包,连接不同的VMs, containers以及Host.

     

    图1a:Bridge

     

    # ip link add br0 type bridge
    # ip link set eth0 master br0
    # ip link set tap1 master br0
    # ip link set tap2 master br0
    # ip link set veth1 master br0
    

     

    TUN / TAP

    对于一个网络设备来说,就像一个管道,有两端,从其中任意一端收到的数据将从另一端发送出去。比如一个物理网卡eth0,它的两端分别是内核协议栈和外面的物理网络,从物理网络收到的数据,会转发给内核协议栈,而应用程序从协议栈发过来的数据将会通过物理网络发送出去。对于一个虚拟网络设备一端可以连接内核协议栈或其母设备,另一端取决于各种具体实现。

     

    图1b:tun应用

     

    1. APP 1通过socket 1发送了一个数据包给目的地址192.168.1.10
    2. socket将这个数据包发给协议栈
    3. 协议栈根据数据包的目的IP地址,匹配本地路由规则,知道这个数据包应该由tun0出去,于是将数据包交给tun0
    4. tun0收到数据包之后,发现另一端被进程APP 2打开了,于是将数据包发给了APP 2
    5. 进程APP 2收到数据包之后,做一些跟业务相关的处理,然后构造一个新的数据包,将原来的数据包嵌入在新的数据包中,最后通过socket 2将数据包转发出去,而目的IP地址变成了一个和APP 2业务相关地址,比如是8.8.8.8.
    6. socket 2将数据包转给协议栈
    7. 协议栈根据本地路由,发现这个数据包应该要通过eth0发送出去,于是将数据包交给eth0
    8. eth0通过物理网络将数据包发送出去


    tun/tap设备的用处是将协议栈中的部分数据包转发给用户空间的应用程序,通过文件接口暴露给用户空间的程序一个处理数据包的机会。用户层程序通过tun设备只能读写IP数据包,而通过tap设备能读写链路层数据包,类似于普通socket和raw socket的差别,处理数据包的格式不一样。

     

    Bonded Interface

    Bonded Interface用于将多个网络接口聚合成一个逻辑上的”bonded”接口。可用于故障备份或负载均衡等场景。

     

    图2:Bonded Interface

     

    Team Device

    Bonded Interface类似,将多个网络接口聚合成一个逻辑接口。参见 Bonded Interface vs Team Device

     

    图3:Team Device


    Linux中还有一种叫net_failover的虚拟设备,如下图所示,将半虚拟化的网卡方案和passthru的方案聚合成一个界面。增加了抵抗设备出错的风险。

     

    图4:net_failover

     

    VLAN

    VLAN被用来划分子网,可以减少广播包对网络的压力。其通过往以太网数据包头添加一个TAG来实现过滤。下图是VLAN数据包格式:

     

    图5:VLAN数据包格式

     

    可以使用VLAN来分割VMs, Containers以及host中的网络。以下是一个例子

     

    # ip link add link eth0 name eth0.2 type vlan id 2
    # ip link add link eth0 name eth0.3 type vlan id 3
    

     

    图6:VLAN

     

    VXLAN

    VXLAN (Virtual eXtensible Local Area Network),见IETF RFC 7348,是一种隧道协议。其解决了在划分大规模网络VLAN IDs不足(只有4096)的缺点。VXLAN有一个24-bit的 ID, 一共支持2^24(16777216)个virtual LANs。 其将L2的数据包添加上 VXLAN头,然后整个数据包作为一个UDP IP包在网络上传输。

    VXLAN数据包格式如下图所示

    图7:VXLAN数据包格式


    VXLAN可以跨本地网络建立子网。

    图8:VXLAN

     

    # ip link add vx0 type vxlan id 100 local 1.1.1.1 remote 2.2.2.2 dev eth0 dstport 4789
    


    参考 Introduction to Cloud Overlay Networks - VXLAN

     

    VETH

    VETH(virtual Ethernet)是一种本地以太网隧道。该设备成对出现,用于连接不同的namespace。如下图所示, 其一端收到的数据会直接发送给其peer端。

    图9:VETH

     

    # ip netns add net1
    # ip netns add net2
    # ip link add veth1 netns net1 type veth peer name veth2 netns net2
    

     

    MACVLAN

    使用VLAN, 你可以在一个网络接口上建立多个虚拟网络接口,并通过VLAN tag来过滤数据包。使用MACVLAN你可以在一个网络接口上建立多个拥有不同MAC地址的界面。

    MACVLAN之前,如果你想连接两个不同的namespace,需要时用 Bridge + VETH, 如下图所示

    图10:VETH连接namespces

    而使用MACVLAN取代 Bridge + VETH如下图所示

    图11:MACVLAN

    MACVLAN 有5中不同的模式,在隔离性上有所不同。

    1 Private Mode: 该模式下,各个端点只能与外界通信。MACVLAN端点之间不能通信。

    图12:MACVLAN Private Mode

    2 VEPA Mode: 该模式下,各个端点可以与外界通信。MACVLAN端点之间通信需要外部Switch支持一个叫发夹弯(hairpin)的功能才可以。

    图13:MACVLAN VEPA Mode

    3 Bridge Mode: 该模式下,各个端点之间可以通信,与外界也可以通信。功能和Bridge + VETH一致。

    图14:MACVLAN Bridge Mode

    4 Passthru Mode: 该模式可以让Container直接连接外部Switch。

    图15:MACVLAN Passthru Mode

    5 Source Mode: 该模式主要用于traffic过滤,是一种基于MAC的VLAN。可参考 源代码


    综上模式,Bridge Mode是最常用的模式。

    # ip link add macvlan1 link eth0 type macvlan mode bridge
    # ip link add macvlan2 link eth0 type macvlan mode bridge
    # ip netns add net1
    # ip netns add net2
    # ip link set macvlan1 netns net1
    # ip link set macvlan2 netns net2
    

     

    IPVLAN

    IPVLAN与 MACVLAN类似, 区别在于 IPVLAN各端点的MAC地址是相同的,与其parent设备一致。

    图16:IPVLAN


    IPVLAN可以工作在L2或L3模式。如果工作在L2模式,其parent设备的行为可以看成是Bridge或Switch,与 MACVLAN的区别在于其通过IP地址来过滤数据包,而后者通过MAC地址过滤。如果工作在L3模式,其parent设备的行为可以看成是一个Router。

     

    图17:IPVLAN working in L2 Mode

     

    图18:IPVLAN working in L3 Mode


    MACVLAN与 IPVLAN在很多方面相似。下面介绍几需使用 IPVLAN 而非 MACVLAN的场景。

    • 1) 如果host连接的外部交换机只允许一个MAC地址。
    • 2) 如果出于性能考虑,需要关闭网卡杂项模式(promiscuous mode), MACVLAN需要网卡运行在杂项模式。
    • 3) 创建的virtual device 超过了parent的MAC地址容量。
    • 4) 如果工作在不安全的L2网络

     

    # ip netns add ns0
    # ip link add name ipvl1 link eth0 type ipvlan mode l2
    # ip link set dev ipvl0 netns ns0
    

     

    MACVTAP/IPVTAP

    类似 MACVLAN用以取代 Bridge + VETH 来连接不同的namespace. MACVTAP 用以取代 Bridge + TUN/TAP来连接不同的VMs。MACVLAN / IPVLAN 连接不同的namespace, 旨在将Guest namespace和Host的网络接口直接程序给外部Switch。MACVTAP / IPVTAP 连接不同VMs, 内核为其创建了设备文件/dev/tapX,可以直接被虚拟化软件QEMU使用。MACVTAP与 IPVTAP的区别 和 MACVLAN 与 IPVLAN的区别相类似。

     

    图19:MACVTAP

     

    # ip link add link eth0 name macvtap0 type macvtap
    

     

    MACsec

    MACsec (Media Access Control Security), 是一个IEEE制定的以太网安全标准。其与IPsec类似,但其不仅可以保护IP数据包,还可以保护其他IP层之外的协议包,如ARP, 邻居发现协议包(neighbor discovery),DHCP包。其封包结构如下图所示:

    图20:MACsec封包


    其主要也是用在保护APR,NS, DHCP等以太网数据包

    图21:MACsec

     

    # ip link add macsec0 link eth1 type macsec
    

     

    VCAN

    与网络loopback设备类似,VCAN(virtual CAN)驱动提供一种虚拟CAN接口叫VCAN。具体参见内核CAN文档

     

    VXCAN

    VXCAN可以作为一种本地隧道连接两个VCAN网络设备。与VETH类似,你会创建一个VXCAN对, 用于连接不同namespaces的VCAN。

    # ip netns add net1
    # ip netns add net2
    # ip link add vxcan1 netns net1 type vxcan peer name vxcan2 netns net2
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  • 常见虚拟化技术

    千次阅读 2022-04-14 09:09:14
    CPU的虚拟化技术是一种硬件方案,支持虚拟技术的CPU带特别优化过的指令集来控制虚拟过程,通过这些指令集,VMM会很容易提高性能。 2.服务器虚拟化 服务器虚拟化能够通过区分资源的优先次序,并随时随地将服务器...

    1、简单叙述常见的虚拟化技术分类;

    1.CPU虚拟化
    CPU的虚拟化技术是一种硬件方案,支持虚拟技术的CPU带有特别优化过的指令集来控制虚拟过程,通过这些指令集,VMM会很容易提高性能。
    2.服务器虚拟化
    服务器虚拟化能够通过区分资源的优先次序,并随时随地将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率,从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源。
    3.存储虚拟化
    虚拟存储设备需要通过大规模的raid子系统和多个I/O通道连接到服务器上,智能控制器提供LUN访问控制、缓存和其他如数据复制等管理功能。
    4.网络虚拟化
    网络虚拟化整合后的设备组成了一个逻辑单元,在网络中表现为一个网元节点,管理简单化、配置简单化、可跨设备链路聚合,极大简化网络架构,同时进一步增强冗余可靠性。
    5.应用虚拟化
    应用虚拟化通常包括两层含义,一是应用软件的虚拟化,一是桌面的虚拟化。

    2、XEN虚拟化技术的优缺点;

    Xen虚拟化技术的优点:
    (1)Xen构建于开源的虚拟机管理程序上,结合使用半虚拟化和硬件协助的虚拟化。操作系统与虚拟化平台之间的这种协作支持开发一个较简单的虚拟机管理程序来提供高度优化的性能。
    (2) Xen提供了复杂的工作负载均衡功能,可捕获CPU、内存、磁盘I/O和网络I/O数据,它提供了两种优化模式:一种针对性能,另一种针对密度。
    (3) Xen利用一种名为Citrix Storage Link 的独特的存储集成功能。使用Citrix Storage Link,系统管理员可直接利用来自HP、Dell Equal Logic、NetApp、EMC等公司的存储产品。
    (4) Xen包含多核处理器支持、实时迁移、物理服务器到虚拟机转换(P2V)和虚拟到虚拟转换(V2V)工具。集中化的多服务器管理、实时性能监控,以及Windows和Linux的快速性能。
    Xen虚拟化技术的缺点:
    (1) Xen会占用相对较大的空间,且依赖于0号虚拟机中的Linux操作系统。
    (2) Xen依靠第三方解决方案来管理硬件设备驱动程序、存储、备份和恢复,以及容错
    任何具有高I/O速率的操作或任何会吞噬资源的操作都会使Xen陷入困境,使其他虚拟机缺乏资源。
    (3) Xen缺少802.1Q 虚拟局域网(VLAN)中继,出于安全考虑,它没有提供目录服务集成、基于角色的访问控制、安全日志记录和审计或管理操作。
    (4) Xen目前最大的困难在于Linux内核社区的抵制,导致XEN相关的内核改动一直不能顺利进入内核源代码,从而无法及时得到内核最新开发成果的支持。

    3、KVM虚拟化技术功能特性及优缺点;

    1.开源
    KVM 一个开源项目,这就决定了KVM一直是开放的姿态,许多虚拟化的新技术都是首先在KVM上应用,再到其他虚拟化引擎上推广。
    2.性能
    KVM吸引许多人使用的一个动因就是性能,在同样的硬件条件下,能提供更好的虚拟机性能,主要是因为KVM架构简单,代码只有2万行,一开始就支持硬件虚拟化,这些技术特点保证了KVM的性能。
    3.免费
    KVM因为是开源项目,绝大部分KVM的解决方案都是免费方案,随着KVM的发展,KVM虚拟机越来越稳定,兼容性也越来越好,因而也就得到越来越多的应用。
    4.技术支持
    免费并不意味着KVM没有技术支持。在KVM的开源社区,数量巨大的KVM技术支持者都可以提供KVM技术支持。另外,如果需要商业级支持,也可以购买红帽公司的服务。
    虚拟化技术的优点
    KVM是一个免费开源软件,提供了虚拟化解决方案;提供了强大的命令行接口。
    虚拟化技术的缺点
    KVM可以运行在不支持虚拟化的CPU硬件上,但是在这样的话,效率会很低;KVM也可能会和虚拟机virtualbox冲突; KVM只是提供命令行接口,用户可以写脚本来管理KVM,并没有一个友好的GUI。

    4、红帽RHEV技术功能特性及优缺点;

    RHEV(Red Hat Enterprise Virtualization)红帽企业虚拟化,是一个服务器虚拟化的管理平台。由RHEV-M(Manager)、RHEV-H(Hypersior)和存储组成,能够简便、集中的对KVM虚拟机进行创建、删除、迁移、快照等操作,实现企业服务器物理资源的充分使用。是一种非常适合中小型企业的虚拟化解决方案。其组成如下图所示:在这里插入图片描述
    Xen虚拟化技术的优点:
    (1)性能和可扩展性:为实现企业级的虚拟化应用程序,如Oracle、SAP和Microsoft Exchange,为其提供领先的性能和可扩展性。
    (2)安全性:业界领先的安全性,在安全增强型红帽企业Linux内核基础上构建。
    (3)企业功能:业虚拟化管理功能,包括实时迁移、高可用性、负载均衡、节能等。
    (4)灵活性:通过消除桌面操作系统和基础硬件之间的依赖性,实现业务灵活性和连续性。
    (5)成本优势:与其他解决方案相比较,凭借红帽软件订阅模式的强大功能,能够以更低的购置和总拥有成本获得相同或更好的功能集,从而获得收益。
    Xen虚拟化技术的缺点:
    (1)技术不成熟:KVM的出现不过三四年时间,在可用资源、平台支持、管理工具、实施经验方面当然不能与出现8年之久的Xen相比。
    (2)需要Windows支持;KVM3.0之前的RHEV-M管理程序需要Windows支持,这是KVM在部署过程中最大的障碍,RedHat公司已经意识到这个问题的严重性,从KVM3.0开始,开发出基于Linux的RHEV-M,取消了其只能运行于Windows服务器上的尴尬,这一改动得到大量Linux用户的支持。
    (3)管理的物理服务器数量少,每台M端只能管理500台以内的H端服务器。

    5、简单叙述其他虚拟化技术的实现方法。

    VMware
    (1)VMware Workstation
    VMware Workstation是VMware公司销售的运行于台式机和工作站上的虚拟化软件,也是VMware公司第一个面市的产品(1999年5月)。该产品最早采用了VMware在业界知名的二进制翻译技术,在x86 CPU硬件虚拟化技术还未出现之前,为客户提供了纯粹的基于软件的全虚拟化解决方案。
    (2)VMware ESX Server
    ESX服务器(一种能直接在硬件上运行的企业级的虚拟平台),虚拟的SMP,它能让一个虚拟机同时使用四个物理处理器,和VMFS一样,它能使多个ESX服务器分享块存储器。
    Virtual Box
    Oracle VirtualBox是由德国InnoTek软件公司出品的虚拟机软件,现在由甲骨文公司进行开发,是甲骨文公司xVM虚拟化平台技术的一部分。它提供使用者在32位或64位的Windows、Solaris及Linux操作系统上虚拟其他X86的操作系统。使用者可以在VirtualBox上安装并执行Solaris、Windows、DOS、Linux、OS/2 Warp、OpenBSD及FreeBSD等操作系统作为客户端操作系统。最新的VirtualBox还支持运行Android4.0系统。
    Hyper-V
    Hyper-V是微软提出的一种系统管理程序虚拟化技术。Hyper-V设计的目的是为广泛的用户提供更为熟悉及成本效益更高的虚拟化基础设施软件,这样可以降低运作成本、提高硬件利用率、优化基础设施并提高服务器的可用性。

    Hyper-V的设计借鉴了Xen,采用微内核的架构,兼顾了安全性和性能的要求。Hyper-V底层的Hypervisor运行在最高的特权级别下,微软将其称为ring-1(而Intel也将其称为root mode),而虚拟机的操作系统内核和驱动运行在ring0,应用程序运行在ring3。
    在这里插入图片描述

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    你可能听过3D建模——常用于动画及游戏等作品的要求,通俗来讲,就是通过三维制作软件,通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型。3D建模,可以使得动画及游戏作品能够展现现实世界,真实的三维空间,真实的距离...
  • 那么,电路仿真软件有哪些?小编今天就给大家整理了6款常用的电路仿真软件推荐给大家,需要下载电路仿真软件的网友可以挑选一下!Machining6款常用的电路仿真软件以下软件随机排列一、Machining数控仿真软件...
  • 虚拟化技术详解

    万次阅读 多人点赞 2018-07-14 17:10:52
    windows下的常用虚拟化技术VmWare,VirtualBox等等,那么这篇文章将会介绍这些技术基本的实现原理,并普及虚拟化相关的术语描述。 目录 虚拟化技术简介 虚拟化分类 寄居虚拟化 裸机虚拟化 cpu虚拟化 内存...
  • 服务器虚拟化是目前IT界至关重要的技术之一。一个用于支持虚拟服务器环境的强健的、高效的存储基础设施同样重要,但是,许多用户在规划服务器虚拟化时往往忽视这个支持框架。如果一根链条的强度取决于最薄弱的一环,...
  • 显卡虚拟化使用及配置技术

    千次阅读 2021-08-11 00:43:07
    将GPU技术与虚拟化技术融合,是近年来虚拟化行业中比较热门的技术课题,通过此种方式,将大大降低图形图像用户的使用成本以及提高数据的安全性。接下来我们将了解显卡虚拟化使用及配置技术。一、简介本文介绍Horizon...
  • Linux桌面虚拟化技术-KVM

    千次阅读 2019-08-29 20:49:40
    KVM,是一个开源的系统虚拟化模块,自 Linux 2.6.20 之后集成在 Linux 的各个主要发行版本中。它使用 Linux 自身的调度器进行管理,所以相对于Xen,其核心源码很少。KVM 目前已成为学术界的主流 VMM(虚拟机监控器)之...

空空如也

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