U1K6服務器虛擬化技術(shù)

服務器虛擬化技術(shù)主講教師：林東升學習任務：服務器虛擬化技術(shù)認知23目

錄知識總結(jié)任務實施基本原理學習目標知識目標了解服務器虛擬化基本概念、實現(xiàn)方式、關(guān)鍵特性熟悉服務器虛擬化核心技術(shù)能力目標能描述服務器虛擬化核心技術(shù)學習目標4基本概念56圖1虛擬化典型應用架構(gòu)實現(xiàn)方式7關(guān)鍵特性8隔離性多實例高性能封裝性01OPTION02OPTION03OPTION04OPTION多實例：在一個物理服務器上可以運行多個虛擬服務器，即可以支持多個客戶操作系統(tǒng)。隔離性：一個虛擬機與其他虛擬機完全隔離，就如同幾個獨立的物理服務器一樣。封裝性：服務器虛擬化將物理機的硬件封裝為標準化的虛擬硬件設(shè)備，保證兼容性。高性能：服務器虛擬化的高性能是指虛擬機監(jiān)視器的開銷要被控制在可承受的范圍之內(nèi)。核心技術(shù)9

1．CPU虛擬化CPU虛擬化技術(shù)把物理CPU抽象成虛擬CPU，任意時刻一個物理CPU只能運行一個虛擬CPU的指令。每個客戶操作系統(tǒng)可以使用一個或多個虛擬CPU。虛擬CPU的運行相互隔離，互不影響。CPU的虛擬化技術(shù)的本質(zhì)就是以分時復用的方式，讓所有的虛擬機能夠共享CPU的計算能力。核心技術(shù)102．內(nèi)存虛擬化內(nèi)存虛擬化技術(shù)把物理機的真實物理內(nèi)存統(tǒng)一管理，包裝成多個虛擬的物理內(nèi)存分別供若干個虛擬機使用，使得每個虛擬機擁有各自獨立的內(nèi)存空間。在服務器虛擬化技術(shù)中，因為內(nèi)存是虛擬機最頻繁訪問的設(shè)備，因此內(nèi)存虛擬化與CPU虛擬化具有同等重要的地位。對于每個虛擬機來說，不論它分配了多少內(nèi)存，它通常都是認為自己的內(nèi)存是從零地址開始的一段空間。不僅內(nèi)存的起始地址在物理機上不同，通常連虛擬機的內(nèi)存在物理機內(nèi)存上的分布也不是連續(xù)的。它們可能會被映射到不同的內(nèi)存區(qū)間。核心技術(shù)113．設(shè)備與I/O虛擬化設(shè)備與I/O虛擬化技術(shù)對物理機的真實設(shè)備進行統(tǒng)一管理，包裝成多個虛擬設(shè)備給若干個虛擬機使用，響應每個虛擬機的設(shè)備訪問請求和I/O請求。目前，主流的設(shè)備與I/O虛擬化都是通過軟件的方式實現(xiàn)的。虛擬化平臺作為在共享硬件與虛擬機之間的平臺，為設(shè)備與I/O的管理提供了便利，也為虛擬機提供了豐富的虛擬設(shè)備功能。以VMware的虛擬化平臺為例，虛擬化平臺將物理機的設(shè)備虛擬化，把這些設(shè)備標準化為一系列虛擬設(shè)備，為虛擬機提供一個可以使用的虛擬設(shè)備集合。核心技術(shù)124．網(wǎng)絡(luò)虛擬化網(wǎng)絡(luò)虛擬化是將多個硬件或軟件網(wǎng)絡(luò)資源及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)功能集成到一個可用軟件中統(tǒng)一管控的過程，并且對于網(wǎng)絡(luò)應用而言，該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實現(xiàn)方式是透明的。該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境稱為虛擬網(wǎng)絡(luò)，形成該虛擬網(wǎng)絡(luò)的過程稱為網(wǎng)絡(luò)虛擬化。

假如原本的物理機只有一個網(wǎng)卡，那么它有一個MAC地址，并且可以分配一個IP地址，其他機器就可以通過IP地址訪問這個物理主機。當創(chuàng)建多個虛擬機以后，每個虛擬機都需要有獨立的網(wǎng)絡(luò)配置，以便它們可以像物理機一樣處理各種網(wǎng)絡(luò)連接。但是這個時候物理機上依然只有一個網(wǎng)卡，多個虛擬機通過這一個物理網(wǎng)卡都能進行順暢的網(wǎng)絡(luò)連接的過程即為網(wǎng)絡(luò)虛擬化，如右圖所示。核心技術(shù)13實時遷移（LiveMigration）技術(shù)是在虛擬機運行過程中，將整個虛擬機的運行狀態(tài)完整、快速地從原來所在的宿主機硬件平臺遷移到新的宿主機硬件平臺上，并且整個遷移過程是平滑的，用戶幾乎不會察覺到任何差異。實時遷移需要虛擬機監(jiān)視器的協(xié)助，即通過源主機和目標主機上虛擬機監(jiān)視器的相互配合，來完成客戶操作系統(tǒng)的內(nèi)存和其他狀態(tài)信息的拷貝。