云計算的核心技術(shù)-虛擬化Hypervisor課件

云計算技術(shù)漫談Newtouch楊疆湖1云計算技術(shù)漫談Newtouch1講師個人介紹博士，資深技術(shù)專家，多年企業(yè)、政府、金融領域軟件開發(fā)、技術(shù)服務工作經(jīng)驗，擅長架構(gòu)設計、技術(shù)創(chuàng)新。2008~2009

UniversityofConnecticut/Post-doctoralResearchFellow從事網(wǎng)格、云計算等新技術(shù)的研究工作2008

IBM全球技術(shù)服務部/AdvisoryI/TArchitect2006~2008SunGard金仕達/

事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)2002~2005SGI上海辦事處/高級系統(tǒng)工程師2講師個人介紹博士，資深技術(shù)專家，多年企業(yè)、政府、金融領域軟件議題什么是云計算云計算的經(jīng)濟驅(qū)動因素云計算案例云計算技術(shù)企業(yè)自主云計算建設3議題什么是云計算3一、什么是云計算4一、什么是云計算4Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源5Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源5Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源6Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源6Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源7Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源7云計算Cloudcomputingisamodelforenablingconvenient,on-demandnetworkaccesstoasharedpoolofconfigurablecomputingresources(e.g.,networks,servers,storage,applications,andservices)thatcanberapidlyprovisionedandreleasedwithminimalmanagementeffortorserviceproviderinteraction.云計算是一種支持對共享可配置計算資源池（例如網(wǎng)絡、服務器、存儲、應用和服務）進行便利的、隨需而變的網(wǎng)絡訪問的計算模式，這些資源可以以最小管理代價或服務提供商交互被快速提供和釋放。8云計算Cloudcomputingisamodel云計算5個特性按需自助(On-demandself-service)廣泛網(wǎng)絡訪問(Broadnetworkaccess)資源池(Resourcepooling)快速彈性(Rapidelasticity)可度量的服務(MeasuredService)9云計算5個特性按需自助(On-demandself-ser10快速彈性可度量的服務廣泛網(wǎng)絡訪問按需自助資源池云計算10快速彈性可度量的服務廣泛網(wǎng)絡訪問按需自助資源池云計算計算模式演變11單機網(wǎng)絡197019802000大機終端C/S網(wǎng)絡計算網(wǎng)格計算云計算服務19902010計算模式演變11單機網(wǎng)絡197019802000大機終端C/網(wǎng)格OR

云計算？12網(wǎng)格AND

云計算！網(wǎng)格OR云計算？12網(wǎng)格AND云計算！服務模型CloudInfrastructureasaService(IaaS)CloudPlatformasaService(PaaS)–待續(xù)CloudSoftwareasaService(SaaS)–待續(xù)13服務模型CloudInfrastructureasa1414部署模型15私有云Privatecloud公共云Publiccloud混合云Hybridcloud部署模型15私有云Privatecloud161617二、云計算的經(jīng)濟驅(qū)動因素17二、云計算的經(jīng)濟驅(qū)動因素云計算的經(jīng)濟驅(qū)動提高現(xiàn)有設備的運行效率減少初期投資和運營成本，降低風險快速創(chuàng)新，加速企業(yè)創(chuàng)新能力，縮短產(chǎn)品和服務進入市場的時間周期企業(yè)用戶可以享受更多的增值服務，實現(xiàn)更快的需求響應18云計算的經(jīng)濟驅(qū)動提高現(xiàn)有設備的運行效率1819靜態(tài)基礎架構(gòu)動態(tài)基礎架構(gòu)19靜態(tài)基礎架構(gòu)動態(tài)基礎架構(gòu)經(jīng)濟效益20總體擁有成本設備利用率初始成本管理成本更新成本適應性能源經(jīng)濟效益20總體設備初始成本管理成本更新成本適應性能源誰是云計算的第一批客戶？

中小企業(yè)

科研機構(gòu)開發(fā)和測試

政府21誰是云計算的第一批客戶？中小企業(yè)2122三、云計算案例22三、云計算案例EC2全稱AmazonElasticComputeCloud，是Amazon2006年推出的新一代hosting服務EC2使用Xen虛擬化技術(shù)。每個虛擬機器，又稱作實例，能夠運行小、大、極大三種能力的虛擬私有服務器。A利用EC2ComputeUnits去分配硬件資源。EC2系統(tǒng)提供以下的虛擬機器實例類型小型實例默認配置了1.7GB的內(nèi)存，一個虛擬核心上運行一個EC2ComputeUnit,160GB的硬盤空間,32位平臺[2]

大型實例默認配置了7.5GB的內(nèi)存，兩個虛擬核心上各運行兩個EC2ComputeUnits,160GB的硬盤空間,64位平臺極大實例默認配置了15GB的內(nèi)存，四個虛擬核心上各運行兩個EC2ComputeUnits,1690GB的硬盤空間,64位平臺23AmazonEC2EC2全稱AmazonElasticComputeCl費用：24費用：24無錫云計算中心25無錫云計算中心252008年2月1日，IBM宣布將在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園（K-PARK）建立了第一個云計算中心(CloudComputingCenter)。2008年5月10日，IBM無錫云計算中心正式投入運營。IBM與無錫市政府聯(lián)合宣稱，這是全球第一個實現(xiàn)商業(yè)運營的云計算中心。三大云計算服務平臺分別為商務云、開發(fā)云、政府云平臺。商務云將為長三角地區(qū)的眾多中小型企業(yè)提供定制電子商務平臺，提升企業(yè)核心競爭力；開發(fā)云提供的世界一流軟件開發(fā)、測試平臺及培訓咨詢服務以提高無錫整體服務外包水平為目標；政府云則更多用于為無錫各級政府單位提供一站式電子政務服務，促進政府服務轉(zhuǎn)型。262008年2月1日，IBM宣布將在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園IBM無錫云計算所使用的技術(shù)：虛擬化技術(shù)：Xen系統(tǒng)的自動化管理技術(shù)：包括自動化供應、配置、監(jiān)控，IBMTivoli系統(tǒng)管理軟件將管理云計算環(huán)境面向服務架構(gòu)（SOA）Web2.0分布和并行計算:Hadoop高速互聯(lián)網(wǎng)及其接入27IBM無錫云計算所使用的技術(shù)：27四、云計算技術(shù)28四、云計算技術(shù)28云計算技術(shù)-IBM29云計算技術(shù)-IBM29云計算技術(shù)-VMware30云計算技術(shù)-VMware30云計算技術(shù)-Platform31云計算技術(shù)-Platform31云計算的核心技術(shù)-虛擬化Hypervisor,也被稱作VirtualMachineMonitor(VMM)Type1(ornative,bare-metal)Type2(orhosted)32云計算的核心技術(shù)-虛擬化Hypervisor,也被稱作V33HMCHPHardwareConsoleIBMDirectorVMwareESXSUNHardwreConsoleIBMSystempHPServerSUNServerIntel/AMDBladeVMwareVMsCloudManagementCloudService33HMCHPHardwareConsoleIBMDiCPU廠家對虛擬化的支持Intel新虛擬化技術(shù)VT，能在x86（VT-x）和Itanium?（VT-i）體系架構(gòu)上支持hypervisorVT-x擴展了傳統(tǒng)的x86處理器架構(gòu)，它引入了兩種操作模式：VMXrootoperation（根虛擬化操作）和VMXnon-rootoperation（非根虛擬化操作），統(tǒng)稱為VMX操作模式。所有的模式都能支持所有的四個Privilegeslevels。VT-x設計了一個Virtual-MachineControlStructure（VMCS，虛擬機控制結(jié)構(gòu)）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)頁表擴充技術(shù)ExtendedPageTable(EPT)的縮寫,是VT-x技術(shù)的一部分，這些內(nèi)存硬件虛擬技術(shù)大大降低了內(nèi)存虛擬化的難度，提高了性能。34CPU廠家對虛擬化的支持Intel新虛擬化技術(shù)VT，能在3535AMD虛擬化技術(shù)：AMD-V?Virtualizationextensionstothex86instructionset–Enablessoftwaretomoreefficientlycreatevirtualmachinessothatmultipleoperatingsystemsandtheirapplicationscanrunsimultaneously

onthesamecomputer.TaggedTLB-Hardwarefeaturesthatfacilitateefficientswitchingbetweenvirtualmachinesforbetterapplicationresponsiveness.RapidVirtualizationIndexing(RVI)-Helpsacceleratetheperformanceofmanyvirtualizedapplicationsbyenablinghardware-basedvirtualmachinememorymanagement.AMD-V?ExtendedMigration-HardwarefeaturethathelpsvirtualizationsoftwareenablelivemigrationofvirtualmachinesbetweenallavailableAMDOpteron?processorgenerations.I/OVirtualization-Enablesdirectdeviceaccessbyavirtualmachine,bypassingthehypervisorforimprovedapplicationperformanceandimprovedisolationofvirtualmachinesforincreasedintegrityandsecurity.36AMD虛擬化技術(shù)：AMD-V?36五、企業(yè)自主云計算建設37五、企業(yè)自主云計算建設37Linux平臺上的虛擬化QEMUXenKVM38Linux平臺上的虛擬化QEMU38MyCloud:企業(yè)云計算平臺技術(shù)：OpenSourceXEN虛擬機技術(shù)Linux：Fedora，CentOS，RedHatGanglia系統(tǒng)監(jiān)控可實現(xiàn)上百個結(jié)點的云計算自動配置及部署39MyCloud:企業(yè)云計算平臺技術(shù)：394040云計算技術(shù)漫談Newtouch楊疆湖41云計算技術(shù)漫談Newtouch1講師個人介紹博士，資深技術(shù)專家，多年企業(yè)、政府、金融領域軟件開發(fā)、技術(shù)服務工作經(jīng)驗，擅長架構(gòu)設計、技術(shù)創(chuàng)新。2008~2009

UniversityofConnecticut/Post-doctoralResearchFellow從事網(wǎng)格、云計算等新技術(shù)的研究工作2008

IBM全球技術(shù)服務部/AdvisoryI/TArchitect2006~2008SunGard金仕達/

事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)2002~2005SGI上海辦事處/高級系統(tǒng)工程師42講師個人介紹博士，資深技術(shù)專家，多年企業(yè)、政府、金融領域軟件議題什么是云計算云計算的經(jīng)濟驅(qū)動因素云計算案例云計算技術(shù)企業(yè)自主云計算建設43議題什么是云計算3一、什么是云計算44一、什么是云計算4Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源45Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源5Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源46Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源6Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源47Cloud資源資源資源資源資源資源資源資源7云計算Cloudcomputingisamodelforenablingconvenient,on-demandnetworkaccesstoasharedpoolofconfigurablecomputingresources(e.g.,networks,servers,storage,applications,andservices)thatcanberapidlyprovisionedandreleasedwithminimalmanagementeffortorserviceproviderinteraction.云計算是一種支持對共享可配置計算資源池（例如網(wǎng)絡、服務器、存儲、應用和服務）進行便利的、隨需而變的網(wǎng)絡訪問的計算模式，這些資源可以以最小管理代價或服務提供商交互被快速提供和釋放。48云計算Cloudcomputingisamodel云計算5個特性按需自助(On-demandself-service)廣泛網(wǎng)絡訪問(Broadnetworkaccess)資源池(Resourcepooling)快速彈性(Rapidelasticity)可度量的服務(MeasuredService)49云計算5個特性按需自助(On-demandself-ser50快速彈性可度量的服務廣泛網(wǎng)絡訪問按需自助資源池云計算10快速彈性可度量的服務廣泛網(wǎng)絡訪問按需自助資源池云計算計算模式演變51單機網(wǎng)絡197019802000大機終端C/S網(wǎng)絡計算網(wǎng)格計算云計算服務19902010計算模式演變11單機網(wǎng)絡197019802000大機終端C/網(wǎng)格OR

云計算？52網(wǎng)格AND

云計算！網(wǎng)格OR云計算？12網(wǎng)格AND云計算！服務模型CloudInfrastructureasaService(IaaS)CloudPlatformasaService(PaaS)–待續(xù)CloudSoftwareasaService(SaaS)–待續(xù)53服務模型CloudInfrastructureasa5414部署模型55私有云Privatecloud公共云Publiccloud混合云Hybridcloud部署模型15私有云Privatecloud561657二、云計算的經(jīng)濟驅(qū)動因素17二、云計算的經(jīng)濟驅(qū)動因素云計算的經(jīng)濟驅(qū)動提高現(xiàn)有設備的運行效率減少初期投資和運營成本，降低風險快速創(chuàng)新，加速企業(yè)創(chuàng)新能力，縮短產(chǎn)品和服務進入市場的時間周期企業(yè)用戶可以享受更多的增值服務，實現(xiàn)更快的需求響應58云計算的經(jīng)濟驅(qū)動提高現(xiàn)有設備的運行效率1859靜態(tài)基礎架構(gòu)動態(tài)基礎架構(gòu)19靜態(tài)基礎架構(gòu)動態(tài)基礎架構(gòu)經(jīng)濟效益60總體擁有成本設備利用率初始成本管理成本更新成本適應性能源經(jīng)濟效益20總體設備初始成本管理成本更新成本適應性能源誰是云計算的第一批客戶？

中小企業(yè)

科研機構(gòu)開發(fā)和測試

政府61誰是云計算的第一批客戶？中小企業(yè)2162三、云計算案例22三、云計算案例EC2全稱AmazonElasticComputeCloud，是Amazon2006年推出的新一代hosting服務EC2使用Xen虛擬化技術(shù)。每個虛擬機器，又稱作實例，能夠運行小、大、極大三種能力的虛擬私有服務器。A利用EC2ComputeUnits去分配硬件資源。EC2系統(tǒng)提供以下的虛擬機器實例類型小型實例默認配置了1.7GB的內(nèi)存，一個虛擬核心上運行一個EC2ComputeUnit,160GB的硬盤空間,32位平臺[2]

大型實例默認配置了7.5GB的內(nèi)存，兩個虛擬核心上各運行兩個EC2ComputeUnits,160GB的硬盤空間,64位平臺極大實例默認配置了15GB的內(nèi)存，四個虛擬核心上各運行兩個EC2ComputeUnits,1690GB的硬盤空間,64位平臺63AmazonEC2EC2全稱AmazonElasticComputeCl費用：64費用：24無錫云計算中心65無錫云計算中心252008年2月1日，IBM宣布將在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園（K-PARK）建立了第一個云計算中心(CloudComputingCenter)。2008年5月10日，IBM無錫云計算中心正式投入運營。IBM與無錫市政府聯(lián)合宣稱，這是全球第一個實現(xiàn)商業(yè)運營的云計算中心。三大云計算服務平臺分別為商務云、開發(fā)云、政府云平臺。商務云將為長三角地區(qū)的眾多中小型企業(yè)提供定制電子商務平臺，提升企業(yè)核心競爭力；開發(fā)云提供的世界一流軟件開發(fā)、測試平臺及培訓咨詢服務以提高無錫整體服務外包水平為目標；政府云則更多用于為無錫各級政府單位提供一站式電子政務服務，促進政府服務轉(zhuǎn)型。662008年2月1日，IBM宣布將在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園IBM無錫云計算所使用的技術(shù)：虛擬化技術(shù)：Xen系統(tǒng)的自動化管理技術(shù)：包括自動化供應、配置、監(jiān)控，IBMTivoli系統(tǒng)管理軟件將管理云計算環(huán)境面向服務架構(gòu)（SOA）Web2.0分布和并行計算:Hadoop高速互聯(lián)網(wǎng)及其接入67IBM無錫云計算所使用的技術(shù)：27四、云計算技術(shù)68四、云計算技術(shù)28云計算技術(shù)-IBM69云計算技術(shù)-IBM29云計算技術(shù)-VMware70云計算技術(shù)-VMware30云計算技術(shù)-Platform71云計算技術(shù)-Platform31云計算的核心技術(shù)-虛擬化Hypervisor,也被稱作VirtualMachineMonitor(VMM)Type1(ornative,bare-metal)Type2(orhosted)72云計算的核心技術(shù)-虛擬化Hypervisor,也被稱作V73HMCHPHardwareConsoleIBMDirectorVMwareESXSUNHardwreConsoleIBMSystempHPServerSUNServerIntel/AMDBladeVMwareVMsCloudManagementCloudService33HMCHPHardwareConsoleIBMDiCPU廠家對虛擬化的支持Intel新虛擬化技術(shù)VT，能在x86（VT-x）和Itanium?（VT-i）體系架構(gòu)上支持hypervisorVT-x擴展了傳統(tǒng)的x86處理器架構(gòu)，它引入了兩種操作模式：VMXrootoperation（根虛擬化操作）和VMXnon-rootoperation（非根虛擬化操作），統(tǒng)稱為VMX操作模式。所有的模式都能支持所有的四個Privilegeslevels。VT-x設計了一個Virtual-MachineControlStructure（VMCS，虛擬機控制結(jié)構(gòu)）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)頁表擴充技術(shù)ExtendedPageTable(EPT)的縮寫,是VT-x技術(shù)的一部分，這些內(nèi)存硬件虛擬技術(shù)大大降低了內(nèi)存虛擬化的難度，提高了性能。74CPU廠家對虛擬化的支持Intel新虛擬化技術(shù)VT，能在7535AMD虛擬化技術(shù)：AMD-V?Virtualizationextensionstothex86instructionset–Enablessoftwaretomoreefficientlycreatevirtualmachinessothatmultipleoperatingsystems