讀書筆記--第二章 虛擬化概論
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虛擬化概論
- 虛擬化定義
- IBM：虛擬化是資源的邏輯表示，它不受物理限制的約束
- 虛擬化常見類型
- 基礎設施虛擬化
- 系統虛擬化（VM）
- 軟件虛擬化（Java）
- 服務器虛擬化
- 基本概念
- 服務器虛擬化將系統虛擬化技術應用於服務器上，將一個服務器虛擬成若干個服務器使用
- 最早IBM在大型機中使用，20世紀90年代由VMware將其引入x86pingtai
- 使用廣泛的
- Citrix的Xen
- IBM的PowerVM，zVM
- Power VM和zVM對應p系列和z系列服務器，這些服務器在設計之初就考了如何虛擬出多臺服務器
- Microsoft的Virtual PC，VirtualServer和Hyper-V
- VMware的VMware Server，VMware WorkStation，VMwarePlayer和VMware ESX Server
- 典型實現
- 關鍵特性
- 多實例
- 一個物理服務器可以運行多個虛擬服務器，可以支持多個客戶操作系統
- 隔離性
- 封裝性
- 高性能
- 核心技術
- CPU虛擬化
- 純軟件虛擬化
- 全虛擬化
- 二進制代碼動態翻譯技術
- 虛擬機監視器在關鍵的時候“欺騙”虛擬機，使得客戶操作系統還以爲自己在真實的物理環境下運行
- 優點：代碼的轉換工作是動態完成的，無需修改客戶操作系統
- 半虛擬化
- 通過修改客戶操作系統來解決虛擬機執行特權指令的問題
- 客戶操作系統指導自己處在虛擬化環境中，主動配合虛擬機監視器
- 在需要的時候對虛擬化平臺進行調用來完成敏感指令的執行
- 客戶操作系統和虛擬化平臺必須兼容
- 硬件輔助虛擬化
- 支持虛擬化技術的CPU加入了新的指令集和處理器運行模式來完成與CPU虛擬化相關功能
- Intel：Intel VT
- AMD：AMD-V
- 內存虛擬化
- 內存是虛擬機最頻繁訪問的設備，與CPU虛擬化具有同樣重要的地位
- 實現方法
- 影子頁表法
- VMware Workstation
- VMware ESX Server
- KVM
- 頁表寫入法
- 設備與I/O虛擬化
- 實時遷移技術（Live Migration）
- 性能分析
- 從應用對資源的利用情況進行性能分析
- 處理器密集型（CPU Intensive）
- 內存密集型（Memory Intensive）
- 輸入/輸出密集型（I/O Intensive）
- 實驗結果
- CPU密集型小於5%
- 內存密集型小於5%
- I/O密集型較爲接近
- 從服務質量的維度來評估
- 結論
- 第一，服務器虛擬化會引入一定的系統開銷，但不斷在下降
- 第二，服務器虛擬化的各種實現技術之間存在一些不同點
- 第三，大型機的服務器虛擬化技術相比x86的服務器虛擬化技術具有明顯的優勢
- 第四，應針對其應用的特定進行實際測試調優後纔可以上線
- 技術優勢
- 降低運營成本
- 使得系統管理員擺脫大量繁重的與物理服務器，操作系統，中間件及兼容性問題打交道的管理工作
- 提高應用兼容性
- 加速應用部署
- 提高服務可用性
- 服務可用性是指服務能夠持續，可靠地運行的能力
- 由於虛擬機是單個的邏輯文件，方便製作備份和遷移
- 提升資源利用率
- 可以講原有的多臺服務器整合到一臺物理服務器上，提高使用率
- 動態調度資源
- 有了實時遷移的能力，每個虛擬機可以在池內自由移動
- 可以即時調整虛擬機的資源
- 降低能源消耗
- 關閉利用率不高的服務器是最直觀的節能減排方式
- 爲解除應用於物理服務器的綁定提供了可能
- 其他虛擬化技術
- 網絡虛擬化
- 虛擬局域網
- 虛擬專用網
- 最近出現同一網絡設備可以運行多個虛擬的網絡設備，如防火牆，VoIP,移動業務
- 存儲虛擬化
- 桌面虛擬化
- 應用虛擬化
- 解決程序依賴操作系統的問題
- 把應用對底層系統和硬件的依賴抽象出來，從而解除應用與操作系統和硬件的耦合關係
