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  • 虚拟内存的硬件和控制结构 通过对简单分页、简单分段与固定分区、动态分区等方式进行比较,一方面可以了解二者的区别,另一方面可以看到在内存管理方面具有根本突破的基础所在。 分页和分段的两个特点是取得这种突破...

    虚拟内存的硬件和控制结构

    通过对简单分页、简单分段与固定分区、动态分区等方式进行比较,一方面可以了解二者的区别,另一方面可以看到在内存管理方面具有根本突破的基础所在。
    分页和分段的两个特点是取得这种突破的关键:
    1、进程中的所有存储器访问都是逻辑地址,这些逻辑地址在运行时动态地转换成物理地址。这意味着一个进程可以被换入或换出内存,使得进程可以在执行过程中的不同时刻占据内存中的不同区域。
    2 、一个进程可以划分成许多块(页和段),在执行过程中,这些块不需要连续地位于内存中。动态运行时地址转换和页表或段表的使用使这一点成为可能。
    如果具备前面的两个特点,那么在进程的执行过程中,该进程不需要所有页或所有段都在内存中。如果内存中保存着要取的下一条指令的所在块(段或页)以及将要访问的下一个数据单元的所在块,那么执行至少可以暂时继续下去。

    现在考虑如何实现这一点。用术语 “块”来表示页或段,取决于是采用分页还是分段机制。假设需要把一个新进程放入内存时,操作系统仅读取包含程序开始处的一个或几个块。进程执行中的任何时候都在内存中的部分被定义成进程的常驻集
    当进程执行时,只要所有的存储器访问都是要访问常驻集中的单元,执行就可以顺利进行;通过使用段或者页表,处理器总是可以确定是否如此。
    如果处理器需要访问一个不在内存中的逻辑地址,则产生一个中断,说明产生了内存访问故障操作系统把被中断的进程置于阻塞状态,并取得控制为了能继续执行这个进程,操作系统要把包含引发访问故障的逻辑地址的进程块取进内存。为此,操作系统产生一个磁盘I/O读请求。产生I/O请求后,在执行磁盘I/O期间,操作系统可以调度另一个进程运行。一旦需要的块被取进内存,则产生一个I/O中断,控制被交回操作系统,而操作系统把由于缺少该块而被阻塞的进程置回就绪态。

    进程在执行过程中仅仅因为没有装入所有需要的进程块而不得不被中断,这种方法的效率问题很让人怀疑。现在暂且不考虑保证效率的问题,而先考虑新策略的实现问题。有两种实现方法可以提高系统的利用率,其中第二种的效果比第一种更令人吃惊。这两种实现方法分别是:
    1、在内存中保留多个进程。由于对任何特定的进程都仅仅装入它的某些块,因此就有足够的空间来放置更多的进程。这样,在任何时刻这些进程中都能至少有一个处于就绪状态,于是处理器得到了更有效的利用。
    2、进程可以比内存的全部空间还大。程序占用的内存空间的大小是程序设计中最大的限制之一。如果没有这种方案,程序员必须清楚地知道有多少内存空间可用。如果编写的程序太大,程序员就必须设计出能把程序分成块的方法,这些块可以按某种覆盖策略分别加载。通过基于分页或分段的虚拟内存,这项工作可以由操作系统和硬件完成。对程序员而言,他所处理的是一个巨大的内存,大小与磁盘存储器有关。操作系统在需要时,自动把进程块装入内存。

    由于一个进程只能在内存中执行,因此这个存储器称作实存储器,简称实存但是程序员或用户感觉到的是一个更大的内存,通常它被分配在磁盘上,这称为虚拟内存!!!简称虚存
    虚存允许更有效的多道程序设计,并解除了用户与内存之间没有必要的紧密约束。

    下表8.2总结了使用虚存和不使用虚存的情况下分页和分段的特点。
    在这里插入图片描述

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  • 1.添加内存2.添加硬盘3.添加网卡4.虚拟机的存储池5.虚拟机的网络NAT模式(默认模式)...之后就可以在虚拟机启动的情况下,给其动态的调整内存的大小(范围在最大内存容量内) [root@kvm ~]# virsh setmem centos7-1 4.

    1.添加内存

    首先确认虚拟机是关闭的状态

    virsh shutdown centos7-1
    

    在这里插入图片描述
    之后设置最大可分配内存

    virsh setmaxmem centos7-1 6G
    

    查看虚拟机信息
    在这里插入图片描述
    之后就可以在虚拟机启动的情况下,给其动态的调整内存的大小(范围在最大内存容量内)

    [root@kvm ~]# virsh setmem centos7-1 4G
    [root@kvm ~]# virsh dominfo centos7-1
    Id:             2
    名称:       centos7-1
    UUID:           87f6c2ff-811d-4685-8b61-6494f6ae17e9
    OS 类型:    hvm
    状态:       running
    CPU:          2
    CPU 时间:   12.0s
    最大内存: 6291456 KiB
    使用的内存: 4194304 KiB
    持久:       是
    自动启动: 禁用
    管理的保存: 否
    安全性模式: none
    安全性 DOI: 0
    
    [root@kvm ~]# virsh setmem centos7-1 5G
    
    [root@kvm ~]# virsh dominfo centos7-1
    Id:             2
    名称:       centos7-1
    UUID:           87f6c2ff-811d-4685-8b61-6494f6ae17e9
    OS 类型:    hvm
    状态:       running
    CPU:          2
    CPU 时间:   12.4s
    最大内存: 6291456 KiB
    使用的内存: 5242880 KiB
    持久:       是
    自动启动: 禁用
    管理的保存: 否
    安全性模式: none
    安全性 DOI: 0
    
    

    这样就OK啦

    2.添加硬盘

    首先要创建一个虚拟硬盘

    mkdir -p /centos7/
    qemu-img create -f qcow2 /centos7/centos7-1-2.qcow2 2G
    

    编辑一个虚拟硬盘的 xml 文件模板

    <disk type='file' device='disk'>
      <driver name='qemu' type='qcow2' cache='writeback' io='threads'/>
      <source file='/centos7/centos7-1-2.qcow2'/>
      <target dev='vdb' bus='virtio'/>
    </disk>
    
    

    然后使用 attach-device 命令从XML文件添加

    virsh attach-device centos7-1 disk.xml --persistent
    

    最后查看虚拟机的所有磁盘

    virsh domblklist centos7-1
    

    在这里插入图片描述

    3.添加网卡

    生产 mac 地址的后 3 位

    openssl rand -hex 3 | sed -r 's/..\B/&:/g'
    12:47:d4
    

    参考当前需要添加网卡的这台虚拟机的xml配置文件中的网络部分,创建一个新网卡的 xml 配置文件
    注意修改 mac 地址:

    virsh attach-device centos7-1 network.xml --persistent
    

    最后查看确认是否添加
    在这里插入图片描述

    4.虚拟机的存储池

    kvm默认存储池的位置

    /var/lib/libvirt/images/ 
    

    在这里插入图片描述

    定义存储池
    使用 virsh pool-define-as 命令创建持久性存储池

    [root@kvm ~]# mkdir /vm-pool/centos7
    [root@kvm ~]# virsh pool-define-a --name centos7-pool --type dir --target "/vm-pool/centos7"
    创建池 centos7-pool
    

    使用 virsh pool-list --all 命令列出所有现有的存储池
    在这里插入图片描述
    启动存储池

    [root@kvm ~]# virsh pool-start centos7-pool在这里插入图片描述
    打开自动启动(可选)
    默认情况下,virsh 使用自定义的存储池未设置为每次 libvirtd 启动时自动启动。
    可以使用 virsh pool-autostart 命令将存储池配置为自动启动。
    在这里插入图片描述

    5.虚拟机的网络

    首次安装并启动libvirtd守护程序(libvirtd)时,表示虚拟网络交换机的默认网络接口是virbr0。

    可以使用一下命令查明虚拟网桥

    brctl show
    

    在这里插入图片描述
    libvirt 会依赖 ip_forward 参数, 并添加响应的 iptables(防火墙)规则,允许去往和来自虚拟机的数据。有些程序可能会关闭 ip_forward 参数,因此最好的选择是将以下内容添加到 /etc/sysctl.conf。

     net.ipv4.ip_forward = 1
    

    可以使用如下命令查看此网络接口的信息

    ip addr show virbr0
    

    在这里插入图片描述

    NAT模式(默认模式)

    默认网络的配置文件是:/etc/libvirt/qemu/networks/default.xml

    设置桥接网络

    配置文件方式配置桥接:在宿主机上

    定义虚拟网卡配置文件:

    cd /etc/sysconfig/network-scripts/
    vim ifcfg-br0  创建桥接网卡
    cat ifcfg-br0
    

    在这里插入图片描述

    TYPE=Bridge
    NAME=br0
    DEVICE=br0
    ONBOOT="yes"
    BOOTPROTO=static
    IPADDR=192.168.224.206   
    GATEWAY=192.168.224.2
    NETMASK=255.255.255.0
    DNS1=114.114.114.114
    DNS2=8.8.8.8
    

    然后看清楚宿主机正在使用的网卡,修改其配置文件(将物理机网卡桥到桥接网卡)
    在修改配置文件前需要备份一份

    cp ifcfg-enp0s25 ifcfg-enp0s25.back
    
    vim ifcfg-enp0s25
    

    在这里插入图片描述

    TYPE="Ethernet"  
    #BOOTPROTO="dhcp"
    NAME="ens33"   这个是定义网卡设备名称
    DEVICE="ens33"  宿主机器正在使用网卡设备
    ONBOOT="yes"
    BRIDGE=br0   和ifcfg-br0文件里面的设备对应,新添加
    

    重启 libvirtd 服务

    systemctl restart libvirtd 
    

    重启 network 服务

     systemctl restart network
    

    6.删除网桥模式

    删除桥接网卡步骤:
    1.删除br0的配置文件
    2.修改正常网卡的配置文件
    3.重启系统
    在这里插入图片描述

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  • 虚拟化与动态迁移

    千次阅读 2012-08-05 17:10:12
    服务器虚拟化与动态迁移基本概念 (转:http://www.ruijie.com.cn/plan/Solution_one.aspx?UNIID=d0f83b6e-c237-4a2d-8389-372ef590143a) 服务器虚拟化的基本概念:借助虚拟化软件在一台物理服务器上运行多个...
    服务器虚拟化与动态迁移基本概念
    服务器虚拟化的基本概念:借助虚拟化软件在一台物理服务器上运行多个操作系统。

    虚拟化前:

    每台主机一个操作系统;

    软件硬件紧密地结合;

    在同一主机上运行多个应用程序通常会遭遇沖突;

    系统的资源利用率低;

    硬件成本高昂而且不够灵活;

    虚拟化后:

    解除了操作系统和服务器硬件的互相依赖;

    每个虚拟机(逻辑服务器)被封装成一个大文件,可拷贝/克隆;

    每个系统间逻辑隔离,故障隔离;

    虚拟机独立于硬件, 可在其他服务器上运行;

    服务器虚拟化的两个术语

    在虚拟化中有两个常用的术语:Virtual  Machine 、 virtual machine monitor。

    Virtual Machine(VM)是指运行在Hypervisor之上,拥有CPU、IO、内存等虚拟硬件资源并可支撑操作系统运行的一个完整的系统平台。

    virtual machine monitor(VMM)或叫做Hypervisor,是支持虚拟机运行的软件平台,负责虚拟机(VM)的托管和管理,它直接运行在服务器硬件上,因此其实现直接受底层体系机构的约束。

    VMM,有两种典型的实现:

    主机实现方案(hosted),也叫做主机虚拟化,实现:

    VMware Server (GSX)、 VMware Workstation、 VMware Fusion。

    Microsoft Virtual PC 、 Microsoft Virtual Server。

    裸金属实现方案(bare-metal ),也叫做裸金属虚拟化(当前市场主流产品),实现:

    VMware ESX Server。

    Citrix XenServer。

    Microsoft Hyper-V。

    服务器虚拟化的典型实现

      

    主机虚拟化的结构:

    VMM 作为一个应用程序运行在通用操作系统之上,操作系统管理资源。

    多个虚拟机的OS间相互独立,一个虚拟机宕机不影响其他虚拟机。

    操作系统支持的硬件,虚拟机就能支持。

    性能低。

    裸金属虚拟化的结构:

    VMM 负责硬件资源的管理。

    VM应用层、VM内核、Hypervisor处于不同的CPU特权等级。

    多个虚拟机的OS间相互独立,一个虚拟机宕机不影响其他虚拟机。

    处理性能高,接近非虚拟化运行模式。

    服务器虚拟化的关键特性

    分区,在单一物理服务器上同时运行多个虚拟机。

    隔离,在同一服务器上的虚拟机之间相互隔离。

    封装,整个虚拟机都保存在文件中,而且可以通过移动和复制这些文件的方式来移动和复制该虚拟机。

    动态迁移,运行中的VM可实现动态迁移到不同物理及的虚拟平台上。

    服务器虚拟化的关键特性——动态迁移

    1.动态迁移可在 X86架构的 VMWARE ESX上实现,以可以在IBM P6 小型机上实现;

    2.在不中断服务的情况下,将VM迁移到其他的物理服务器上;

    3.可用在灾备、资源调整、服务器维护等场合;

    4.实现迁移的服务器必须在一个二层网络内,VM的GW(网关)在相同设备上。

    动态分区迁移技术,允许将正在运行的生产应用程序从一个物理服务器移动到另一个物理服务器动态分区迁移有助于实现连续的可用性目标:

    通过动态地将应用程序从一个服务器移动到另一个服务器,减少计划停机时间。

    通过允许您将工作负载从负载较重的服务器移动到具有空闲容量的服务器,可以应对不断变化的工作负载和业务需求。

    通过允许您简单地整合工作负载,并关闭不使用的服务器,减少能量的消耗。

    展开全文
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    存档日期:2019年5月16日 | 首次发布:2006年6月27日

    了解Java®5.0的IBM®软件开发人员工具包(IBM®SDK)中引入的管理动态逻辑分区扩展API,以及如何以及为什么软件应用程序可以从利用IBM虚拟化引擎技术的功能中受益。

    此内容不再被更新或维护。 全文以PDF格式“按原样”提供。 随着技术的飞速发展,某些内容,步骤或插图可能已更改。

    翻译自: https://www.ibm.com/developerworks/systems/library/es-virtjava/index.html

    展开全文
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    千次阅读 2015-08-21 18:52:42
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    2020-11-05 21:43:34
    动态伸缩硬件 方便配置高可用 降低维护成本 灵活性强 2.虚拟化架构 1)寄居架构 硬件,系统,虚拟化程序,虚拟机,应用程序 2)原生架构 也被称为裸金架构 硬件虚拟化程序 虚拟机,应用程序 3.常见的
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空空如也

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动态虚拟硬件