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虚拟化技术 简介. 重庆普舒特科技发展有限公司. guochongzhong 2012.12.30. 虚拟化技术分类. 1. 虚拟化技术介绍. 2. Citrix XenServer产 品简介. 3. 概要. 本文主要从技术原理讲解虚拟化技术,至于虚拟化的好处,大家可以从网上去了解. 虚拟化技术分类. 应用虚拟化 类似于负载均衡及集群的概念 硬件虚拟化 指我们大多数理解的虚拟化,及服务器虚拟化 根据虚拟化架构: 寄居架构 : 就是在操作系统之上安装和运行虚拟化程序,依赖于主机操作系统对设备的支持和物理资源的管理;
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虚拟化技术简介 重庆普舒特科技发展有限公司 guochongzhong 2012.12.30
虚拟化技术分类 1 虚拟化技术介绍 2 Citrix XenServer产品简介 3 概要 本文主要从技术原理讲解虚拟化技术,至于虚拟化的好处,大家可以从网上去了解
虚拟化技术分类 • 应用虚拟化 类似于负载均衡及集群的概念 • 硬件虚拟化 指我们大多数理解的虚拟化,及服务器虚拟化 根据虚拟化架构: • 寄居架构: 就是在操作系统之上安装和运行虚拟化程序,依赖于主机操作系统对设备的支持和物理资源的管理; • 裸金属架构: 就是直接在硬件上面安装虚拟化软件,再在其上安装操作系统和应用,依赖虚拟层内核和服务器控制台进行管理。
服务器虚拟化和CPU指令集简介 服务器虚拟化构造: 我们大致把服务器虚拟化分为三各部件:硬件,Guest OS 和底层OS(VMM和Hypervisor) CUP指令集简介: 如下图,有PowerPC 和 SPARC的RISC指令集和普通X86架构的CISC指令集等
硬件虚拟化 1 2 3 根据CPU虚拟化技术的不同可划分为以下几类: CPU Full-Virtualization CPU Para-Virtualizationtion 硬件辅助虚拟化HVM
CPU Full-Virtualization • 解决虚拟化的思路: 只改变 VMM(底层 OS),通过模拟或者扫描,或者翻译X86架构的CPU中的CISC指令集,嵌入到Guest OS ,并模拟执行结果返回给VMM。 • 技术特点: 好处就是兼容性强,什么类型的CPU都兼容,不管是CISC指令集和RICS指令集。缺点:过度消耗CPU运算资源,效率最低。 • :代表产品 VMware Workstation 和 VirtualBox ,基本上不会用于服务器之中。
CPU Pata-Virtualization • 解决虚拟化的思路: 修改Guest OS系统的内核代码,代替17条问题敏感指令执行系统调用操作。 • 技术特点: 好处就是效率高,缺点:只能在linux上面做,window不可能让你去修改它的内核。 • 代表产品 Xen Hyper-V
硬件辅助虚拟化:HVM • 解决虚拟化的思路: 由Intel和AMD公司来修改CPU的指令集,主要的技术有Intel的VT和AMD-V • 技术特点: 好处就是我们不用去修改Guest OS 内核代码和VMM的系统,缺点:由于新增内核虚拟化指令,导致CPU利用率下降,在某些场合不如CPU PA 性能好,但随着Intel和AMD对虚拟化指令的优化,逐渐成为了未来虚拟化发展的主流了。 • :代表产品 主流产品都支持
硬件虚拟化 根据北桥芯片虚拟化技术的不同可划分为以下几类:
硬件虚拟化 • Monolithic Model: 将I/0服务和设备驱动都装载在Hypervisor 的Mini OS 上,优点是性能较高,缺点是Hypervisor较大。其代表产品为VMware的ESX和ESXi。 • Server VM Model: 通过加载一个服务系统(Domain0)来减小Hypervisor的负担,所有产品驱动都安装在服务系统上。优点是便于其他设备的管理,同时Hypervisor越安全。缺点是性能有所下降。代表产品为:Xen和Hyper-v。 • :Pass-through Model 从硬件层面将各个设备进行划分,分发个不同的VM。优势是高性能和最小代码。缺点是迁移难度较大。目前主流产品都支持。
硬件虚拟化 • Intel的VT-d技术在硬件层面上完全支持以上三类方案。在虚拟环境中大大的提高了I/O的可靠性和灵活性。是未来I/O虚拟化发展的方向。
硬件虚拟化 网卡虚拟化: 网卡虚拟化主要是针对同一台物理机内部各虚拟机网络流量的通信问题,而发往物理机外部的网络流量根据普通的MAC/IP转发即可。 目前主要的解决方法为Virtual Switch。
Hypervisor虚拟化 由于Hypervisor虚拟化,涉及到复杂的系统内核问题,我们这里通过下面这张图做一个简介:
XenServer虚拟化简介 由于XenServer的性能很多,而且根据不同的版本具有不同的性能,所有这里 我们主要讲下XenServer的总体特性,具体的特性我会在以后的胶片中详细讲解 1. 开源: 2009年Citrix宣布将虚拟化管理平台XenServer的所有源码在xen.org上面开源。由于其开源,在早期得到了Amazon EC2 RackSpace采用,并修改其内核,使其能够顺畅运行,积累了 很多人气。 2.架构: 裸金属架构。CPU支持主流的HVM架构(Intel的VT,AMD的AMD-V),在北桥虚拟化,采用的是Server VM Model架构。而Hypervisor虚拟化则是采用了Exokernel (类似与双内核)结构。