精华内容
下载资源
问答
  • 云计算与虚拟化技术》很不错的资料,希望对你的学习工作有所帮助。
  • 云计算与虚拟化技术 青岛英谷教育科技股份有限公司 2018-02
  • 2016年广东省中等职业学校技能大赛 云计算与虚拟化技术比赛题目教师组 温馨提示各参赛队伍实验考试相关环境配置内容请参看实验配置手册 一理论部分15 分 1. vSphere 管理员无法实现虚拟机在两个主机之间做 vmotion...
  • 云计算与虚拟化技术

    2019-04-14 09:26:27
    云计算与虚拟化技术 云计算与虚拟化技术 云计算与虚拟化技术
  • 在当今市场上,客户需要各种灵活的基础设施和解决方案以快速适应不断变化的业务需求。通过有效利用资金上或各种IT相关的资源,云计算(提供服务的途径)和虚拟化(主要的使能技术)为客户提供了越来越多的业务灵活性。
  • 云计算与虚拟化技术发展编年史 引言 文章为云计算与虚拟化技术发展编年史,以2000年为界线,划分为上下篇,本文为下篇。(点击链接????阅读:《云计算与虚拟化技术发展编年史(上)》) 全文可以分为三句话...

    云计算与虚拟化技术发展编年史

    引言

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

    文章为云计算与虚拟化技术发展编年史,以2000年为界线,划分为上下篇,本文为下篇。(点击链接🔗阅读:《云计算与虚拟化技术发展编年史(上)》

     

    全文可以分为三句话来进行总结:

     

    1. 虚拟化的发展:纵观虚拟化技术的发展历史,可以看到它始终如一的目标就是实现对 IT 资源的充分利用。

    2. 虚拟化与云计算:虚拟化是 IT 资源的抽象,云计算则是基于虚拟化实现的更上层的对企业业务能力的抽象。

    3. 云计算与开源:开源是引诱开发者的苹果,而开发者则是企业的核心资产。云的世界,得开发者,得天下。

     

    2000 年,FreeBSD jail,真正意义上的第一个功能完整的操作系统虚拟化技术。利用这个技术,FreeBSD 的系统管理者,可以创造出几个小型的软件系统,这些软件系统被称为 jails(监狱)。

     

    2000 年,IEEE 颁布了 VPN(Virtual Private Network,虚拟专用网)标准草案,VPN 技术使得私有网络可以跨公网进行访问。

     

    2000 年,Citrix(思杰)桌面虚拟化产品发布。

     

    2001 年,VMware 发布 ESX 和 GSX,是 ESXi 的前身。

     

    2001,Fabrice Bellard 发布了目前最流行的、采用了动态二进制翻译(Binary Translation)技术的开源虚拟化软件 QEMU(Quick EMUlator)。直至 2019 年 QEMU 4.0.0 发布并对外宣称几乎可以模拟所有的设备。天啊,这简直就是个奇迹般的伟大软件,Fabrice Bellard 真的是一位天才。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2003 年,英国剑桥大学的一位讲师发布了开源虚拟化项目 Xen 1.0,并成立 XenSource 公司,通过半虚拟化技术为 x86-64 提供虚拟化支持。往后,基于 Xen 虚拟化解决方案陆续被 Redhat、Novell 和 Sun 等的 Linux 发行版集成,作为默认的虚拟化解决方案。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2003 年,存储设备厂商 EMC 宣布以 6.35 亿美元的价格收购了创立仅 5 年的虚拟技术公司 VMware,成为 EMC 迄今最成功的一笔收购。

     

    2003 年,Intel 正式公布将在 x86 平台的 CPU 上支持硬件虚拟化技术 VT。

     

    2003 年,Microsoft 收购 Connectix 获得 Virtual PC 虚拟化技术进入桌面虚拟化领域,之后很快推出了 Virtual Server 免费版。

     

    2003 年,Google 发布了引爆大数据时代的三大论文之一《The Google File System》,讲述了一种可扩展的分布式文件系统,其运行于廉价的普通硬件上,具有很好的容错能力等特性,可应用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。

     

    2004 年,Nutch 创始人 Doug Cutting 基于 Google 的 GFS 论文实现了分布式文件存储系统名为 NDFS。

     

    2004 年,微软发布 Virtual Server 2005 计划,业界评价为:“虚拟化正从一个小市场向主流市场转变”。

     

    2004 年,Google 发布了引爆大数据时代的三大论文之二《MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters》,讲述了大数据的分布式计算方式,即将任务分解然后在多台处理能力较弱的计算节点中同时处理,然后将结果合并从而完成大数据处理。

     

    2004 年,IBM 发布了虚拟化解决方案 APV(Advanced Power Virtualization),支持资源共享。该方案在 2008 年改名为 PowerVM。

     

    2004 年,斯坦福大学启动 Clean Slate 项目组,最终目的是要重新发明英特网,旨在改变设计已略显不合时宜,且难以进化发展的现有网络基础架构。

     

    2005 年,OpenVZ 发布,这是 Linux 操作系统的容器化技术实现,同时也是 LXC 的核心实现。

     

    2005 年,Doug Cutting 又基于 MapReduce,在 Nutch 搜索引擎实现了该功能。

     

    2005 年 8 月,Intel 首次推出针对硬件辅助虚拟化的 Vanderpool(Intel VT 虚拟化技术的前身)技术细节。Vanderpool 技术通过增加新的指令,使得 Intel 处理器支持硬件虚拟化。

     

    2005 年 11 月,Intel 发布了 Xeon MP 处理器系统 7000 系列,并宣布虚拟化技术 Vanderpool 更名为 VT(Vanderpool Technology,后广泛称之为 Virtual Technology)。一个月后,Xen 3.0.0 发布,该版本可以在 32 位服务器上运行作为第一个支持 Intel VT-x 的虚拟机监控程序。从而使得 Xen 虚拟机可以运行完全没有被修改过的操作系统,该版本是 Xen 真正意义上可用的版本。

     

    2006 年,Intel 和 AMD 等厂商相继将对虚拟化技术的支持加入到 x86 体系结构的中央处理器中(AMD-V,Intel VT-x),使原来纯软件实现的各项功能可以用借助硬件的力量实现提速。

     

    2006 年,红帽将 Xen 虚拟机作为企业版 RHEL 的默认特性。

     

    2006 年,AMD 宣称其 I/O 虚拟化技术规范已经成型且技术授权完全免费。

     

    2006 年 10 月,以色列的创业公司 Qumranet 在完成了虚拟化 Hypervisor 基本功能、动态迁移以及主要的性能优化之后,正式对外宣布了 KVM(Kernel-based Virtual Machine,基于内核的虚拟机)的诞生。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2006-至今 云计算与大数据时代

     

    2006 年,Google 发布了引爆大数据时代的三大论文之三《Bigtable: A Distributed Storage System for Structured Data》,讲述了用于存储和管理结构化数据的分布式存储系统,其建立在 GFS、MapReduce 等基础之上。该论文启发了后期的很多的 NoSQL 数据库,包括 Cassandra、HBase 等。

     

    2006 年,Yahoo 雇用了 Doug Cutting,Doug Cutting 将 NDFS 和 MapReduce 升级命名为 Hadoop,Yahoo 开建了一个独立的团队给 Doug Cutting 专门研究发展 Hadoop。

     

    2006 年,Google 首席执行官埃里克•施密特(Eric Schmidt)在搜索引擎大会首次提出 “云计算” 的概念。

     

    2006 年,Amazon Web Services(AWS)开始以 Web 服务的形式向企业提供 IT 基础设施服务,包括弹性计算网云(EC2)、简单储存服务(S3)、简单数据库(SimpleDB)等,现在通常称为云计算。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2006 年,斯坦福的学生 Martin Casado 发表了他们的成果,一个关于网络安全与管理的项目 Ethane,该项目试图通过一个集中式的控制器,让网络管理员方便地定义基于网络流的安全控制策略,并将这些安全策略应用到各种网络设备中,从而实现对整个网络通讯的安全控制。

     

    2007 年 1 月,德国 InnoTek 公司开发了 VirtualBox 虚拟化软件,并由 Sun Microsystems 公司以 GNU 通用公共许可证(GPL)出品,提供了二进制版本及开放源代码版本的代码。

     

    2007 年 2 月,Linux Kernel 2.6.20 合入了 KVM 内核模块,使用 KVM 的前提是 CPU 必须要支持虚拟化技术。

     

    2007 年 6 月,RedHat 在所有平台和管理工具中包含了 Xen 虚拟化功能。

     

    2007 年,Novell 在推出的企业级 SLES(Suse Linux Enterprise Server)10 中添加了 Xen 虚拟化软件。

     

    2007 年 7 月,Intel 向 VMware 投资 2.185 亿美元。

     

    2007 年 8 月,Cisco 向 VMware 投资 1.5 亿美元。

     

    2007 年 10 月,Citrix 公司出资 5 亿美金收购了 XenSource,变成了 Xen 虚拟机项目的东家。之后推出了虚拟化产品 “Citrix 交付中心”。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2007 年 11 月,IBM 发布云计算商业解决方案,Blue Cloud(蓝云)计划。

     

    2007 年 11 月,Oracle 宣布推出 Oracle VM,与 VMware 提供单一的虚拟机方案不同,Oracle VM 虚拟化完全集成于整个应用架构中,其提供了一个完整的从应用程序到磁盘栈的解决方案。

     

    2008 年 1 月,Salesforce 推出了 DevForce,支持开发人员使用 Apex 编程语言。

     

    2008 年 2 月,InnoTek 软件公司被 Sun 公司所并购。

     

    2008 年 4 月,Google App Engine 发布,是 Google 管理的数据中心中用于 WEB 应用程序的开发和托管的平台。

     

    2008 年第一季度,微软同时发布了 Windows Server 2008 R2 及虚拟化产品 Hyper-V。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2008 年 6 月,Linux Container(LXC) 发布 0.1.0 版本,其可以提供轻量级的虚拟化,用来隔离进程和资源。是 Docker 最初使用的容器技术支撑。

     

    2008 年 9 月 4 日,RedHat 收购以色列公司 Qumranet,并着手使用 KVM 替换在 RedHat 中的使用的 Xen。

     

    2008 年 9 月,Google 推出 Google Chrome,以谷歌应用程序为代表的基于浏览器的应用软件发布,将浏览器融入了云计算时代。

     

    2008 年 9 月,Cisco 与 VMware 在 VMworld 大会上宣布联合推出下一代软件交换机 Nexus 1000v。Nexus 1000v 是一个安装在 VMware vSphere 平台内的软件包,替代了 vSphere 本身的 vSwitch 软件交换机,通过 vSphere 的开放 API 管理虚拟化平台的流量。Nexus 1000v 几乎是一个一比一的复刻版 OpenFlow,同 Nicira 的核心产品 NPV(Network Virtualization Platform,网络虚拟化平台)在某些方面也非常相似。

     

    2008 年 10 月,微软发布公有云计算平台 Windows Azure Platform。主要目标是为开发者提供一个平台,帮助开发可运行在云服务器、数据中心、Web 和 PC 上的应用程序。

     

    2008 年,开源云计算平台 OpenNebula 推出 1.0 版本。后被选作中国移动 BigCloud(大云)的云架构基础。

     

    2008 年,Martin 和他的导师 Nick McKeown 教授受到 Ethane 项目的启发,发现,如果将 Ethane 的设计更一般化,将传统网络设备的数据转发(Data Plane)和路由控制(Control Plane)两个功能模块相分离,通过集中式的控制器(Controller)以标准化的接口对各种网络设备进行管理和配置,那么这将为网络资源的设计、管理和使用提供更多的可能性,从而更容易推动网络的革新与发展。在 ACM SIGCOMM 中,他们发表了题为《OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks》的论文,首次详细地介绍了 OpenFlow 的概念。这篇论文被大部分人作为 SDN(Software Defined Networking/Networks,软件定义网络) 诞生的起点。

     

    2009 年 9 月,红帽发布 RHEL 5.4,在原先的 Xen 虚拟化机制之上,将 KVM 添加了进来。同年,阿里云写下第一行代码。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2009 年,Cisco 发布统一计算系统 UCS(Unified Computing System)作为云计算服务平台,具有无状态计算、设备统一管理、低延迟等特性。同时,Cisco 与 EMC、VMware 建立虚拟计算环境联盟。

     

    2009 年 4 月,VMware 推出业界首款云操作系统 VMware vSphere。

     

    2009 年 7 月,Google 宣布将推出 Chrome OS。

     

    2009 年 9 月,VMware 启动 vCloud 计划构建全新云服务。

     

    2009 年 9 月,美国 GSA(General Services Administration)创建了 http://Apps.gov 站点,旨在提供简单的采购商业云产品和服务的方式。

     

    2009 年,美国 CSA(Cloud Security Alliance)发布了《Security guidance for critical areas of focus in cloud computing V1.0》版本。

     

    2009 年 11 月,中国移动云计算平台 Big Cloud 计划启动。

     

    2009 年 11 月,开源云计算平台 Eucalyptus 推出 1.6 版本。

     

    2010 年 1 月,Microsoft 正式发布 Microsoft Azure 云平台服务。

     

    2010 年 1 月,Oracle 公司完成对 Sun 公司的收购,VirtualBox 更名为 Oracle VM。

     

    2010 年,美国 CSA 发布了《Cloud Control Matrix V1.0》版本。

     

    2010 年,德国政府发布了《Security Recommendations Cloud Computing Providers 》,该文档在 NIST 一系列成果的基础上,构建了云计算安全体系结构,涵盖了数据中心、服务器、网络、应用程序和平台、数据、加密和密钥管理等方面所需的安全能力。

     

    2010 年 5 月,中国电信启动星云计划。

     

    2010 年,Linus Torvalds 将 Ceph Client 合并到内核 2.6.34 中。

     

    2010 年 6 月,国家提出 “互联网、云计算、物联网、知识服务、智能服务的快速发展为个性化制造和服务创新提供了有力工具和环境”,将云计算应用提上了创新生产方式的高度。

     

    2010 年 7 月,NASA 贡献了云计算管理平台 Nova 代码,Rackspace 云存储(对象存储)代码,发起了 OpenStack 云操作系统开源项目。同年 10 月 21 日,发布了首个版本 Austin(奥斯丁)。OpenStack 挽手自主可控的口号,推动了云计算在国内的全面爆发。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2010 年 10 月,我国国家发展和改革委员会、工业和信息化部联合发布了《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》,在北京、上海、深圳、杭州、无锡等五个城市先行开展云计算创新发展试点示范工作。

     

    2010年11月,红帽发布 RHEL 6.0,这个版本将默认安装的 Xen 虚拟化机制彻底去除,仅提供 KVM 虚拟化机制。

     

    当年,Xen 虽然作为一项广泛应用于 Linux 发行版中的虚拟化技术,但却迟迟没有集成到 Linux 内核中,红帽也许是出于对这种脱离内核的维护方式感到不爽,加之当时思杰和微软表现的很非常亲密,导致红帽萌生了放弃 Xen 的想法,并在正式采用 KVM 的一年后,就宣布彻底放弃 Xen。硬件辅助虚拟化的到来,Xen 引以为傲的半虚拟化技术也随之在主流 Linux 发行厂商中衰落了。

     

    2011 年 1 月,美国 NIST(National Institute of Standards and Technology)发布了《Guidelines on Security and Privacy in Public Cloud Computing》,概要了公有云计算环境中的安全和隐私挑战、分析了云计算带来的好处与负面效应。

     

    2011 年 1 月,美国 NIST 发布了《The NIST Definition of Cloud Computing》,给出了云计算的参考定义。

     

    2011 年 2 月,美国联邦政府 CIO 发布了《Federal Cloud Computing Strategy》,明确提出美国政府信息技术向云计算方式迁移,并推行 Cloud First 计划。

     

    2011 年初,IBM 找上老搭档红帽,表示 KVM 这个东西值得加大力度去做。于是到了 5 月,IBM 和红帽,联合惠普和英特尔一起,成立了开放虚拟化联盟(Open Virtualization Alliance),加速 KVM 投入市场的速度,由此避免 VMware 一家独大的情况出现。联盟成立之时,红帽的发言人表示:“大家都希望除 VMware 之外还有一种开源选择。未来的云基础设施一定会基于开源。我们想要营造一个小厂商们可以轻松加入的生态环境。”

     

    ps:现在回头再看,企业之所以能够长盛不衰,长远的洞察力至关重要。

     

    2011 年,苹果发布了 iCloud,让人们可以随时、随地的存储和共享内容。

     

    2011 年 3 月,德国电信、Facebook、Google、Microsoft、NTT Communication、Verizon 和 Yahoo 联合成立了 ONF(Open Networking Foundation,开放网络基金会),这是 OpenFlow 发展史上的里程碑,ONF 的成立标志着 OpenFlow 从散兵游勇的野蛮生长状态正式过渡到产业化发展的轨道中。

     

    2011 年 5 月,NEC 面向虚拟化数据中心和云服务市场,推出了第一台可商用的 OpenFlow 交换机。

     

    2011 年 5 月,美国 NIST 发布了《Cloud Computing Synopsis and Recommendations》,解释了云计算技术的工作机制、指出了云中未决问题包括云可靠性、信息安全等,并向信息技术决策人员提供了采用云计算的建议。

     

    2011 年 7 月,Citrix 收购了 http://Cloud.com,后者旗下拥有采用 GPLv3 授权协议的 CloudStack 开源项目。

     

    2011 年 7 月,美国 NIST 发布了《NIST Cloud Computing Standards Roadmap》,旨确定云计算不同标准化事项的优先级,以使云计算及其应用的通信、数据交换、安全更加容易实现。

     

    2011 年 8 月,IETF 发布了 RFC 7348:Virtual eXtensible Local Area Network (VXLAN): A Framework for Overlaying Virtualized Layer 2 Networks over Layer 3 Networks 草案,主要由 VMware 与 Cisco 公司草拟。该技术利用 L2 over UDP 机制传输原始报文、利用 VxLAN 头中 24bits 的 VNI 信息将传统 VLAN 标记扩展至 16MB。

     

    2011 年 9 月,IETF 发布了 RFC 7637:NVGRE: Network Virtualization Using Generic Routing Encapsulation 草案,主要由 Microsoft 草拟。该技术利用 L2 Over GRE 机制传输原始报文、利用 GRE Key 字段中的高 24bits 将 VLAN 数据扩展至 16MB。

     

    2011 年 9 月,美国 NIST 发布了《NIST Cloud Computing Reference Architecture》,给出了云计算的参考架构,指出云计算中涉及的各种主要角色、活动及其功能。

     

    2011 年 10 月,Cisco 在数据中心官方博客上宣布会在 Nexus 交换机上提供对 OpenFlow 的支持。

     

    2011 年 10 月,Juniper 开始在 Junos 操作系统 SDK 中添加 OpenFlow 代码。

     

    2011 年 11 月,美国 NIST 发布了《US Government Cloud Computing Technology Roadmap Vol I, II, III》。其中,卷 I 用于描述联邦政府在未来采用云计算时必须满足的安全性、互操作性和可移植性的要求;卷 II 提供致力于云计算战略和策略的相关信息;卷 III 作为计划和实现云计算解决方案的指导。

     

    2011 年 12 月,美国 OMB 发布 FedRAMP 备忘录,正式建立 FedRAMP 云计算风险管理与授权项目,旨在提供一个标准化的方法来对云计算产品和服务进行安全评估、授权和联系监视。

     

    2012 年 2 月,IETF 发布了 A Stateless Transport Tunneling Protocol for Network Virtualization (STT) 草案,主要由 Nicira 草拟。该技术利用 L2 Over Stateless TCP 机制在传输原始报文、利用 STT 头中的 64bits Context ID 标识二层网络分段。

     

    2012 年 4 月,Citrix 将 CloudStack 捐献给 Apache 基金会。

     

    2012 年 4 月,OpenStack 发布了 Essex 版本,其在试用组件中提供了 Quantum 网络组件,用于实现类似于 VMware NSX(前身为Nicira Network Virtualization Platform)的网络虚拟化功能。该组件在 2012.10 OpenStack Folsom 版本中进行了正式发布;后因为商标侵权的原因,Openstack 在 Havana 版本上将 Quantum 更名为 Neutron。

     

    2012 年 7 月,Sage 发布了分布式存储系统 Ceph 第一个 LTS 版本 Argonaut。

     

    2012 年,VMware 以 12.6 亿美元收购了初创公司 Nicira(Ethan 项目曾经的三位重要成员 Martin Casado、Nick McKeown 和 Scott Shenker 合伙成立),推出了 VMware 网络虚拟化解决方案 NSX。结合存储虚拟化解决方案 VSAN,提出了软件定义数据中心 SDDC 的构想。

     

    2012 年,Ceph 拥抱 OpenStack,进入 Cinder 项目,成为重要的存储驱动。

     

    2012 年,工业和信息化部电信研究院发布《云计算白皮书》。

     

    2013 年,IBM 收购 SoftLayer,提供业界领先的私有云解决方案。

     

    2013 年,澳大利亚政府出台了《The National Cloud Computing Strategy》用于布局云计算总体发展。

     

    2013 年 3 月 15 日,在加利福尼亚州圣克拉拉召开的 Python 开发者大会上,DotCloud 的创始人兼首席执行官 Solomon Hvkes 在一场仅五分钟的微型演讲中,首次提出了 Docker 这一概念,并于会后将其源码开源并托管到 Github。最初的 Docker 就是使用了 LXC 再封装了其他的一些功能。可以看出,Docker 的成功,与其说是技术的创新,还不如说是一次组合式的创新。

     

    2014 年,澳大利亚发布了最新的《Australian Government Cloud Computing Policy》,以进一步推动云计算产业发展

     

    2014 年 3 月,微软正式宣布 Microsoft Azure 在中国正式商用,由世纪互联运营,名为 Windows Azure;同年 4 月,微软 Office 365 正式落地中国。

     

    2014 年,英国政府于 2014 年宣布正式采用 “政府云服务G-Cloud”。

     

    2014 年 7 月,中国电子技术标准化研究院发布《云计算标准白皮书》。

     

    2014 年,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会联合发布了联合发布了 GB/T 31167-2014《信息安全 云计算服务安全指南》、GB/T 31168-2014《信息安全技术 云计算服务安全能力要求》。

     

    2014 年,美国 NIST 发布了《Security Recommendations for Hypervisor Deployment》、《Secure Virtual Network Configuration for Virtual Machine (VM) Protection》云安全指导手册。

     

    2014 年 6 月,Docker 发布了第一个正式版本 v1.0。同年,Redhat 和 AWS 就宣布了为 Docker 提供官方支持。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2015 年 4 月,Citrix 宣布以企业赞助商的方式加入 OpenStack 基金会,不久后的 7 月,谷歌也加入了 OpenStack 基金会。

     

    2015 年 7 月 21 日:Kubernetes v1.0 发布!进入云原生时代。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2015 年 10 月,Dell 宣布将以 670 亿美元收购 EMC,从而成为全球科技市场最大规模的并购交易。

     

    2015 年 12 月,在中国国家标准化管理委员会下达的 2015 年第三批国家标准修订计划中,正式下达 17 项云计算国家标准制修订计划。

     

    2015 年,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会联合发布了 GB/T 32399-2015《信息技术 云计算参考架构》与 GB/T 32400-2015《信息技术 云计算概览与词汇》标准。

     

    2016 年 1 月,微软公司首席执行官萨提亚· 纳德拉在达沃斯论坛上宣布了一项全新的计划 —— Microsoft Philanthropies。作为计划的其中一部分,微软将在未来三年为 7 万家非营利组织以及高校科研机构提供价值 10 亿美元的微软云计算服务,借助云计算提供的数据存储、分析及预测等技术,帮助公益事业构建长期发展能力。

     

    2016 年 10 月,VMware 和亚马逊旗下公司 Amazon Web Services 达成战略联盟,将 VMware 软件定义数据中心(SDDC)带入 AWS Cloud,支持客户在基于 VMware vSphere 私有云、公有云以及混合云环境下运行各种应用,并获得对 AWS 服务的最佳访问。

     

    2017 年 4 月,中国工业和信息化部信息化和软件服务业司发布了《云计算发展三年行动计划(2017-2019年)》, 旨在促进云计算在各行业的快速应用,推动各领域信息化水平大幅提高。

     

    2017 年 5 ~ 7 月,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会联合发布了GB/T 33780-2017《基于云计算的电子政务公共平台技术规范》、GB/T 34080-2017《基于云计算的电子政务公共平台安全规范》、GB/T 34078-2017《基于云计算的电子政务公共平台总体规范》、GB/T 34077-2017《基于云计算的电子政务公共平台管理规范》

     

    2017 年 8 月,在 VMworld 2017 大会上,VMware 和 Amazon Web Services 共同宣布 VMware Cloud on AWS 初步可用。

     

    2017 年 10 月,AWS 已经宣布已经创建了新的基于 KVM 的虚拟化引擎,新的 C5 实例和未来的虚拟机将不使用 XEN,而是核心的 KVM 技术。

     

    2017 年 10 月,中国信息安全标准化技术委员会对《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》(GB/T 22239-XXXX 替代 GB/T 22239-2008)进行了讨论和解读。将等级保护在编的 5 个基本要求分册标准进行了合并形成《网络安全等级保护基本要求》一个标准。基本要求的内容由一个基本要求变更为安全通用要求和安全扩展要求(含云计算、移动互联、物联网、工业控制)。

     

    2017 年 11 ~ 12 月,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会联合发布了GB/T 34982-2017《云计算数据中心基本要求》、GB/T 34942-2017《信息安全技术 云计算服务安全能力评估方法》、GB/T 35301-2017《信息技术 云计算 平台即服务(PaaS)参考架构》、GB/T 35293-2017《信息技术 云计算 虚拟机管理通用要求》、GB/T 35279-2017《信息安全技术 云计算安全参考架构》。

     

    2018 年 1 月,Redhat 宣布收购 Kubernetes 与容器原生解决方案创新者与领导厂商 CoreOS,交易金额 2.5 亿美金。Redhat 表示:“该收购将进一步增强利用开源的灵活性,让企业用户在任何环境构建并部署任何应用的愿景。该交易将夯实红帽作为混合云与现代应用开发基石的地位。”

     

    2018 年,IBM 正式收购 Redhat 以弥补在云计算市场的战略失败。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2018 年,微软收购 Github。开源的历史会铭记这一天。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2019 年,云计算领域 12 项国家标准获批正式发布。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    2019 年,全球最大的开源盛会 KubeCon + CloudNativeCon + Open Source Summit、Open Infrastructure Summit 相继在上海举办。中国的开源会铭记这一天。

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    云计算与虚拟化技术发展编年史(下)

     

    最后,用三句话来进行总结:

     

    1. 虚拟化的发展:纵观虚拟化技术的发展历史,可以看到它始终如一的目标就是实现对 IT 资源的充分利用。

    2. 虚拟化与云计算:虚拟化是 IT 资源的抽象,云计算则是基于虚拟化实现的更上层的对企业业务能力的抽象。

    3. 云计算与开源:开源是引诱开发者的苹果,而开发者则是企业的核心资产。云的世界,得开发者,得天下。

     

    参考文档:

    https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-vt/index.html

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/33608591

     

    展开全文
  • 展和普遍应用局域网技术发展相结合的结果 RIP协议采用的路径算法是基于链路状态协议的 EXSi5.0主机默认的用户名root的密码不可以为空 在CSMA/CD控制方法中,站点在发送完帧之后,再对冲突进行检测 EXSi5.0主机默认的...
  • PAGE 1 PAGE 4 云计算虚拟化技术与应用教学大纲 学 时62 代 码 适用专业 制 定 审 核 批 准 一课程的地位性质和任务 本课程是云计算技术计算机网络技术计算机应用技术等专业的一门专业核心课程主要讲授虚拟化技术...
  • IT的基础模式从20世纪60年代的“主机–终端”,90年代的“客户机–服务器”,演变至今天的“移动–云计算”,其动因我想无外乎是技术创新商业驱动的合力所致。“云”模式为提高数据中心的运营效率,支撑爆发式的...
  • 基于云计算与虚拟化技术研究.pdf
  • 云计算与虚拟化技术核心是什么?

    千次阅读 2020-03-03 17:41:30
    我们知道云计算平台上面的云主机实际上都是虚拟机,但我们感觉不出来,用起来和一台真实的服务器没什么区别,这都要归功于虚拟化技术(Virtualization)。可以说虚拟化技术是实现云计算基础架构层面(IaaS)的核心技术。...

    我们知道云计算平台上面的云主机实际上都是虚拟机,但我们感觉不出来,用起来和一台真实的服务器没什么区别,这都要归功于虚拟化技术(Virtualization)。可以说虚拟化技术是实现云计算基础架构层面(IaaS)的核心技术。那么这种虚拟化技术究竟是怎么回事?

    云计算所使用的虚拟化技术,其实并不是一项新技术。1998年成立的VMWare(威睿)公司就是做虚拟机软件的,后来被数据存储技术公司EMC(易安信)收购了,再后来EMC又被Dell收购了。

    我们先不谈VMware公司的历史,重点说一下他们的虚拟机软件:VMware Workstation。这个软件允许多个x86虚拟机同时被创建和运行。每个虚拟机实例可以运行其自己的客户机操作系统(Guest OS),如Windows、Linux、BSD等。说白了就是,VMware Workstation允许一台真实的计算机同时运行好几个操作系统。

    从底层操作系统来看,每个虚拟机都是一个用户进程;从虚拟机中的的Guest OS来看,自己拥有整个计算机。

    一、虚拟机的类型

    虚拟机软件解决了一个关键的技术问题:就是如何让Guest OS认为自己正运行在一个真实的计算机上。

    服务器虚拟化有两种常见的类型

    1、寄居架构(Hosted Architecture)

    虚拟化1

    寄居架构

    作为应用安装在OS之上

    基于现有操作系统

    兼容性好

    性能较差

    功能单一

    2、裸金属架构(Bare Metal Architecture)

    虚拟化2

    裸金属

    直接安装在硬件之上,本身就是OS

    基于裸机(Bare Metal)

    硬件兼容性要求高

    性能好

    有许多高级功能。

    二、多个操作系统虚拟机如何管理?

    在没有VMM的时候,系统中有两种内存地址:虚拟地址(virtual address)和物理地址(physical address)。从虚拟地址到物理地址的转换有两种方式。方式一:在TLB(translate lookside buffer,硬件实现)查找。方式二:在页表(page table)中查找,找到之后把结果放到TLB中去。系统会先尝试方式一,要是找不到(TLB miss),就用方式二。

    虚拟化3

    在有了VMM之后,系统中有三种内存地址:虚拟地址(virtual address),物理地址(physical address)和机器地址(machine address)。机器地址才是真正与内存条上的地址一一对应的。物理地址只是操作系统认为的物理地址。

    虚拟化4

    当操作系统试着要使用特权指令来完成一个虚拟地址到物理地址的转换时(TLB miss),VMM就介入了(VMM监视着所有对特权寄存器的操作)。VMM会先使用操作系统内的代码来先完成虚拟地址到物理地址的转化(因为VMM并不知道这个映射关系)。然后,操作系统认为自己已经完成了转化,尝试去更新TLB(特权操作)。这个时候,VMM会介入,用一个叫个pmap的映射表找到物理地址对应的机器地址,用机器地址替换掉物理地址,然后把TLB更新为虚拟地址到机器地址的映射。之后,所有对这个虚拟地址的访问都会被转换为对相应机器地址的访问。(注意,MIPS用的是software-reloaded TLB,x86用的是hardware-reloaded TLB)

    多个VM之间是怎么分享资源的?或者说,1GB内存怎么当2GB用?

    我们知道,每一个虚拟机都要占用大量的内存空间。在内存有限的情况下,怎么在一台机器运行更多的虚拟机?幸运的是,不用的虚拟机之间在内存中数据可能会完全一致(比如,系统文件在内存中的缓存)。如要我们可以只在内存中保留一份数据,我们就行节省很多空间。Disco使用虚拟IO设备和虚拟网络设备来节省内存空间。

    虚拟化5

    虚拟IO设备:当两个虚拟机从同一个磁盘上读同一个文件时,VMM会intercept DMA,然后就会发现这两个VM在使用同样的数据。这份数据只需要在机器内存里保存一份,然后修改pmap,使得两个VM的物理地址指向同一个机器地址就可以了。当任何一个VM更新这份数据,VMM会给它一份新的拷贝,原来的那份不做更改(copy on write机制)。

    虚拟网络设备:当使用NFS从VM1向VM2复制文件时,文件并没有被真正地复制。虚拟网络设备会更新VM2上的pmap,使之指向在内存中的文件,使得VM2上的操作系统认为自己已经有了这个文件。后来,VMWare还有用hash来找相同的内存页然后再共享的技术。

    展开全文
  • 大型连锁超市数据管理中云计算与虚拟化技术的应用分析.pdf
  • 云计算虚拟化技术

    2021-04-10 15:30:39
    # 写于2021.04.10 ...虚拟化 高可靠性 通用性 高可伸缩性 按需服务 极其廉价 1.3 云计算你找服务类型可分为哪几类? 1.4 云计算技术体系结构可分为哪几层? 资源池和管理中间件层为云计算技术
    # 写于2021.04.10
    # 本文为学习笔记,用的ppt是陈羽中教授版,侵删
    # 笔记只为交流,入门小白,有错望留言纠正
    # 总结不易 望赞鼓励
    

    一. 大数据和云计算

    1 大数据时代数据特点?

    在这里插入图片描述

    2 云计算七个特点?

    • 超大规模
    • 虚拟化
    • 高可靠性
    • 通用性
    • 高可伸缩性
    • 按需服务
    • 极其廉价

    3 云计算你找服务类型可分为哪几类?

    在这里插入图片描述

    • 软件即服务(Software as a Service,缩写SaaS)
      软件即服务是普通消费者可以感知到的云计算,它的代表有Dropbox,还有国内用户熟悉的百度云、腾讯微云等。这种云计算最大的特征就是消费者并不购买任何实体的产品,而是购买具有与实体产品同等功能的服务
      以前,我们是花钱购买的是服务器上的存储空间。现在,我们花钱购买的是Dropbox的存储服务。表面上看,两者没有实际的区别。但是换一个角度来看,两者却完全不同。以前,我们花钱购买服务器上的存储空间,假设是空间容量是10G,我们是真正的买到了服务器上的10G空间。如果我们不上传文件的话,那么服务器上的这10G空间就是空的。现在,我们购买Dropbox的存储服务,假设空间容量还是10G,我们却并没有真正的买到Dropbox服务器上10G的空间,我们买到的是10G空间的服务。也就是说,如果我们上传文件,Dropbox会将文件分开放在任何地方的任何服务器上,如果我们不上传文件,Dropbox的服务器上就根本没有属于我们的任何空间。
    • 平台即服务(Platform as a Service,缩写PaaS)
      与软件即服务不同,平台即服务是面向开发者的云计算。这种云计算最大的特征是它自带开发环境,并向开发者提供开发工具包。它的代表有Google的GAE(Google App Engine),还有国内的百度的BAE、新浪的SAE等。
      平台即服务与软件即服务之间可以相互转换。如果是消费者,购买Dropbox的服务,那Dropbox就是软件即服务。如果是开发者,利用Dropbox提供的开发包借助Dropbox的服务开发自己的服务,那么Dropbox本身就是平台即服务,构筑在Dropbox之上的开发者的服务就是软件即服务。
      以前,开发者如果要搭建一个网站,需要做很多准备工作,比如购买服务器,安装操作系统,搭建开发环境等等。现在,开发者如果购买平台即服务云计算,就可以省去上面费时费力的准备工作,直接进行网站的开发。不仅如此,开发者还可以使用各种现成的服务,比如GAE会向开发者提供Google内部使用的先进的开发工具和领先的大数据技术。这一切都使得网站开发变得比以前轻松很多,这也是云计算时代互联网更加繁荣的原因之一。
    • 基础架构即服务(Infrastructure as a Service,缩写IaaS)
      基础架构即服务一般面向的是企业用户,它的代表有Amazon的AWS(Amazon Web Service),还有国内的PPPCloud等。
      这种云计算最大的特征在于,它并不像传统的服务器租赁商一样出租具体的服务器实体,它出租的是服务器的计算能力和存储能力。AWS将Amazon计算中心的所有的服务器的计算能力和存储能力整合成一个整体,然后将其划分为一个个虚拟的实例,每一个实例代表着一定的计算能力和存储能力。购买AWS云计算服务的公司就以这些实例就作为计量单位。
      基础架构即服务与平台即服务有显著的区别,基础架构即服务提供的只有计算能力和存储能力的服务,平台即服务提供的除了计算能力和存储能力的服务,还提供给开发者的完备的开发工具包和配套的开发环境。也就是说,开发者使用平台即服务时,可以直接开始进行开发工作。而使用基础架构即服务时,则必须先进行如安装操作系统、搭建开发环境等准备工作。
      基础架构即服务是云计算的基石,平台即服务和软件即服务构建在它的上面,分别为开发者和消费者提供服务,而它本身则为大数据服务。

    4 云计算技术体系结构可分为哪几层?

    在这里插入图片描述

    资源池和管理中间件层为云计算技术的重要部分
    其实虚拟化的就是资源池层,然后管理中间件层负责管理。SOA层应该类似于外部接口。

    在这里插入图片描述

    5 在性价比上云计算相比传统技术为什么又压倒性的优势?

    在这里插入图片描述

    二. 虚拟化技术

    虚拟相对于真实,虚拟化就是将原本运行在真实环境上的计算机系统或组件运行在虚拟出来的环境中。
    核心理念:以透明的方式提供抽象的底层资源


    【分类】:

    • 服务器虚拟化;
    • 存储虚拟化
    • 网络虚拟化
    • 桌面虚拟化

    【虚拟化的三层含义】:

    • 虚拟化的对象是各种各样的资源
    • 经过虚拟化后的逻辑资源对用户隐藏了不必要的细节
    • 用户可以在虚拟环境中实现其在真实环境中的部分或者全部功能

    【虚拟化的目标】:

    • 逻辑简化,提供接口:对包括基础设施、系统和软件等IT资源的表示、访问和管理进行简化,并为这些资源提供标准*接口来接收输入和提供输出。
    • 降低耦合:降低了资源使用者和资源具体实现之间的耦合程度,让使用者不再依赖于资源的某种特定实现

    1 虚拟数据优势

    随着云计算的发展,传统的数据中心逐渐过渡到虚拟化数据中心,即采用虚拟化技术将原来数据中心的物理资源进行抽象整合。

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    2 服务器虚拟化

    【两个方向】:

    • 一个物理的服务器虚拟成若干个独立的逻辑服务器,比如分区;
    • 把若干分散的物理服务器虚拟为一个大的逻辑服务器,比如网格技术;

    2.1 服务器虚拟化的层次

    • 寄居虚拟化
      有点类似于os平台上 装个win虚拟软件

    在这里插入图片描述

    • 寄居虚拟化的虚拟化层一般称为虚拟机监控器(VMM),负责对虚拟机提供硬件资源抽象,为客户操作系统提供运行时环境
    • 由主机操作系统负责在多个虚拟机之间分配硬件资源,这类虚拟化架构系统损耗比较大
    • 原生虚拟化
      类似于在mac上装双系统

    在这里插入图片描述

    • 称为Hypervisor(虚拟化平台),负责虚拟机的托管和管理,直接运行在硬件上,实现受底层体系结构的约束,可以认为是一个操作系统,
    • Hypervisor实现从虚拟资源到物理资源的映射
    • Hypervisor实现了不同虚拟机的运行上下文保护与切换,保证了各个客户虚拟系统的有效隔离

    2.2 服务器虚拟化的底层实现

    2.2.1 cpu虚拟化

    杨鸽理解

    • 可以虚拟成很多cpu,但是实际就一个,任何时刻 都只能运行一个虚拟CPU的指令
    • ring0是最高权限,也就是cpu虚拟同时可以调度物理等资源,拥有最高权限
    • 但这个最高权限的敏感指令,不是真正作用在真是硬件之上,而是需要被虚拟机监视器接管和模拟
    • 把物理CPU抽象成虚拟CPU,任何时刻一个物理CPU只能运行一个虚拟CPU的指令

    • 在x86体系中实现虚拟化,需要在客户操作系统以下加入虚拟化,来实现物理资源的共享,虚拟化层运行在Ring0级,客户操作系统运行在Ring0以上级别。

    • 虚拟化x86体系结构问题的关键在于虚拟机里执行的敏感指令不能直接作用于真实硬件之上,需要被虚拟机监视器接管和模拟。

    【实现cpu虚拟化的方式】

    杨鸽理解
    纯虚拟化: 多用于个人计算机上,性能损失较大。
    ①敏感指令在二进制上修饰,让计算机知道知道这是敏感指令
    ②或者通过虚拟机监视器执行的具有相同功能的指令序列后执行
    半纯虚拟化:多用在服务器,性能损失较小
    就是系统层面开发一套指令来实现敏感指令
    新技术:通过硬件或者第三方指令集实现

    ① 纯虚拟化

    • 采用二进制代码动态翻译技术(敏感指令前插入陷入指令)
    • 将敏感指令转换成可以通过虚拟机监视器执行的具有相同功能的指令序列后执行
    • 非敏感指令可以直接在物理处理器上执行

    ② 半虚拟化

    • 修改客户操作系统来解决虚拟机执行特权指令的问题
    • 客户操作系统将敏感指令转换为对底层虚拟化平台的超级调用
    • 虚拟化平台不需要做耗费资源的指令翻译工作

    ③ 硬件辅助虚拟化

    • 在CPU中加入新的指令集和处理器运行模式来完成与CPU虚拟化的相关功能
    • 客户操作系统可直接在CPU上运行虚拟化相关指令,无需进行二进制翻译或超级调用

    ④ INTEL VT技术

    • 增加一套名为虚拟机扩展VMX的指令集,支持与虚拟化相关的操作
    • 定义根模式和非根模式,虚拟化平台运行在根模式,客户操作系统运行在非根模式

    在这里插入图片描述调度问题
    指VMM决定当前哪个虚拟CPU在物理CPU上运行,要保证隔离性、公平性和性能。这个地方没讲

    2.2.2 内存虚拟化

    内存虚拟化技术把物理内存统一管理,包装成多个虚拟的物理内存提供给若干虚拟机使用,每个虚拟机拥有各自独立的内存空间。
    在这里插入图片描述

    杨鸽理解

    • 虚拟内存要保证各个虚拟间内存数据不能受影响
    • 虚拟内存要解决的问题就是虚拟地址到服务器上真正的物理地址.方法有两种,影子页表法和页表输入法
    • 影子页表发: 虚拟地址,能通过续集你的操作系统页表查到操作系统上物理地址(虚拟的),那么这个操作系统上物理地址(虚假的)实际和服务器真正的物理地址有个对应关系,通过服务器端影子页表来实现。
    • 页表写入法: 虚拟机上的操作系统页表直接就是虚拟地址和服务器真实的物理地址对应。
    • 管理物理机器上的内存,并按每个虚拟机的需要分配内存,并保持每个虚拟机对内存访问的相互隔离

    • 需要维护物理机里的内存地址块和虚拟机内部的连续内存块的映射关系,具备管理虚拟机内存的机制

    • 虚拟机监视器必须具备管理虚拟机内存的机制,即虚拟机内存管理单元
      在这里插入图片描述
      映射关系

    • ①影子页表法
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述

    • ② 页表写入法

    • 在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述

    2.2.3 IO设备虚拟化

    杨鸽理解

    • 设备统一管理起来,包装成多个虚拟设备给若干个虚拟机使用,响应每个虚拟机的设备访问请求和I/O请求。
    • 通过软件来实现
    • 使不同标准的设备,在虚拟层面标准化,实现大家都通用。

    2.3 虚拟机迁移

    云计算和虚拟化分析


    https://www.bilibili.com/video/BV1PB4y1c78j?p=1

    虚拟机迁移是将虚拟机实例从源宿主机迁移到目标宿主机,并且在目标宿主机上能够将虚拟机运行状态恢复到其在迁移之前相同的状态,以便能够继续完成应用程序的任务。
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    2.4 隔离技术

    虚拟机隔离是指虚拟机之间在没有授权许可的情况下,互相之间不可通信、不可联系的一种技术。

    https://www.bilibili.com/video/BV1PB4y1c78j?p=2

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    展开全文
  • Ceph是目前开源世界在存储领域的里程碑式项目,它所带来的分布式、无中心设计是目前众多商用分布式存储模仿和学习的对象。Ceph社区经过十多年发展已经成为近几年参与度增长最快的开源社区之一,而Ceph中国社区正是...
  • 主讲人:Kai Hwang 美国南加州大学 美国南加州大学电子工程系网络网格实验室主任、终身教授。在计算机体系结构、数字算术、并行处理以及分布计算领域发表了许多论著 一共四集
  • 云计算虚拟化技术

    千次阅读 2019-07-16 15:01:35
    云叔和云计算关注 0.12017.12.10 13:32*字数 3194阅读 7608评论 0喜欢 5 通过前几篇文章的阅读,相信大家对云计算概念、架构和技术有了一定的认识。...在讲虚拟化技术前,我们先来学习几个概念: ...

    转载:https://www.jianshu.com/p/312056e70387?from=timeline

    96 云叔和云计算 关注

     0.1 2017.12.10 13:32* 字数 3194 阅读 7608评论 0喜欢 5

    通过前几篇文章的阅读,相信大家对云计算概念、架构和技术有了一定的认识。那么,我们这里来谈谈云计算的核心技术之一:虚拟化。

    在讲虚拟化技术前,我们先来学习几个概念:

    (1)物理平台----实现虚拟技术的真实物理硬件和操作系统平台。

    (2)虚拟平台----在物理平台上,虚拟出来的运行不同操作系统的各种虚拟机。

    (3)VMM----虚拟机监视器,一种监控和管理虚拟机运行的核心软件层,也叫Hypervisor。

    (4)宿主机----真实的物理服务器,上面可以运行虚拟出来的虚拟机。

    (5)客户机----就是指从宿主机上虚拟出来的虚拟机。

     

    1 什么是虚拟化?

    云计算的核心技术之一就是虚拟化技术。所谓虚拟化,是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机,每个逻辑计算机可运行不同的操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。

    虚拟化的核心软件VMM,是一种运行在物理服务器和操作系统之间的中间层软件。VMM是一种在虚拟环境中的“元”操作系统。他们可以访问服务器上包括CPU、内存、磁盘、网卡在内的所有物理设备。VMM不但协调着这些硬件资源的访问,也同时在各个虚拟机之间施加防护。当服务器启动并执行VMM时,它会加载所有虚拟机客户端的操作系统同时会分配给每一台虚拟机适量的内存,CPU,网络和磁盘。

    2 虚拟化方式

    虚拟化技术有很多实现方式,比如根据虚拟化的程度和级别,有软件虚拟化和硬件虚拟化,全虚拟化和半虚拟化。

    2.1软件虚拟化

    软件虚拟化,顾名思义,就是采用纯软件的方法在在现有的物理平台上实现物理平台访问的截获和模拟,该物理平台往往不支持硬件虚拟化。

    常见的软件虚拟化技术QEMU,是通过纯软件来仿真X86平台处理器的指令,然后解码和执行,该过程并不在物理平台上直接执行,而是通过软件模拟实现,因此往往性能比较差,但是可以在同一平台上模拟出不同架构平台的虚拟机。

    VMware则采用了动态二进制翻译技术。VMM在可控的范围内,允许客户机的指令在可控的范围内直接运行。客户机指令在运行前会被VMM扫描,其中突破VMM限制的指令被动态替换为可以在物理平台上直接运行的安全指令,或者替换为对VMM的软件调用。因此其性能上比QEMU有大幅提升,但是其失去了跨平台虚拟化的能力。

    2.2硬件虚拟化

    硬件虚拟化,简单来说,就是物理平台本身提供了对特殊指令的截获和重定向的硬件支持,新的硬件会提供额外的资源来帮助软件实现对关键硬件资源的虚拟化,从而提升性能。

    比如X86平台,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会将客户机置于一种受限模式下运行,一旦客户机试图访问硬件资源,硬件会暂停客户机的运行,将控制权交回给VMM处理。同时,VMM还可以利用硬件的虚拟化增强技术,将客户机对硬件资源的访问,完全由硬件重定向到VMM指定的虚拟资源。

    由于硬件虚拟化可提供全新的架构,支持操作系统直接在上面运行,无需进行二进制翻译转换,减少的性能开销,极大地简化了VMM的设计,从而使VMM可以按标准编写,通用性更好,性能更强。

    需要说明的是,硬件虚拟化技术是一套解决方案,完整的情况需要CPU、主板芯片组、BIOS和软件的支持。Intel在其处理器产品线中实现了Intel VT虚拟化技术(包括Intel VT-x/d/c)。AMD也同样实现了其芯片级的虚拟化技术AMD-V。

    2.3全虚拟化

    完全虚拟化技术又叫硬件辅助虚拟化技术,最初所使用的虚拟化技术就是全虚拟化(Full Virtualization)技术,它在虚拟机(VM)和硬件之间加了一个软件层Hypervisor,或者叫做虚拟机管理程序或虚拟机监视器(VMM)。

    完全虚拟化技术几乎能让任何一款操作系统不用改动就能安装到虚拟服务器上,而它们不知道自己运行在虚拟化环境下。主要缺点是,性能方面不如裸机,因为VMM需要占用一些资源,给处理器带来开销。

    2.4半虚拟化

    半虚拟化技术是后来才出现的技术,也叫做准虚拟化技术,现在比较热门,它就是在全虚拟化的基础上,把客户操作系统进行了修改,增加了一个专门的API,这个API可以将客户操作系统发出的指令进行最优化,即不需要VMM耗费一定的资源进行翻译操作。因此VMM的工作负担变得非常的小,因此整体的性能也有很大的提高。不过缺点就是,要修改包含该API的操作系统,但是对于某些不含该API的操作系统(主要是Windows)来说,就不行能用这种方法。

    半虚拟化技术的优点是性能高。经过半虚拟化处理的服务器可与VMM协同工作,其响应能力几乎不亚于未经过虚拟化处理的服务器。它的客户操作系统(Guest OS)集成了虚拟化方面的代码。该方法无需重新编译或引起陷阱,因为操作系统自身能够与虚拟进程进行很好的协作。

    3 虚拟化实现

    虚拟化技术指的是软件层面的实现虚拟化的技术,整体上分为开源虚拟化和商业虚拟化两大阵营。典型的代表有:Xen,KVM,WMware,Hyper-V、Docker容器等。

    这里介绍一下开源的KVM和Xen以及微软的Hyper-V技术。

    3.1 KVM

     

    KVM(Kernel-based Virtual Machine)是基于内核的虚拟机,KVM是集成到Linux内核的VMM,是X86架构且硬件支持虚拟化技术(Intel VT或AMD-V)的Linux的全虚拟化解决方案。它是Linux的一个很小的模块,利用Linux做大量的事,如任务调度、内存管理与硬件设备交互等。

    KVM本身不执行任何模拟,需要用户控件程序通过/dev/kvm接口设置一个客户机的虚拟虚拟地址空间,向它提供模拟的I/O,并将其视频显示映射回宿主机的显示屏。

    KVM继承了Linux系统管理内存的诸多特性,比如,分配给虚拟使用的内存可以被交换至交换空间、能够使用大内存页以实现更好的性能,以及对NUMA的支持能够让虚拟机高效访问更大的内存空间等。

    KVM基于Intel的EPT(ExtendedPage Table)或AMD的RVI(Rapid Virtualization Indexing)技术可以支持更新的内存虚拟功能,这可以降低CPU的占用率,并提供较好的吞吐量。此外,KVM还借助于KSM(Kernel Same-pageMerging)这个内核特性实现了内存页面共享。KSM通过扫描每个虚拟机的内存查找各虚拟机间相同的内存页,并将这些内存页合并为一个被各相关虚拟机共享的单独页面。在某虚拟机试图修改此页面中的数据时,KSM会重新为其提供一个新的页面副本。实践中,运行于同一台物理主机上的具有相同GuestOS的虚拟机之间出现相同内存页面的概率是很的,比如共享库、内核或其它内存对象等都有可能表现为相同的内存页,因此,KSM技术可以降低内存占用进而提高整体性能。

    3.2 Xen

     

    Xen是一个基于X86架构、发展最快、性能最稳定、占用资源最少的开源虚拟化技术。在Xen使用的方法中,没有指令翻译。这是通过两种方法之一实现的。第一,使用一个能理解和翻译虚拟操作系统发出的未修改指令的CPU(此方法称作完全虚拟化)。另一种,修改操作系统,从而使它发出的指令最优化,便于在虚拟化环境中执行(此方法称作准虚拟化)。

    在Xen环境中,主要有两个组成部分。一个是虚拟机监控器(VMM)。VMM层在硬件与虚拟机之间,是必须最先载入到硬件的第一层。Hypervisor载入后,就可以部署虚拟机了。在Xen中,虚拟机叫做“domain”。在这些虚拟机中,其中一个扮演着很重要的角色,就是domain0,具有很高的特权。通常,在任何虚拟机之前安装的操作系统才有这种特权。

    Domain0要负责一些专门的工作。由于hypervisor中不包含任何与硬件对话的驱动,也没有与管理员对话的接口,这些驱动就由domain0来提供了。通过domain0,管理员可以利用一些Xen工具来创建其它虚拟机(Xen术语叫domainU)。这些domainU也叫无特权domain。这是因为在基于i386的CPU架构中,它们绝不会享有最高优先级,只有domain0才可以。

    3.3 Hyper-V

    Hyper-V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VMM运行在最高的特权级别下,微软将其称为ring -1(而Intel则将其称为root mode),而虚拟机的OS内核和驱动运行在ring 0,应用程序运行在ring 3下,这种架构就不需要采用复杂的BT(二进制特权指令翻译)技术,可以进一步提高安全性。

    由于Hyper-V底层的VMM代码量很小,不包含任何第三方的驱动,非常精简,所以安全性更高。Hyper-V采用基于VMbus的高速内存总线架构,来自虚机的硬件请求(显卡、鼠标、磁盘、网络),可以直接经过VSC,通过VMbus总线发送到根分区的VSP,VSP调用对应的设备驱动,直接访问硬件,中间不需要Hypervisor的帮助。

    这种架构效率很高,不再像以前的Virtual Server,每个硬件请求,都需要经过用户模式、内核模式的多次切换转移。更何况Hyper-V现在可以支持Virtual SMP,Windows Server 2008虚机最多可以支持4个虚拟CPU;而Windows Server 2003最多可以支持2个虚拟CPU。每个虚机最多可以使用64GB内存,而且还可以支持X64操作系统。

    展开全文
  • Ceph分布式存储实战 (云计算与虚拟化技术丛书).epub
  • 云计算虚拟化技术.ppt

    2020-06-29 15:17:10
    通过PPT的方式多方面介绍了云计算中的虚拟化技术。可以作为参考。 全称2020云计算课程研究报告——围绕虚拟化技术进行讲解 云计算 :是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业...
  • Gsor 云计筒之虚拟化技术解决方案 大数据应用技术部 内容提要 Gsor 什么是云计算 我们在云计算中的定位 传统企业I现状分析 云计算之虚拟化解决方案 Q&A 云计算的概念 Gsor 何为云计算? 计算是一种通过网络,以服务的...
  • 云计算是一种能够通过网络以便利的、按需的方式获取计算资源(网络、服务器、存储、应用和服务)的模式 –这些资源来自一个共享的、可配置的资源池,并能够快速获取和释放,提供资源的网络被称为“云” –云模式能够...
  • 资源是新技术专题论文,论文有30页左右,主要是叙述云计算与大数据平台相关内容,资源内容丰富,可适当选择自己所需。
  • 同时也带动了一批国内的虚拟化软件企业迅速的发展起来,虚拟化技术从早期的企业应用,逐步过渡到公有云应用,应用范围越来越广泛。那么,在未来,虚拟化又会发生怎么样的变化呢?从整体的虚拟化技术应用及发展来看,...
  • 云计算虚拟化技术的探究

    千次阅读 2018-07-17 17:08:46
    虚拟化技术云计算技术发展和应用中所发挥的作用体现 为云数据中心为管理员带来的高效、便捷的管理体验; 提高数据中心的资源利用率 减少能源消耗 1、虚拟化技术概述 IaaS直接应用虚拟化技术虚拟化技术在...
  • 近年来,云计算安全问题的重要性正呈现逐步上升的趋势,是制约云计算技术发展...基于对云安全相关国内外研究现状的分析,总结出云计算虚拟化层的漏洞攻击,提出了相应的解决思路及保障虚拟化隐私和数据安全的主要方法。
  • XenServer,Hyper-V,Docker,ESXI 虚拟化技术入门使用【安装搭建这些平台,并在这些平台里面安装操作系统,有些在操作系统上装了hadoop单节点等】
  • 云计算与虚拟化技术丛书 VMware vSphere性能设计 性能密集场景下CPU、内存、存储及网络的最佳设计实践
  • 云计算(Cloud Computing)是网格计算(Grid Computing )、分布式计算(DistributedComputing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network Storage Technologies)、...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 60,984
精华内容 24,393
关键字:

云计算与虚拟化技术