虚拟化技术课件

1、虚拟化技术 虚拟化技术 1.什么是虚拟化技术 2.服务器虚拟化技术 3.桌面虚拟化技术 4. 存储虚拟化技术 5.网络虚拟化技术 主要内容 2/10 虚拟化技术 虚拟化，是一个广义的术语，是指计算元件在虚 拟的基础上而不是真实的基础上运行，是一个为 了扩大硬件的容量、简化管理、优化资源的解决 方案。 虚拟化，是指资源的抽象化，也就是单一物理资 源的多个逻辑表示，或者多个物理资源的单一逻 辑表示。 1、什么是“虚拟化技术” 3/10 虚拟化技术 屏蔽同一类物理设备的专有特性 将处理后相同特性的物理设备进行资源整合 将整合的资源虚拟出多个类似的虚拟设备 对物理设备、虚拟设备进行统一管理 什么是“虚

2、拟化技术” 4/10 虚拟化技术 多块相同特性的物理硬盘 通过RAID技术变成一块RAID盘 硬盘整合，提高容量、性能，提供数据保护 一个RAID盘划分成一个逻辑盘分配给一台主机 一个RAID盘划分成多个逻辑盘分配给多台主机使用 对存储空间、连接主机进行集中管理 现有的虚拟化技术磁盘阵列存储 5/10 虚拟化技术 服务器虚拟化：一台服务器变成多台虚拟服务器 桌面虚拟化：提供易管理、移动、安全的桌面环境 存储虚拟化：整合容量，提高性能，提供高级功能 网络虚拟化：整合不同类型网络，提供虚拟化网络支持 主要的虚拟化技术 6/10 虚拟化技术 整合资源、扩大资源容量、提高资源利用率 简化资源使用的复杂

3、度，更快、更方便部署系统 简化资源管理，提供自动的资源分配、回收方式 提供统一的安全、备份、容灾方案 虚拟化的优势 7/10 虚拟化技术 2、服务器虚拟化 8/10 （hypervisor）虚拟化层 硬件体系结构 硬件体系结构 虚拟化技术 服务器虚拟化资源共享 9/10 虚拟化层虚拟化层 虚拟化技术 将单台物理服务器虚拟出多台相互隔离虚拟服务 器 将多台物理服务器资源进行整合，提供资源动态 调配 对所有物理资源进虚拟资源进行统一、集中管理 提供统一的高可用、系统安全、数据备份解决方 案 服务器虚拟化 10/10 虚拟化技术 服务器虚拟化的特性 11/10 虚拟化技术 全虚拟化全虚拟化(Full

4、-Virtulization)： 无需修改操作系统，VM ESXi、Linux KVM 半虚拟化半虚拟化(Para-Virtulization)： 集成半虚拟化代码，直接运行特权指令， 性能接近物理机，需要修改操作系统， MS Hyper-V、 Ctrix Xen、IBM PowerVM 操作系统层虚拟操作系统层虚拟化化 开发、测试环境，VM Workstation、VM Server、Oracle VitrualBox 服务器虚拟化方法 12/10 硬件 虚拟化层 虚拟机 驱动 虚拟机 驱动 虚拟机 驱动 驱动 硬件 虚拟化层 父虚拟机 驱动 子虚拟机 驱动 子虚拟机 驱动 驱动 硬件 虚拟

5、机 驱动 虚拟机 驱动 驱动操作系统 虚拟化层 虚拟化技术 处理器虚拟化处理器虚拟化：按核心、按时间片分配 x86：Intel VT-x、AMD-V，支持64位虚拟机 PowerVM：微分区，每分区0.1核，0.01核心单位增长； 专用处理器、共享处理器 内存虚拟化：内存虚拟化：专用、共享内存，内存交换文件 存储虚拟化：存储虚拟化：瘦供给(精简配置)，群集文件系统 以太网虚拟化：以太网虚拟化：共享以太网卡，虚拟以太网卡， 虚拟交换机 I/O虚拟化虚拟化： Intel VT-d：提供DMA虚拟化、IRQ虚拟化、直接I/O设 备分配、I/O设备共享 NPIV：光纤HAB卡虚拟化 服务器硬件虚拟化技

6、术 13/10 虚拟化技术 服务器虚拟化拓扑图 14/10 光纤通道光纤通道 存储阵列存储阵列 iSCSI 存储阵列存储阵列 NAS 存储阵列存储阵列 管理中心管理中心 管理管理 客户端客户端 终端服务终端服务 FC 交换机交换机 光纤光纤 IP 网络网络 虚拟化层 VMVMVMVMVM 服务器组服务器组 1 Web 浏览器浏览器 服务器组服务器组 2服务器组服务器组 3 虚拟化技术 统一管理统一管理：管理中心，快速简化部署 资源管理资源管理：性能扩展能力，动态资源分配，资源 访问控制，在线添加、移除物理及虚拟资源 高可用高可用：故障自动转换，在不同物理主机、存储、 网络上在线迁移，容错 安全

7、安全：隔离，访问审计，法规遵从，防病毒，入 侵防范，数据备份，远程容灾 服务器虚拟化其它特性 15/10 虚拟化技术 VMware：vSphere ESXi，vCenter，Server， Workstation Microsoft：Hyper-V，System Center Virtual Machine Manager，Virtual PC IBM：PowerVM Ctrix：XenServer Linux：KVM Oracle：VitrualBox 服务器虚拟化软件 16/10 虚拟化技术 桌面虚拟化（VDI）： 是指将计算机的桌面进行虚拟化，以达到桌面使用的安 全性和灵活性。可以通过任

8、何设备，在任何地点，任何 时间访问在网络上的属于我们个人的桌面系统。 特点： 灵活的访问和使用 广泛与简化的终端设备支持 终端设备采购、维护成本大大降低 集中管理、统一配置 使用安全 降低耗电、节能减排 相关： 远程桌面、无盘站、还原卡、影子系统、瘦客户机 3、桌面虚拟化 17/10 虚拟化技术 虚拟桌面拓扑图 18/10 虚拟化技术 Microsoft：远程桌面(RDP)，Hyper-V VMware：View(ICA)，vSphere ESXi Citrix：XenDesktop(PCoIP)，XenServer 桌面虚拟化软件 19/10 虚拟化技术 4、存储虚拟化 20/10 在物理存

9、储系统和服务器之间增加一个虚拟层，它 管理和控制所有存储并对服务器提供存储服务。 服务器不直接与存储硬件打交道，存储硬件的增减、 调换、分拆、合并对服务器层完全透明。 隐藏了复杂程度 允许将现有的功能集成使用 摆脱了物理容量的局限 虚拟化 逻辑表现 物理设备虚拟化技术 存储虚拟化结构 21/10 Storage Pool SAN HDS IBM Virtual Disk Virtual Disk Virtual Disk Virtual Disk 存储虚拟化引擎存储虚拟化引擎 NetApp HP EMC 把不同存储阵列的存把不同存储阵列的存 储容量组成一个统一储容量组成一个统一 的存储池的存储

10、池 瘦供几、卷拷贝、快照、卷镜像瘦供几、卷拷贝、快照、卷镜像 在存储池上应用在存储池上应用 统一统一的特性服务的特性服务 功能功能 通过中心控制点进通过中心控制点进 行集中管理行集中管理 存储设备发生改变存储设备发生改变 时，主机应用不会时，主机应用不会 被迫中断被迫中断 虚拟化技术 整合多台存储设备 不同品牌、型号、类型、接口 提高存储容量、性能 存储池，高性能虚拟化引擎 提供统一的存储特性 多路径软件、瘦供给、快照、卷拷贝、卷镜像、远程镜 像、数据自动分层 提供统一的管理 存储虚拟化功能 22/10 虚拟化技术 IBM SVC（SAN Volume Control） IBM V7000 E

11、MC Symmetric VMAX EMC VPLEX 虚拟化存储 23/10 虚拟化技术 整合各种类型网络 以太网(Ethernet)，光纤通道存储网(FC SAN)，以太网存储(IP SAN, iSCSI)， FCoE(Fibre Channel over Ethernet)，融合网络适配器 (CNA,Converged Network Adapter)，CEE(Converged Enhanced Ethernet)，DCB 5、网络虚拟化网络整合 24/10 虚拟化技术 为服务器虚拟化提供虚拟机感知的以太网络 简化配置、统一管理、感知虚拟机迁移、自动迁移 网络配置、改善安全 自动发现虚拟机，并可为每个虚拟机配置唯一的网 络配置参数(物理交换机端口) VMware VI-API通过vCenter提供集中管理物理和虚拟 交换机 借助虚拟机管理程序的虚拟交换机同步配置，以确 保无论虚拟机处于何位置，都强制该一致的网络策 略 网络虚拟化IBM vmReady 25/1