《淺談虛擬機(jī)》課件

淺談虛擬機(jī)什么是虛擬機(jī)虛擬機(jī)是一種軟件，它模擬了一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)它允許你在一個(gè)操作系統(tǒng)中運(yùn)行另一個(gè)操作系統(tǒng)虛擬機(jī)可以運(yùn)行在物理硬件或云平臺(tái)上虛擬機(jī)的工作原理1虛擬化層管理虛擬機(jī)的創(chuàng)建、運(yùn)行和資源分配2虛擬硬件模擬硬件設(shè)備，例如CPU、內(nèi)存、硬盤和網(wǎng)絡(luò)接口3操作系統(tǒng)運(yùn)行在虛擬硬件之上，以為虛擬機(jī)提供應(yīng)用程序運(yùn)行環(huán)境虛擬機(jī)的分類完全虛擬化完全虛擬化是最早也是最常見的虛擬化技術(shù)，它使用虛擬機(jī)監(jiān)控器(VMM)來(lái)模擬整個(gè)硬件環(huán)境，允許任何操作系統(tǒng)在虛擬機(jī)中運(yùn)行。半虛擬化半虛擬化技術(shù)通過(guò)修改操作系統(tǒng)內(nèi)核，使虛擬機(jī)能夠與虛擬機(jī)監(jiān)控器進(jìn)行直接通信，從而提高性能和效率。操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化只在操作系統(tǒng)層面上進(jìn)行虛擬化，它通過(guò)在單個(gè)物理服務(wù)器上創(chuàng)建多個(gè)虛擬機(jī)來(lái)共享底層硬件資源。完全虛擬化硬件抽象層虛擬機(jī)管理程序(Hypervisor)充當(dāng)硬件和虛擬機(jī)之間的橋梁。虛擬化資源虛擬機(jī)管理程序模擬了完整的硬件環(huán)境，包括CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。隔離性虛擬機(jī)之間相互獨(dú)立，不會(huì)相互影響。半虛擬化訪客操作系統(tǒng)訪客操作系統(tǒng)需要修改才能在虛擬機(jī)上運(yùn)行。直接訪問(wèn)硬件訪客操作系統(tǒng)可以訪問(wèn)硬件資源，但需要通過(guò)虛擬化層。性能提升比完全虛擬化性能更優(yōu)。操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化輕量級(jí)虛擬化操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化是一種輕量級(jí)的虛擬化技術(shù)，它不需要完整的虛擬機(jī)管理程序，而是直接在宿主操作系統(tǒng)的內(nèi)核中運(yùn)行虛擬機(jī)。資源共享操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化允許虛擬機(jī)共享宿主操作系統(tǒng)的內(nèi)核和硬件資源，從而提高資源利用率。性能優(yōu)勢(shì)由于不需要完整的虛擬機(jī)管理程序，操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化可以提供更高的性能。虛擬機(jī)的優(yōu)勢(shì)資源利用率高虛擬化可以將多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序運(yùn)行在同一臺(tái)物理服務(wù)器上，從而提高硬件資源的利用率，降低硬件成本。運(yùn)行環(huán)境隔離每個(gè)虛擬機(jī)擁有獨(dú)立的運(yùn)行環(huán)境，相互之間不會(huì)受到影響，即使一個(gè)虛擬機(jī)崩潰也不會(huì)影響其他虛擬機(jī)，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。靈活性強(qiáng)虛擬機(jī)可以快速創(chuàng)建、克隆、遷移和銷毀，方便用戶靈活配置和調(diào)整資源，滿足各種不同的需求。資源利用率高CPU利用率內(nèi)存利用率運(yùn)行環(huán)境隔離虛擬機(jī)提供了一種安全的沙箱環(huán)境，可以將不同的應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)隔離在不同的虛擬機(jī)中，從而防止它們相互影響。例如，如果一個(gè)虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用程序出現(xiàn)故障，它不會(huì)影響其他虛擬機(jī)或宿主機(jī)。隔離性提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，防止惡意軟件和漏洞的傳播。靈活性強(qiáng)1快速部署虛擬機(jī)可以輕松創(chuàng)建和刪除，方便快速部署和測(cè)試新的應(yīng)用程序。2資源調(diào)整可以根據(jù)需求隨時(shí)調(diào)整虛擬機(jī)的CPU、內(nèi)存和其他資源，以滿足不斷變化的工作負(fù)載。3遷移方便虛擬機(jī)可以在不同的物理主機(jī)之間輕松遷移，無(wú)需停機(jī)，提高系統(tǒng)可用性。虛擬機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景服務(wù)器虛擬化提高硬件利用率，降低成本，簡(jiǎn)化管理。桌面虛擬化集中管理，方便維護(hù)，提高安全性。云計(jì)算提供彈性資源，按需分配，支持各種應(yīng)用。服務(wù)器虛擬化資源整合將多臺(tái)物理服務(wù)器整合到一臺(tái)虛擬化服務(wù)器上，提高硬件資源利用率。成本降低減少硬件采購(gòu)和維護(hù)成本，降低能源消耗。管理簡(jiǎn)化統(tǒng)一管理虛擬機(jī)，簡(jiǎn)化運(yùn)維操作，提高效率。桌面虛擬化集中管理統(tǒng)一管理所有用戶的桌面環(huán)境，簡(jiǎn)化部署和維護(hù)。安全可靠隔離用戶數(shù)據(jù)和應(yīng)用，提高安全性，防止病毒入侵。靈活便捷用戶可以隨時(shí)隨地訪問(wèn)桌面，不受設(shè)備限制，提高工作效率。云計(jì)算1資源共享云計(jì)算平臺(tái)將資源池化，提供按需分配，提高資源利用率。2彈性伸縮根據(jù)應(yīng)用需求動(dòng)態(tài)調(diào)整資源，實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)展，滿足不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景。3按需付費(fèi)用戶只需為實(shí)際使用的資源付費(fèi)，降低IT成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。虛擬機(jī)的部署1選擇虛擬機(jī)管理平臺(tái)根據(jù)需求選擇合適的平臺(tái)，例如VMwarevSphere、MicrosoftHyper-V、CitrixXenServer等。2安裝虛擬機(jī)管理平臺(tái)在物理服務(wù)器上安裝并配置虛擬機(jī)管理平臺(tái)，確保系統(tǒng)環(huán)境滿足要求。3創(chuàng)建虛擬機(jī)使用管理平臺(tái)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)，設(shè)置虛擬機(jī)規(guī)格，分配硬件資源。4安裝操作系統(tǒng)在虛擬機(jī)上安裝所需的虛擬操作系統(tǒng)，例如Windows、Linux等。5配置虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接虛擬機(jī)到網(wǎng)絡(luò)，配置網(wǎng)絡(luò)連接方式，以便與其他設(shè)備通信。虛擬機(jī)管理平臺(tái)簡(jiǎn)化管理虛擬機(jī)管理平臺(tái)提供了一個(gè)集中式界面，用于管理和監(jiān)控多個(gè)虛擬機(jī)。自動(dòng)化部署自動(dòng)化部署虛擬機(jī)，簡(jiǎn)化部署過(guò)程并減少錯(cuò)誤。資源優(yōu)化優(yōu)化資源分配和利用，提高服務(wù)器效率。VMwareVMwarevSphere提供全面的虛擬化解決方案，包括服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等。VMwareWorkstationPro一款功能強(qiáng)大的桌面虛擬化軟件，支持多種操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境。VMwareCloudFoundation為現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心提供一個(gè)統(tǒng)一的軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，支持混合云部署。MicrosoftHyper-VWindowsServer虛擬化平臺(tái)Hyper-V是Microsoft的服務(wù)器虛擬化平臺(tái)，允許您在WindowsServer上運(yùn)行虛擬機(jī)。易于管理Hyper-V集成到WindowsServer中，易于使用和管理。豐富的功能Hyper-V提供了廣泛的功能，包括虛擬機(jī)快照、備份和遷移。CitrixXenServer功能強(qiáng)大支持各種虛擬化功能，包括虛擬機(jī)管理、存儲(chǔ)管理、網(wǎng)絡(luò)管理等。穩(wěn)定可靠經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期測(cè)試和驗(yàn)證，擁有較高的穩(wěn)定性和可靠性，適用于各種應(yīng)用場(chǎng)景。易于使用提供友好的用戶界面和管理工具，簡(jiǎn)化了虛擬機(jī)的創(chuàng)建、管理和維護(hù)。KVM基于Linux內(nèi)核的開源虛擬化技術(shù)免費(fèi)且可自由使用，社區(qū)支持活躍性能優(yōu)異，資源利用率高虛擬機(jī)的管理創(chuàng)建和刪除虛擬機(jī)根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建新的虛擬機(jī)，并根據(jù)需要?jiǎng)h除不再使用的虛擬機(jī)。資源分配分配CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等資源給虛擬機(jī)?？煺蘸蛡浞輨?chuàng)建虛擬機(jī)的快照以保存其狀態(tài)，并進(jìn)行備份以防止數(shù)據(jù)丟失。虛擬機(jī)遷移將虛擬機(jī)從一臺(tái)物理主機(jī)遷移到另一臺(tái)主機(jī)。創(chuàng)建和刪除虛擬機(jī)1創(chuàng)建根據(jù)需求配置虛擬機(jī)資源，例如CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)空間等。2安裝操作系統(tǒng)選擇合適的操作系統(tǒng)鏡像并安裝到虛擬機(jī)中。3配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)置虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接方式，例如橋接、NAT或僅主機(jī)模式。4刪除在停止虛擬機(jī)運(yùn)行后，釋放其占用的資源。資源分配CPU為虛擬機(jī)分配足夠的CPU核心和線程，以滿足其工作負(fù)載需求。內(nèi)存為虛擬機(jī)分配足夠的內(nèi)存，以避免性能瓶頸和內(nèi)存泄漏。存儲(chǔ)分配合適的存儲(chǔ)空間，并根據(jù)需要配置硬盤類型，例如SSD或HDD。網(wǎng)絡(luò)分配網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)連接類型，以滿足虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)需求?？煺蘸蛡浞?快照虛擬機(jī)快照是一種保存虛擬機(jī)當(dāng)前狀態(tài)的快照，方便還原到某個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)。2備份虛擬機(jī)備份通常是指將虛擬機(jī)的磁盤文件或整個(gè)虛擬機(jī)復(fù)制到另一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上。虛擬機(jī)遷移冷遷移關(guān)閉虛擬機(jī)，將虛擬機(jī)文件復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)，然后在目標(biāo)主機(jī)上啟動(dòng)虛擬機(jī)。熱遷移在虛擬機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，將虛擬機(jī)文件復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)，并切換虛擬機(jī)運(yùn)行環(huán)境，不影響虛擬機(jī)正常運(yùn)行。實(shí)時(shí)遷移在虛擬機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，將虛擬機(jī)文件和狀態(tài)信息實(shí)時(shí)復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)，無(wú)中斷地遷移虛擬機(jī)。虛擬機(jī)安全訪問(wèn)控制限制對(duì)虛擬機(jī)資源的訪問(wèn)，確保只有授權(quán)人員才能訪問(wèn)和操作虛擬機(jī)。數(shù)據(jù)加密對(duì)存儲(chǔ)在虛擬機(jī)中的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和泄露。病毒和木馬防護(hù)安裝防病毒軟件和安全工具，保護(hù)虛擬機(jī)免受惡意軟件的攻擊。訪問(wèn)控制用戶身份驗(yàn)證虛擬機(jī)可以設(shè)置用戶權(quán)限，以限制對(duì)虛擬機(jī)的訪問(wèn)。網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制通過(guò)防火墻和網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制列表，可以限制來(lái)自特定網(wǎng)絡(luò)或IP地址的訪問(wèn)。數(shù)據(jù)加密數(shù)據(jù)加密方法虛擬機(jī)中的數(shù)據(jù)加密可以采用多種方法，例如對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密。對(duì)稱加密使用相同的密鑰進(jìn)行加密和解密，而非對(duì)稱加密使用不同的密鑰進(jìn)行加密和解密。加密范圍加密范圍可以包括虛擬機(jī)硬盤、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)流量等。加密可以確保即使虛擬機(jī)被盜取或惡意攻擊，數(shù)據(jù)仍然安全。病毒和木馬防護(hù)隔離技術(shù)虛擬機(jī)可以有效隔離主機(jī)操作系統(tǒng)和虛擬機(jī)操作系統(tǒng)，防止病毒和木馬在主機(jī)和虛擬機(jī)之間傳播。安全軟件可以在虛擬機(jī)中安裝殺毒軟件和其他安全軟件，提供更全面的病毒和木馬防護(hù)?？煺諅浞荻ㄆ趥浞萏摂M機(jī)快照，即使遭遇病毒攻擊也能快速恢復(fù)到安全狀態(tài)。虛擬機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)容器技術(shù)提供輕量級(jí)的虛擬化，提升資源利用率和應(yīng)用部署速度。微服務(wù)架構(gòu)將應(yīng)用程序分解成多個(gè)獨(dú)立的服務(wù)，增強(qiáng)可擴(kuò)展性和靈活性。邊緣計(jì)算將虛擬機(jī)部署到網(wǎng)絡(luò)邊緣，降低延遲，提高用戶體驗(yàn)。容器技術(shù)輕量級(jí)虛擬化容器技術(shù)提供了一種比傳統(tǒng)虛擬機(jī)更輕量級(jí)的虛擬化方法，它只虛擬化應(yīng)用程序運(yùn)行所需的環(huán)境，而非整個(gè)操作系統(tǒng)，因此資源占用更少?？梢浦残匀萜骰膽?yīng)用程序可以在不同的平臺(tái)上運(yùn)行，不受底層操作系統(tǒng)的影響，從而提高了應(yīng)用程序的可移植性和部署靈活性。微服務(wù)架構(gòu)松散耦合每個(gè)微服務(wù)都是獨(dú)立的，可以獨(dú)立部署和擴(kuò)展。技術(shù)棧多樣性不同的微服務(wù)可以使用不同的技術(shù)棧，例如不同的語(yǔ)言、框架和數(shù)據(jù)庫(kù)。獨(dú)立部署每個(gè)微服務(wù)可以獨(dú)立部署，無(wú)需依賴其他服務(wù)。