虛擬化技術(shù)課件

1、虛擬化技術(shù) 虛擬化技術(shù) 1.什么是虛擬化技術(shù) 2.服務(wù)器虛擬化技術(shù) 3.桌面虛擬化技術(shù) 4. 存儲(chǔ)虛擬化技術(shù) 5.網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù) 主要內(nèi)容 2/10 虛擬化技術(shù) 虛擬化，是一個(gè)廣義的術(shù)語，是指計(jì)算元件在虛 擬的基礎(chǔ)上而不是真實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行，是一個(gè)為 了擴(kuò)大硬件的容量、簡(jiǎn)化管理、優(yōu)化資源的解決 方案。 虛擬化，是指資源的抽象化，也就是單一物理資 源的多個(gè)邏輯表示，或者多個(gè)物理資源的單一邏 輯表示。 1、什么是“虛擬化技術(shù)” 3/10 虛擬化技術(shù) 屏蔽同一類物理設(shè)備的專有特性 將處理后相同特性的物理設(shè)備進(jìn)行資源整合 將整合的資源虛擬出多個(gè)類似的虛擬設(shè)備 對(duì)物理設(shè)備、虛擬設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理 什么是“虛

2、擬化技術(shù)” 4/10 虛擬化技術(shù) 多塊相同特性的物理硬盤 通過RAID技術(shù)變成一塊RAID盤 硬盤整合，提高容量、性能，提供數(shù)據(jù)保護(hù) 一個(gè)RAID盤劃分成一個(gè)邏輯盤分配給一臺(tái)主機(jī) 一個(gè)RAID盤劃分成多個(gè)邏輯盤分配給多臺(tái)主機(jī)使用 對(duì)存儲(chǔ)空間、連接主機(jī)進(jìn)行集中管理 現(xiàn)有的虛擬化技術(shù)磁盤陣列存儲(chǔ) 5/10 虛擬化技術(shù) 服務(wù)器虛擬化：一臺(tái)服務(wù)器變成多臺(tái)虛擬服務(wù)器 桌面虛擬化：提供易管理、移動(dòng)、安全的桌面環(huán)境 存儲(chǔ)虛擬化：整合容量，提高性能，提供高級(jí)功能 網(wǎng)絡(luò)虛擬化：整合不同類型網(wǎng)絡(luò)，提供虛擬化網(wǎng)絡(luò)支持 主要的虛擬化技術(shù) 6/10 虛擬化技術(shù) 整合資源、擴(kuò)大資源容量、提高資源利用率 簡(jiǎn)化資源使用的復(fù)雜

3、度，更快、更方便部署系統(tǒng) 簡(jiǎn)化資源管理，提供自動(dòng)的資源分配、回收方式 提供統(tǒng)一的安全、備份、容災(zāi)方案 虛擬化的優(yōu)勢(shì) 7/10 虛擬化技術(shù) 2、服務(wù)器虛擬化 8/10 （hypervisor）虛擬化層 硬件體系結(jié)構(gòu) 硬件體系結(jié)構(gòu) 虛擬化技術(shù) 服務(wù)器虛擬化資源共享 9/10 虛擬化層虛擬化層 虛擬化技術(shù) 將單臺(tái)物理服務(wù)器虛擬出多臺(tái)相互隔離虛擬服務(wù) 器 將多臺(tái)物理服務(wù)器資源進(jìn)行整合，提供資源動(dòng)態(tài) 調(diào)配 對(duì)所有物理資源進(jìn)虛擬資源進(jìn)行統(tǒng)一、集中管理 提供統(tǒng)一的高可用、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)備份解決方 案 服務(wù)器虛擬化 10/10 虛擬化技術(shù) 服務(wù)器虛擬化的特性 11/10 虛擬化技術(shù) 全虛擬化全虛擬化(Full

4、-Virtulization)： 無需修改操作系統(tǒng)，VM ESXi、Linux KVM 半虛擬化半虛擬化(Para-Virtulization)： 集成半虛擬化代碼，直接運(yùn)行特權(quán)指令， 性能接近物理機(jī)，需要修改操作系統(tǒng)， MS Hyper-V、 Ctrix Xen、IBM PowerVM 操作系統(tǒng)層虛擬操作系統(tǒng)層虛擬化化 開發(fā)、測(cè)試環(huán)境，VM Workstation、VM Server、Oracle VitrualBox 服務(wù)器虛擬化方法 12/10 硬件 虛擬化層 虛擬機(jī) 驅(qū)動(dòng) 虛擬機(jī) 驅(qū)動(dòng) 虛擬機(jī) 驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 硬件 虛擬化層 父虛擬機(jī) 驅(qū)動(dòng) 子虛擬機(jī) 驅(qū)動(dòng) 子虛擬機(jī) 驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 硬件 虛擬

5、機(jī) 驅(qū)動(dòng) 虛擬機(jī) 驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng)操作系統(tǒng) 虛擬化層 虛擬化技術(shù) 處理器虛擬化處理器虛擬化：按核心、按時(shí)間片分配 x86：Intel VT-x、AMD-V，支持64位虛擬機(jī) PowerVM：微分區(qū)，每分區(qū)0.1核，0.01核心單位增長(zhǎng)； 專用處理器、共享處理器 內(nèi)存虛擬化：內(nèi)存虛擬化：專用、共享內(nèi)存，內(nèi)存交換文件 存儲(chǔ)虛擬化：存儲(chǔ)虛擬化：瘦供給(精簡(jiǎn)配置)，群集文件系統(tǒng) 以太網(wǎng)虛擬化：以太網(wǎng)虛擬化：共享以太網(wǎng)卡，虛擬以太網(wǎng)卡， 虛擬交換機(jī) I/O虛擬化虛擬化： Intel VT-d：提供DMA虛擬化、IRQ虛擬化、直接I/O設(shè) 備分配、I/O設(shè)備共享 NPIV：光纖HAB卡虛擬化 服務(wù)器硬件虛擬化技

6、術(shù) 13/10 虛擬化技術(shù) 服務(wù)器虛擬化拓?fù)鋱D 14/10 光纖通道光纖通道 存儲(chǔ)陣列存儲(chǔ)陣列 iSCSI 存儲(chǔ)陣列存儲(chǔ)陣列 NAS 存儲(chǔ)陣列存儲(chǔ)陣列 管理中心管理中心 管理管理 客戶端客戶端 終端服務(wù)終端服務(wù) FC 交換機(jī)交換機(jī) 光纖光纖 IP 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 虛擬化層 VMVMVMVMVM 服務(wù)器組服務(wù)器組 1 Web 瀏覽器瀏覽器 服務(wù)器組服務(wù)器組 2服務(wù)器組服務(wù)器組 3 虛擬化技術(shù) 統(tǒng)一管理統(tǒng)一管理：管理中心，快速簡(jiǎn)化部署 資源管理資源管理：性能擴(kuò)展能力，動(dòng)態(tài)資源分配，資源 訪問控制，在線添加、移除物理及虛擬資源 高可用高可用：故障自動(dòng)轉(zhuǎn)換，在不同物理主機(jī)、存儲(chǔ)、 網(wǎng)絡(luò)上在線遷移，容錯(cuò) 安全

7、安全：隔離，訪問審計(jì)，法規(guī)遵從，防病毒，入 侵防范，數(shù)據(jù)備份，遠(yuǎn)程容災(zāi) 服務(wù)器虛擬化其它特性 15/10 虛擬化技術(shù) VMware：vSphere ESXi，vCenter，Server， Workstation Microsoft：Hyper-V，System Center Virtual Machine Manager，Virtual PC IBM：PowerVM Ctrix：XenServer Linux：KVM Oracle：VitrualBox 服務(wù)器虛擬化軟件 16/10 虛擬化技術(shù) 桌面虛擬化（VDI）： 是指將計(jì)算機(jī)的桌面進(jìn)行虛擬化，以達(dá)到桌面使用的安 全性和靈活性?？梢酝ㄟ^任

8、何設(shè)備，在任何地點(diǎn)，任何 時(shí)間訪問在網(wǎng)絡(luò)上的屬于我們個(gè)人的桌面系統(tǒng)。 特點(diǎn)： 靈活的訪問和使用 廣泛與簡(jiǎn)化的終端設(shè)備支持 終端設(shè)備采購(gòu)、維護(hù)成本大大降低 集中管理、統(tǒng)一配置 使用安全 降低耗電、節(jié)能減排 相關(guān)： 遠(yuǎn)程桌面、無盤站、還原卡、影子系統(tǒng)、瘦客戶機(jī) 3、桌面虛擬化 17/10 虛擬化技術(shù) 虛擬桌面拓?fù)鋱D 18/10 虛擬化技術(shù) Microsoft：遠(yuǎn)程桌面(RDP)，Hyper-V VMware：View(ICA)，vSphere ESXi Citrix：XenDesktop(PCoIP)，XenServer 桌面虛擬化軟件 19/10 虛擬化技術(shù) 4、存儲(chǔ)虛擬化 20/10 在物理存

9、儲(chǔ)系統(tǒng)和服務(wù)器之間增加一個(gè)虛擬層，它 管理和控制所有存儲(chǔ)并對(duì)服務(wù)器提供存儲(chǔ)服務(wù)。 服務(wù)器不直接與存儲(chǔ)硬件打交道，存儲(chǔ)硬件的增減、 調(diào)換、分拆、合并對(duì)服務(wù)器層完全透明。 隱藏了復(fù)雜程度 允許將現(xiàn)有的功能集成使用 擺脫了物理容量的局限 虛擬化 邏輯表現(xiàn) 物理設(shè)備虛擬化技術(shù) 存儲(chǔ)虛擬化結(jié)構(gòu) 21/10 Storage Pool SAN HDS IBM Virtual Disk Virtual Disk Virtual Disk Virtual Disk 存儲(chǔ)虛擬化引擎存儲(chǔ)虛擬化引擎 NetApp HP EMC 把不同存儲(chǔ)陣列的存把不同存儲(chǔ)陣列的存 儲(chǔ)容量組成一個(gè)統(tǒng)一儲(chǔ)容量組成一個(gè)統(tǒng)一 的存儲(chǔ)池的存儲(chǔ)

10、池 瘦供幾、卷拷貝、快照、卷鏡像瘦供幾、卷拷貝、快照、卷鏡像 在存儲(chǔ)池上應(yīng)用在存儲(chǔ)池上應(yīng)用 統(tǒng)一統(tǒng)一的特性服務(wù)的特性服務(wù) 功能功能 通過中心控制點(diǎn)進(jìn)通過中心控制點(diǎn)進(jìn) 行集中管理行集中管理 存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)生改變存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)生改變 時(shí)，主機(jī)應(yīng)用不會(huì)時(shí)，主機(jī)應(yīng)用不會(huì) 被迫中斷被迫中斷 虛擬化技術(shù) 整合多臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備 不同品牌、型號(hào)、類型、接口 提高存儲(chǔ)容量、性能 存儲(chǔ)池，高性能虛擬化引擎 提供統(tǒng)一的存儲(chǔ)特性 多路徑軟件、瘦供給、快照、卷拷貝、卷鏡像、遠(yuǎn)程鏡 像、數(shù)據(jù)自動(dòng)分層 提供統(tǒng)一的管理 存儲(chǔ)虛擬化功能 22/10 虛擬化技術(shù) IBM SVC（SAN Volume Control） IBM V7000 E

11、MC Symmetric VMAX EMC VPLEX 虛擬化存儲(chǔ) 23/10 虛擬化技術(shù) 整合各種類型網(wǎng)絡(luò) 以太網(wǎng)(Ethernet)，光纖通道存儲(chǔ)網(wǎng)(FC SAN)，以太網(wǎng)存儲(chǔ)(IP SAN, iSCSI)， FCoE(Fibre Channel over Ethernet)，融合網(wǎng)絡(luò)適配器 (CNA,Converged Network Adapter)，CEE(Converged Enhanced Ethernet)，DCB 5、網(wǎng)絡(luò)虛擬化網(wǎng)絡(luò)整合 24/10 虛擬化技術(shù) 為服務(wù)器虛擬化提供虛擬機(jī)感知的以太網(wǎng)絡(luò) 簡(jiǎn)化配置、統(tǒng)一管理、感知虛擬機(jī)遷移、自動(dòng)遷移 網(wǎng)絡(luò)配置、改善安全 自動(dòng)發(fā)現(xiàn)虛擬機(jī)，并可為每個(gè)虛擬機(jī)配置唯一的網(wǎng) 絡(luò)配置參數(shù)(物理交換機(jī)端口) VMware VI-API通過vCenter提供集中管理物理和虛擬 交換機(jī) 借助虛擬機(jī)管理程序的虛擬交換機(jī)同步配置，以確 保無論虛擬機(jī)處于何位置，都強(qiáng)制該一致的網(wǎng)絡(luò)策 略 網(wǎng)絡(luò)虛擬化IBM vmReady 25/1