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  • 全虚拟化、半虚拟化及比较.docx
  • 我们知道,虚拟化技术一共有全虚拟化(使用二进制翻译)、半虚拟化(操作系统辅助)和硬件辅助虚拟化,那这三者各有什么特点和优缺点呢? 传统硬件上直接安装OS的时候,OS工作在Ring0,应用软件工作在Ring3 ...

    目前虚拟化技术有软件模拟、全虚拟化(使用二进制翻译)、半虚拟化(操作系统辅助)、硬件辅助虚拟化和容器虚拟化这几种。
    (1)软件模拟
    软件模拟是通过软件完全模拟cpu、芯片组、磁盘、网卡等计算机硬件:
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    因为是软件模拟,所以理论上可以模拟任何硬件,但是非常低效,一般只用于研究测试的场景,典型的有QEMU。
    (2)全虚拟化
    x86平台指令集分为4个特权模式:Ring0 、Ring1、Ring2、Ring3、OS工作在Ring0级别,应用软件工作在Ring3级别,驱动程序工作在Ring1和Ring2。
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    如何将虚拟机越级的指令使用进行隔离,1998年VMware首次找到了解决办法,通过虚拟化引擎,捕获虚拟机的指令,并进行处理,即全虚拟化方案。
    在全虚拟化的情况下,VMM工作在Ring 0 ,Guest OS工作在Ring 1 ,应用程序工作在Ring 3,可是这时候Guest OS是不知道自己工作在虚拟机里的,认为自己还是工作在Ring 0 ,所以它还是按照Ring 0级别产特权生指令,Guest OS产生的每一条指令都会被VMM截取,并翻译成宿主机平台的指令,然后交给实际的物理平台执行,由于每一条指令都需要这么翻译一下,所以这种虚拟化性能比较差。
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    (3)半虚拟化**
    半虚拟化是对Guest OS做相应修改,以便和VMM协同运作。在硬件辅助虚拟化兴起之前,半虚拟化性能胜过全虚拟化。在半虚拟化情况下,Guest OS知道自己并不是直接运行在硬件资源上,而是运行在虚拟化环境里,工作在非Ring 0,那么它原先在物理机上执行的一些特权指令,就会修改成其他方式(超级调用),这种方式是可以和VMM约定好的,半虚拟化不需要VMM层进行二进制翻译,所以性能较好,但是实现比较麻烦(要修改OS内核代码),典型的半虚拟化技术有xen。
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    (4)硬件辅助虚拟化**
    2005年,Intel推出了硬件辅助虚拟化方案,对CPU指令进行改造,即VT-x,VT-x提供了两种操作模式:VMX root operation和VMX non-root operation,VMM运行在 VMX root operation,虚拟机运行在VMX non-root operation。在绝大多数情况下,客户机在此模式下运行与原生系统在非虚拟化环境中运行性能一样,不需要像全虚拟化那样每条指令都要先翻译再执行;在少数必要的时候,某些客户机指令的运行才需要被VMM截获并做相应处理。这种方案因为是基于硬件的,所以效率非常高。
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    现在不仅CPU指令有硬件虚拟化方案,I/O通信也有硬件解决方案,称为VT-d;网络通信的称为VT-c。
    (5)容器虚拟化
    容器虚拟化是基于CGroups、Namespace等技术将进程进行隔离,每个进程就像一台独立的虚拟机,拥有自己被隔离出来的资源,也有自己的根目录、独立的进程编号、被隔离的内存空间。基于容器的虚拟化可以实现在单一内核上运行多个实例。目前热门的容器虚拟化技术Docker,Docker可以将一个开发环境进行打包,很方便在另一个系统上运行起来。

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  • 全虚拟化与半虚拟化的实现方式

    万次阅读 2016-07-05 01:47:02
    半虚拟化全虚拟化不需要对GuestOS操作系统软件的源代码做任何的修改,就可以运行在这样的VMM中在全虚拟化的虚拟平台中,GuestOS并不知道自己是一台虚拟机,它会认为自己就是运行在计算机物理硬件设备上的HostOS。...

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    全虚拟化

    不需要对GuestOS操作系统软件的源代码做任何的修改,就可以运行在这样的VMM中

    在全虚拟化的虚拟平台中,GuestOS并不知道自己是一台虚拟机,它会认为自己就是运行在计算机物理硬件设备上的HostOS。因为全虚拟化的VMM会将一个OS所能够操作的CPU、内存、外设等物理设备逻辑抽象成为虚拟CPU、虚拟内存、虚拟外设等虚拟设备后,再交由GuestOS来操作使用。这样的GuestOS会将底层硬件平台视为自己所有的,但是实际上,这些都是VMM为GuestOS制造了这种假象。

    全虚拟化又分为:软件辅助的全虚拟化 & 硬件辅助的全虚拟化

    软件辅助的全虚拟化

    软件辅助全虚拟化架构图
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    在Intel等CPU厂商还没有发布x86 CPU虚拟化技术之前,完全虚拟化都是通过软件辅助的方式来实现的。而软件辅助的全虚拟化主要是应用了两种机制:
    1. 特权解除(优先级压缩)

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  • 全虚拟化和半虚拟化

    千次阅读 2014-05-29 17:41:01
    全虚拟化技术 全xunihau

    全虚拟化技术

    全虚拟化技术会完全的虚拟操作系统硬件和环境,跟真实机器没有任何区别(至少对于虚拟机内的操作系统是这样),操作系统并不知道自己运行在虚拟机中,因此操作系统也不需要做任何的改动,理论上全虚拟化支持各种平台的操作系统,即使不开源的windows也可以。


    半虚拟化技术

    半虚拟化只虚拟了目标操作系统中平台相关的部分,目标系统需要修改部分代码以便于与宿主机协调进行工作,宿主可直接控制虚拟机的内存(甚至让虚拟机直接使用宿主的物理内存)。如果宿主机和虚拟机操作系统架构相同,虚拟机内的指令可直接在宿主的真实cpu上执行,使虚拟机效率无限接近于真机。因为该技术需要修改操作系统内核,因此比较适合linux等开源操作系统。


    关于半虚拟化

    比如在x86上实现android模拟器,android模拟器的操作系统内核和环境部分可以完全用x86实现,指令直接在真机执行,只有android中与平台有关(ARM)的模块或者程序通过指令翻译实现,甚至部分相通的代码都不需要翻译,直接调用宿主x86的代码(例如OpenGL),这样可以使模拟器最大程度上的接近于真机性能。

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  • 全虚拟化和半虚拟化的区别

    千次阅读 2018-07-02 17:47:32
    全虚拟化和半虚拟化的区别 1 :转载链接 全虚拟化和半虚拟化的区别 2: 转载链接

    全虚拟化和半虚拟化的区别 1 :转载链接  

     全虚拟化和半虚拟化的区别 2: 转载链接

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  • 本文主要介绍了Xen虚拟机全虚拟化环境中安装Windows2003系统,Xen虚拟机支持两种客户机的安装方式。一种是半虚拟化,一种是全虚拟化。Win2003系统要求在全虚拟化的环境下安装和运行。
  • 虚拟化技术:百度百科中的定义是这样的:虚拟化是一个广义的术语,在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新...(完)全虚拟化技术:完全虚
  • 全虚拟化 不需要对GuestOS操作系统软件的源代码做任何的修改,就可以运行在这样的VMM中 在全虚拟化的虚拟平台中,GuestOS并不知道自己是一台虚拟机,它会认为自己就是运行在计算机物理硬件设备上的HostOS。因为...
  • 全虚拟化和半虚拟化解读

    千次阅读 2012-09-19 10:42:32
    全虚拟化  全虚拟化(Full virtualization), 也称为原始虚拟化技术, 是另一种虚拟化方法. 该模型使用虚拟机协调客户操作系统 和原始硬件(见图2). 这里"协调"是一个关键词, 因为VMM在客户操作系统和裸硬件之间...
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  • 全虚拟化,支持通过 iso文件 光驱 网络pxe 安装。 半虚拟化的意思是需要修改被虚拟系统的内核,以实现系统能被完美的虚拟在Xen上面。完全虚拟化则是不需要修改系统内核则可以直接运行在Xen上面。 ...
  • 半虚拟化与全虚拟化的区别

    千次阅读 2013-06-27 21:44:25
    半虚拟化与全虚拟化的区别: 全虚拟化:guest系统每一次对于硬件的请求,都会由hypervisor(系统管理程序)接管,并转换成hypervisor的代码,由hypervisor负责对最终硬件进行操作。好处是guest系统每一次对于物理...
  • 关于虚拟化的概念分类有很多,也许有许多人会弄不太清楚他们之间的区别,在这里的这个俄例子或许会帮助大家了解一下。
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  • 全虚拟化和半虚拟化的区别 cpu的ring0 ring1又是什么概念? - 转 ring0是指CPU的运行级别,ring0是最高级别,ring1次之,ring2更次之……  拿Linux+x86来说,  操作系统(内核)的代码运行在最高运行级别...
  • 全虚拟化vs半虚拟化

    千次阅读 2012-01-16 10:16:42
    VMWARE Workstation是全虚拟化,所以可以虚拟windows XEN是一个半虚拟化解决方案,目前暂不支持虚拟windows,(在硬件的支持下可以做到,当CPU支持VT技术,新一代的intel和amd x86处理器已经支持了VT技术) ...
  • 虚拟化PV虚拟平台通信机制 由于基本上所有的设备驱动都假设自己可以直接访问硬件,同时对硬件拥有完全控制权。但在这虚拟机系统中是不可能的,一个设备通常要为多个Guest Domain服务。为了确保管理性和安全访问,...
  • In 1998, VMware figured out how to virtualize the x86 platform, once thought to be impossible, and created the market for x86 virtualization. The solution was a combination of binary translation and ...
  • Docker容器 vs 全虚拟化

    千次阅读 2015-11-27 09:49:08
    希云为大家详细介绍Docker容器和全虚拟化之间的区别!
  • 全虚拟化与半虚拟化的区别(xen)

    千次阅读 2016-06-02 16:28:58
    而且CPU厂商,支持虚拟化的力度越来越大,靠硬件辅助的全虚拟化技术的性能逐渐逼近半虚拟化,再加上全虚拟化不需要修改客户操作系统这一优势,全虚拟化技术应该是未来的发展趋势。 XEN是最典型的半虚拟化,不过...
  • 一、前提:cpu支持Inter VT-X或AMD虚拟化技术,具体参考官网说明。二、问题描述:物理机下,VMware Workstation能安装64位CentOS系统,处理器Inter i3 M390,且支持Inter VT-X...半虚拟化为pae全虚拟化为vmx(Inte...

空空如也

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