1. 虚拟化技术的概念 :
虚拟化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,简化软件的重新配置过程。
CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,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。
虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。
多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行,而在虚
2.什么是虚拟化:
作为一种计算机资源管理技术将各种IT实体资源抽象转化为另一种形式的技术。
3.云计算与虚拟化的关系:
云计算1.0—以虚拟化为核心
云计算2.0—以资源为核心
云计算3.0—以应用为核心
关系:
云计算:一种服务
虚拟化:一种技术基础
4.物理机:操作系统(Host OS)硬件(Host Machine)
5.虚拟机:操作系统(Guest OS),虚拟机(Guest Machine),硬件(Host Machine),VMM(虚拟监控器)
物理机 操作系统 Host OS 硬件 Host Machine |
虚拟机 操作系统 操作系统 虚拟机 Guest OS Guest OS Guest Machine 硬件 虚拟机 VMM虚拟监控器 Guest Machine Host Machine |
6.虚拟化的特点:
(1)寄居虚拟化:
在主操作系统上安装和运行的一个程序VM ware,
work station等(操作系统)
应用 应用 客户操作系统 虚拟化层 主操作系统 CPU、内存、显卡等 |
特点:
(1)简单易于实现
(2)安装和运行应用程序时,依赖于主操作系统对设备 的支持
(3)有俩层OS,管理开销大,性能损耗大
(4)虚拟机对各种物理主机的调用,都是通过虚拟化层和宿主OS一起调用完成
(2)裸金属虚拟化:在硬件上部署虚拟化层
操作系统:VM ware ESX Xen等
应用 应用 客户操作系统 客户操作系统 虚拟化层 CPU、内存、显卡等 |
特点:
(1)不依赖于操作系统
(2)支持多种操作系统
(3)依赖虚拟层内核和服务控制台进行管理
(4)需要对虚拟层进行内核开发
(3)混合虚拟化:插入内核模块
操作系统:KVM
应用 应用 应用 Host OS Host OS Host OS 宿主操作系统 内核(虚拟硬件管理) CPU、内存、显卡等 |
特点:(1)相对于寄居虚拟化性能
(2)相对于裸金属虚拟化不需要内核开发
(3)支持多种操作系统
(4)需要底层硬件支持虚拟扩展功能
7.虚拟化层架构:
全虚拟化(KVM)、半虚拟化(Xen)、硬件辅助虚拟化
- 全虚拟化:即所抽象的VM具有完全的物理特性,虚拟化层负责捕获CPU指令,为指令访问硬件充当媒介
Linux OS VM1 Windows OS VM2 Linux OS (KVM) CPU、显卡、内存等 |
特点:
(1)OS无需修改
(2)速度和功能比较好,使用非常简单
(3)移植性好
2.半虚拟化
Linux OS VM1 Windows OS VM2 VMM(Xen) CPU、显卡等 |
特点:
(1)架构更简单
(2)对OS进行修改,用户体验比较麻烦
(3)速度上占一定优势
3.硬件辅助虚拟化
8.虚拟化技术的优势和劣势
(1)优势:
减少物理资源的投入,节约成本
虚拟数据资源迁移方便
提高物理资源的使用率
更加环保,节约能源
易于自动化维护与操作,减少维护成本
数据安全更有保障
(2)劣势:
1.目前业界没有统一的虚拟化技术标准与平台,没
有开放的协议
2.如果没有对数据进行备份应用虚拟化技术会存在
一定风险
3.虚拟化数据中心的迁移,特别是对在线服务的迁移, 对用户影响巨大
9.全虚拟化与半虚拟化:
KVM(性能)
- 全虚拟化
- 内置在内核中
- 便于版本安装、升级维护
- 性能高
Xen(安全)
- 半虚拟化
- 需要修改内核
- 更新版本,重新编辑整个内核
- 隔离好