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  • 云计算中的虚拟化技术
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    2019-03-10 16:06:12

    一、什么是虚拟化

    虚拟化是将计算机的各种实体资源,如服务器、网络、内存及存储等,予以抽象、转换后呈现出来,打破实体结构间的不可切割的障碍,使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。这些资源的新虚拟部份是不受现有资源的架设方式,地域或物理组态所限制。

     

    二、虚拟化实现的方式

    全虚拟化:也成为原始虚拟化技术,该模型使用虚拟机协调guest操作系统和原始硬件,VMM在guest操作系统和裸硬件之间用于工作协调,一些受保护指令必须由Hypervisor(VMM 虚拟机管理程序)来捕获处理。既VMM会为GuestOS抽象模拟出它所需要的包括CPU、磁盘、内存、网卡、显卡等抽象硬件资源,所以全虚拟化的GuestOS并不会知道自己其实是一台虚拟机。全虚拟化的运行速度要快于硬件模拟,但是性能方面不如裸机,因为Hypervisor需要占用一些资源。典型的全虚拟化软件有:VMWare、Hyper-V、KVM-x86(复杂指令集)。其有两种实现方式:  1、基于二进制翻译的全虚拟化;2、基于扫描和修补的全虚拟化。

    半虚拟化:是另一种类似于全虚拟化的技术,它使用Hypervisor分享存取底层的硬件,但是它的guest操作系统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。典型的半虚拟化软件有:Xen、KVM-PowerPC(简易指令集)半虚拟化除了修改内核外还有另外一种实现方法–在每一个GuestOS中安装半虚拟化软件:VMTools、RHEVTools。半虚拟化需要guest操作系统做一些修改,使guest操作系统意识到自己是处于虚拟化环境的,但是半虚拟化提供了与原操作系统相近的性能。

    引用于 https://www.cnblogs.com/zuoyang/articles/5970405.html

     

    三、虚拟化技术分类

    1、从实现虚拟化的层次来分,虚拟化技术可以划分为:硬件虚拟化,操作系统虚拟化,应用程序虚拟化等。

    硬件虚拟化,又叫做准虚拟化,就是用软件来虚拟一台标准电脑的硬件配置,如CPU、内存、硬盘、声显卡、光驱等,成为一台虚拟的裸机。

    操作系统虚拟化,就是以原操作系统为母体样本,利用虚拟化软件克隆出多个新系统。

    应用程序虚拟化,主要任务是虚拟操作系统,保证应用程序的正常运行虚拟系统的某些关键部分,如注册表等,轻量、小巧;还可以实现很多非绿色软件的移动使用,通过局域网方便快捷地分发到企业终端上,不用安装,直接使用,在应用范围和体验上超越绿色软件,大大降低了企业的IT成本。

    2、以应用领域来划分,虚拟化技术可以划分为:服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、桌面虚拟化、CPU虚拟化、文件虚拟化等。

    服务器虚拟化,应用了硬件虚拟化和操作系统虚拟化技术,在一台服务器运行安装多个操作系统,并且可以同时运行,就相当于多台服务器同时运行了,利用率大大提高。

    存储虚拟化,是将一堆独立分布的硬盘虚拟的整合成一块硬盘,存储虚拟化的目的是方便管理和有效利用存储空间

    网络虚拟化,一般是指VPN,它将两个异地的局域网,虚拟成一个局域网,这样一些企业的OA、B/S软件,就可以像真实局域网一样进行电脑互访了。

    桌面虚拟化,是在服务器上部署好桌面环境,传输到客户端电脑上,而客户端只采用瘦客户机的应用模式,即只安装操作系统,接受服务器传输来的虚拟桌面,用户看到的就像本地真实环境一样,所有的使用其实是对服务器上的桌面进行操作。

    CPU虚拟化,是对硬件虚拟化方案的优化和加强。以前是用虚拟化软件把一个CPU虚拟成多个CPU,而CPU虚拟化直接从硬件层面实现,这样大大提高的性能。

    文件虚拟化,是将分布在多台电脑的文件数据虚拟成一台电脑上的,这样以前找文件要去不同的机器上查找,而现在则像在一台电脑上操作一样。

     

    四、虚拟化的应用

    1、高校信息化建设中的应用。

          使用存储虚拟化技术,将高校信息化基础设施中的所有存储资源整合为一个大的存储系统,通过统一存储数据和管理存储空间对外以透明的方式提供存储服务,根据应用系统对存储速率和访问要求的不同,提供不同的存取方式。

          使用服务器虚拟化技术,将高校中的PC服务器统一虚拟整合为一个服务资源池,根据各个业务系统的需求,为其分配适合的CPU、内存和存储资源。

          使用Web虚拟主机技术,将高校网站整合在一起,提高资源的利用率和安全性。这样如果一个部门需要开设新的Web网站,可以根据其使用的技术平台,分配相应的Web服务器空间和数据库服务器。从而可以对校园网站整个系统的资源进行动态优化。

          使用网络虚拟化技术,可以为高校信息化的网络基础设施建设提供一个新标准,定义新一代网络架构,使得各种基础网络都能使用这种灵活的架构,使高校在构建连续和高度可用的网络服务的同时,优化网络资源的使用效率。

    2、企业管理上的应用。

    企业应用虚拟化技术时,主要集中在与对企业服务器虚拟化管理以及企业信息化建设应用中。

    引用于http://www.enkj.com/idcnews/Article/20180115/12712

     

    五、与云计算的关系、区别

    1、虚拟化是一种技术,云计算是一种概念、使用模式。

    2、虚拟化是指将物理的实体,通过软件模式,形成若干虚拟存在的系统,其实真是运作还是在实体上,只是划分了若干区域或者时域划分

    3、云计算的基础是虚拟化,但虚拟化只是云计算的一部分,云计算其实就是在虚拟化出若干资源池以后的应用,但虚拟化并不是只对应云计算的,也有其他运用。

    4.虚拟化技术和云计算这两个概念对应的现实环境中的问题是不同的:

    虚拟化技术(尤其是桌面虚拟化),主要的目的是:提高硬件资源的利用率。提高运维、管理的效率。

    云计算(尤其是Hadoop)的主要目的是:在合理的时间内,对海量的数据进行分析,找出背后的规律和趋势。

     

    具体云计算相关基础知识点请看:https://blog.csdn.net/aron_conli/article/details/88379764

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    千次阅读 2021-12-28 10:44:48
    虚拟化 负载均衡 热备份冗余 等传统计算机和网络技术发展融合的产物 云计算是一种能够通过网络以便利的、按需付费的方式获取计算资源(包括网络、服务器、存储、应用和服务等)并提高其可用性的模

    云计算内涵

    1. 英文名称:Cloud Computing

    2. 发展过程

      • Sun Microsystems —> 网络是计算机
      • Amazon —> 弹性计算云(Elastic Compute Cloud,EC2)
      • Google —> 云计算
    3. 云计算是

      • 分布式计算
      • 并行计算
      • 效用计算
      • 网络存储
      • 虚拟化
      • 负载均衡
      • 热备份冗余

      等传统计算机和网络技术发展融合的产物

    4. 云计算是一种能够通过网络便利的、按需付费的方式获取计算资源(包括网络、服务器、存储、应用和服务等)并提高其可用性的模式

      这些资源来自一个共享的、可配置的资源池,并能够以最省力和无人干预的方式获取和释放

      这种模式具有5个关键功能3种服务模式4种部署方式

    5. 云计算参考架构

      云计算的组成通常可以分为6个部分,它们由上至下分别是

      • 云客户端

      • 云服务

      • 云应用

      • 云平台

      • 云存储

      • 云基础设施

    6. 是一些可以自我维护管理虚拟计算资源,通常为一些大型服务器集群,包括计算服务器存储服务器宽带资源

      指的是用户终端,可以是个人计算机、智能终端、手机等任何可以连入互联网的设备

    7. 云计算特点

      多样性编程可用于服务也可用于经济

      1. 可靠性较强
      2. 服务型
      3. 可用性高
      4. 经济性
      5. 多样性服务
      6. 编程便利性
    8. 云计算演化的4个重要阶段

      电厂效用网格云

      1. 电厂模式阶段

      2. 效用计算阶段

      3. 网格计算阶段

      4. 云计算阶段

    9. 云计算分类

      • 按照服务方式划分

        公有云被一个销售云计算服务的组织所拥有,公有云的核心属性共享服务资源

        私有云被一个单一的组织拥有或租用,私有云的核心属性专有资源

        混合云基础设施由私有云和公有云组成

      • 按照服务类型划分

        • SaaS:软件服务,Software-as-a-service

          服务提供商将应用软件提供给用户

          • 对企业而言优点

            1. **技术方面:**只需简单部署,不需购买硬件,不需配备IT方面专业技术人员
            2. **投资方面:**不需一次性投资,缓解资金压力,且能即使获得最新硬件平台和解决方案
            3. **维护和管理方面:**不需要专门的维护和管理人员
          • 面临的问题

            1. **安全性:**数据需要由第三方负责缺乏安全性
            2. **标准化:**SaaS解决方案缺乏标准化
          • 实现方式

            1. 通过PaaS平台开发SaaS
            2. 采用多租户架构和元数据开发模式
          • 应用实例

            1. 云OA(office automation-办公自动化)

            2. 云CRM(Customer Relationship Management-客户关系管理)

            3. 云ERP(Enterprise Resource Planning-企业资源计划)

            4. 阿里钉钉 属于SaaS,用友的云OA属于SaaS

        • PaaS:平台服务,Platform-as-a-service

          在IaaS基础上,服务提供商将软件开发环境运行环境等以开发平台的形式提供给用户

          PaaS提供的是一种环境,用户程序不但可以运行在这个环境中,而且其生命周期也能够被该环境所控制

          从PaaS以服务形式提供给用户的角度来说,PaaS也是SaaS模式的一种应用

          • 特点

            1. 平台即服务
            2. 平台及服务
            3. 平台级服务
          • 一些PaaS平台

            • 国外平台

              1. GAE

              2. Microsoft Azure

              3. Amazon Elastic Beanstalk

              4. CumuLogic

              5. Force

              6. Engine Yard

              7. Heroku

            • 国内平台

              1. BAE

              2. SAE

              3. Qcloud

              4. ACE

              5. 腾讯提供的微信小程序接口

        • IaaS:基础设施服务,Infrastructure-as-a-service

          服务提供商把计算基础(服务器、网络技术、存储和数据中心空间)作为一项服务提供给用户,IaaS服务是虚拟化技术发展的产物

          • IaaS厂商分类

          • IaaS管理平台分类

          • IaaS实例

            • 专有云

              1. VMware的vCloud

              2. Microsoft的System Center

              3. 华为的Galax8800

            • 开源云

              1. OpenStack

              2. CloudStack

              3. Eucalyptus

        • SaaS,PaaS,IaaS之间的关系
          IaaS提供基础架构部件

          PaaS是一套平台工具,主要面向应用程序研发人员可以构建于IaaS之上,也可以直接构建在物理资源之上

          SaaS提供各种应用程序,可基于PaaS平台提供,也可直接基于IaaS提供

          对于标黄的两句话的理解:3种服务都是虚拟化的结果,上层可以使用下层虚拟化后的资源实现,当然也可以直接使用未虚拟化的物理资源实现

    云体系,标准,应用

    1. 烟囱式(专机专用)的传统IT部署架构存在问题

      1. 硬件高配低用
      2. 整合困难
    2. 云基础架构的融合部署分为3个层次的融合

      • 硬件层的融合

        实现虚拟机与虚拟网络之间的关联

      • 业务层的融合

        典型的云安全解决方案就是通过虚拟防火墙与虚拟机之间的融合

        虚拟机与LB(Load Balancing)负载均衡之间的联动

      • 管理层的融合

        云基础架构通过虚拟化技术与管理层的融合

    3. SOA(Service-Oriented Architecture) -------- 面向服务的体系结构,是一个组件模型

      初步不是很准确的理解SOA

    4. SOA特征

      • 可重用
      • 松耦合
      • 明确定义的接口
      • 无状态的服务设计
      • 基于开放标准
    5. 分布式计算

      共享稀有资源平衡负载是计算机分布式计算的核心思想之一

    6. 云计算与SOA是两个不同的概念

      • 云计算是一种部署体系结构,而 SOA则是企业IT的体系结构
      • SOA与云整合既带来应用和业务流程灵活的虚拟化和节省的费用(云),又带来原有应用的集成应用及业务流程的敏捷重构(SOA)
      • 上层基于SOA 进行应用服务的开发,底层基于云计算进行资源整合,包括存储、网络、数据库和服务器等

      云计算与SOA2个概念之间是有关联的

      • 产生背景和原因角度

        • SOA产生的原因是为解决企业存在的信息孤岛和遗留系统这两大问题

        • 云计算产生的原因是企业的信息系统数据量的高速增长与数据处理能力的相对不足,还有计算资源的利用率处于不平衡的状态

      • 服务角度

        • SOA实现了可以从多个服务提供商得到多个服务(一个服务便是一个功能模块),并通过不同的组合机制形成自己所需的一个服务
        • 云计算实现了所有的资源都是服务,可以从云计算提供商购买硬件服务、平台服务、软件服务等,把购买的资源作为云计算提供商提供的一种服务
      • 关键技术

        • SOA需要实现业务组件的可重用性、敏捷性、适应改变、松耦合、基于标准
        • 云计算则需要虚拟化技术、按需动态扩展、资源即服务的支撑
      • 应用场景

        • 当企业的业务需求经常改变的时候可以考虑使用SOA
        • 当企业对IT设施的需求经常改变或者无法提前预知的时候可以考虑使用云计算,当有大量的批处理计算的时候也可以考虑使用云计算
      • 应用的侧重点

        • SOA侧重于采用服务的架构进行系统的设计,关注如何处理服务
        • 云计算侧重于服务的提供和使用,关注如何提供服务
      • 商业模式

        • SOA可能会降低软件的开发及维护的成本,商业模式是间接的,需要落地
        • 云计算根据使用的时间(硬件)或流量(带宽)进行收费,具有明确的商业模式
    7. 云计算和分布式计算区别和联系

      1. 分布式计算是云计算涉及的一项重要技术

        分布式计算更多解决的是多个计算节点共同提供更强计算能力的问题

        云计算的核心还是终端计算和存储能力朝云端的迁移和集中化,并能够弹性扩展

      2. 分布式计算往往更加强调是单个Request请求的拆分,主要通过应用设计,将任务进行分解来进行

        云计算的PaaS层往往并不会拆分单个Request,而是将用户访问的多Request并发通过调度规则进行Retouer分发

      3. 分布式计算是由多个用户合作完成的

        云计算是没有用户参与的,是交给网络另一端的服务器完成的

    8. 云计算标准化组织分类

    9. 《云计算综合标准化体系建设指南》涉及的内容

      • 云计算生态系统:硬件、软件、服务、网络和安全5个方面
      • 云计算综合标准化体系框架:云基础标准、云资源标准、云服务标准和云安全标准
        • 云基础标准主要包括云计算术语、参考架构、指南等方面的标准
        • 云资源标准主要包括关键技术、资源管理和资源运维等方面的标准
        • 云服务标准主要包括服务采购、服务质量、服务计量和计费、服务能力评价等方面的标准
        • 云安全标准:网络安全系统安全服务安全信息安全,主要包括云计算环境下的安全管理、服务安全、安全技术和产品、安全基础等方面的标准
      • 云计算的标准研制方向: 29个

    云服务

    1. 云计算服务概念:是指将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向用户提供按需服务,用户通过网络以按需易扩展的方式获得所需资源和服务

    2. 云计算服务特征:

      • 随需自助服务
      • 随时随地用任何网络设备访问
      • 多人共享资源池
      • 快速重新部署的灵活度
      • 可被监控与量测的服务

      一般认为还有的特征

      • 基于虚拟化技术快速部署资源或获得服务
      • 减少用户终端的处理负担
      • 降低用户对于IT专业知识的依赖
    展开全文
  • 虚拟化技术云计算的重要技术,主要用于物理资源的池化,从而可以弹性地分配给用户。物理资源包括服务器、网络和存储。但是计算资源的池化不一定要用虚拟化技术,金属裸机也能池化,比如IBM的Softlayer就是直接使用...
  • 云计算虚拟化技术

    万次阅读 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: ...

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    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。

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  • 随着计算机服务器性能日益增强,同时应用程序或服务功能拆分越来越细致,同一物理服务器运行多个不同独立操作系统的需求得以使用虚拟化技术实现计算资源充分利用。 “虚拟化 ”指实现单一系统上同时运行多个不同独立...

    虚拟化

    • 随着计算机服务器性能日益增强,同时应用程序或服务功能拆分越来越细致,同一物理服务器运行多个不同独立操作系统的需求得以使用虚拟化技术实现计算资源充分利用。
    • “虚拟化 ”指实现单一系统上同时运行多个不同独立操作系统的技术。
    • 大多数现行的虚拟化实现使用一个“虚拟机管理程序 ”(hypervisor),即一个软件层或子系统,该子系统控制硬件并向“客机操作系统 ”提供访问底层硬件的途径。
    • 通过向客机操作系统提供虚拟化的硬件虚拟机管理程序允许多种操作系统在相同的物理系统中运行,
    • 实现虚拟化操作系统有多种方式:

    全虚拟化

    • 全虚拟化利用处理器的虚拟化特性,创建虚拟系统,称为一个“虚拟机 ”(virtual machine),
      • 虚拟机不对硬件进行模拟,仅进行资源的分配
    • 全虚拟化也叫基于硬件辅助的虚拟化技术
    • KVM,VMware

    半虚拟化

    • 半虚拟化应用一系列呈现给虚拟机的软件和数据结构,
    • 半虚拟化包含整个内核,就像 Xen 准虚拟机,
    • -半虚拟化用的人比较少,内核特别庞大,而且内核已经不在支持了
    • 半虚拟化不能跨平台,还要对客户机内核做修改
    • Xen

    软件虚拟化(或仿真)

    • 软件虚拟化利用更慢的二进制转换和其他仿真技术运行未更改的操作系统。
    • 模拟器,使用软件程序模拟CUP、内存
    • Quem,安卓模拟器

    虚拟化技术实现

    • 我们常说的虚拟化技术指的是软件层面的实现虚拟化的技术,
    • 典型的代表有:Xen,KVM,WMware,Hyper-V、Docker容器等。
    • Xen和KVM,是开源免费的虚拟化软件;
    • WMware是付费的虚拟化软件;
    • Hyper-V是微软操作系统上的收费虚拟化技术
    • Docker是一种容器技术,属于一种轻量级虚拟化技术。

    Hypervisor(虚拟机监控程序)

    • 虚拟机监控程序是一种创建并运行虚拟机(VM)的软件。
    • 虚拟机监控程序(有时也称为 VMM)会将虚拟机监控程序的操作系统与虚拟机的资源分离开,并创建和管理这些 VM。
    • Hypervisor在虚拟服务器和底层硬件之间建立一个抽象层。

    裸机型

    • 直接装在物理机上,不需要安装额外的操作系统
    • KVM、Microsoft Hyper-V 和 VMware vSphere
      裸机型

    主机托管型

    • 虚拟机运行在常规操作系统上以软件层或应用的形式运行。
    • VMware Workstation 和 Oracle VirtualBox

    早期虚拟化技术公司

    云计算和虚拟化的关系

    • 云计算是一种虚拟化技术的实现
    • 虚拟化是云计算的基础
    • 基于虚拟基础架构,将虚拟资源集使用管理和自动化软件,例如OpenStack,对虚拟资源进行编排,此来创建云服务

    云计算和虚拟化的区别

    实现云计算的虚拟化技术

    • 云计算中的虚拟化指的是IaaS层虚拟化解决方案,而不是虚拟机技术。

    VMware vSphere

    • 基于VMware虚拟化技术的虚拟化管理软件,目前在行业内来说算是最成熟,生产环境应用度最广的IaaS层虚拟化技术的解决方案。
    • 目前对整个集群的虚拟机监控管理也是最好的。(vSphere本身收费,而且监控软件还需要单独收费)。

    Openstack

    • 基于linux的IaaS层解决方案(支持多种虚拟化技术,比如KVM),是目前用户最多,影响最大的开源解决方案,得到了HP,IBM等知名厂商的大力支持,国内的虚拟化解决方案也大部分是基于Openstack开发定制。
    • 主要运行在cent os和ubuntu server操作系统上。

    CloudStack

    • 使用 java开发的基于linux的IaaS层解决方案(支持多种虚拟化技术,比如KVM),目前发展潜力非常不错,也得到了很多知名厂商的认可,
    • 相对起步比较晚,在国内的推广度也不如Openstack。
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  • 云计算-云计算中网络虚拟化技术的异构互通.pdf
  • 云计算虚拟化技术 青岛英谷教育科技股份有限公司 2018-02
  • 云计算虚拟化技术

    2019-04-14 09:26:27
    云计算虚拟化技术 云计算虚拟化技术 云计算虚拟化技术
  • 云计算 - 虚拟化技术1. 什么是虚拟化 1. 什么是虚拟化 虚拟化的含义很广泛。将任何一种形式的资源抽象成另一种形式的技术都是虚拟化。虚拟化是资源的逻辑表示,其不受物理限制的约束。 《云计算_服务器虚拟化之...
  • 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。
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空空如也

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