虚拟化技术介绍

1、虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍虚拟化介绍常见的虚拟化技术常见的虚拟化产品介绍目前的目前的ITIT设备应用现状设备应用现状990%的服务器的服务器90%的时间的时间91CPU占用率低于占用率低于10%9-9-19-9-1原则原则1000余台专业服务器余台专业服务器高成本高复杂性地灵活性低服务水平OSApp 1App 2App 3useruserusersuperuserApp 4useruser管理成本管理成本软件成本软件成本硬件成本硬件成本IDC成本成本单一主机单一主机每应用或用户组单独部署单独管理极低的利用率极低的利用率 10%单任务，单用户多任务，单用户多任务，多用户多任务，多用户每个服务器

2、单一环境每个服务器单一环境低效率的低效率的IT基础架构基础架构“虚拟化是一种框架或方法学，它可以将单个计算资源分成多个执行环境虚拟化是一种框架或方法学，它可以将单个计算资源分成多个执行环境.” http:/ 架构变迁架构变迁 vs. 虚拟化虚拟化传统架构传统架构硬件层硬件层虚拟软件层虚拟软件层 虚拟硬件虚拟硬件操作系统操作系统应用程序应用程序 虚拟硬件虚拟硬件操作系统操作系统应用程序应用程序 虚拟硬件虚拟硬件操作系统操作系统应用程序应用程序虚拟化架构将一台服务器当做将一台服务器当做N N台服务器来使用台服务器来使用硬件层硬件层应用程序应用程序操作系统操作系统虚拟化技术简介虚拟化技术简介 “虚拟

3、化是表示计算机资源的逻辑组（或子集）的过程，这样就可以用从原始配置中获益的方式访问它们。这种资源的新虚拟视图并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。” Wikipedia虚拟化是资源的逻辑表示，它不受物理限制的约束。业界对虚拟化的定义业界对虚拟化的定义虚拟化技术概览虚拟化技术概览Container1Container2Container3Guest OSGuest OSGuest OSVM 1VM 2VM 3虚拟硬件虚拟硬件虚拟硬件虚拟硬件虚拟硬件虚拟硬件Virtual Machine MonitorHypervisor or Standard Host OSHardwareStand

4、ard Host OSHardware操作系统虚拟化层操作系统虚拟化层HypervisorOS Virtualization硬件虚拟化硬件虚拟化(Hypervisors) 虚拟硬件访问虚拟硬件访问 创建多个虚拟硬件实例创建多个虚拟硬件实例 宿主操作系统及每个宿主操作系统及每个Guest必须为完整操必须为完整操作系统作系统 Parallels Server, VMware ESX, Microsoft Hyper-V操作系统虚拟化操作系统虚拟化(Containers) 虚拟操作系统访问虚拟操作系统访问 创建多个虚拟操作系统实例创建多个虚拟操作系统实例 物理服务器拥有单个、标准的物理服务器拥有单个

5、、标准的OS 内核内核 Parallels Virtuozzo Containers,Sun Solaris Containers, OpenVZ分区v在一个物理机上运行多个OSv更充分利用服务器资源v支持高可用分区之间可以组建集群（负载均衡、双机容错）封装v将虚拟机封装成与硬件配置无关的文件v随时对虚拟机进行快照v通过简单的文件拷贝对虚拟机进行迁徙隔离v从硬件层面隔离系统故障和安全威胁v在虚拟机之间动态的分配CPU、内存等系统资源v保证服务可用虚拟化的关键特征虚拟化的关键特征虚拟化：简单高效的虚拟化：简单高效的ITIT管管理模型理模型( (一一) ) 降低成本管理成本、硬件成本、软件、基础设

6、施建设成本、电力成本。 整合硬件设备摆脱复杂混乱的硬件、电源、机位、网络、存储、IT管理员等。 改进IT管理架构兼容性动态资源分配，每个应用程序可动态分配所需的资源；设备虚拟化管理，更好的评估系统容量。虚拟化：简单高效的虚拟化：简单高效的ITIT管管理模型理模型( (二二) ) 改善可靠性降低维护和补丁造成的宕机时间；在软件、硬件故障时候快速备份恢复系统；轻松部署HA高可靠性服务器集群。 自动化管理更加轻松减少开通、配置、补丁、恢复的维护时间，增强安全性、隔离性；可允许自动管理维护更加人性化。大趋势：大趋势：ITIT架构整合与虚拟化架构整合与虚拟化 智能化的信息网络的构建，加速了即将到来的虚拟

7、化趋势，而后者将成为提升国家和企业机构竞争力的关键。虚拟化代表着这样一个巨大趋势，就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，从而打破了物理结构之间的壁垒，将IT资源的利用率达到最大化。在社会和经济的所有领域，虚拟技术都在改变着我们开展日常活动的方式。 虚拟化介绍常见的虚拟化技术常见的虚拟化产品介绍 特征特征 将硬件资源被划分成数个分将硬件资源被划分成数个分区，每个分区享有独立的区，每个分区享有独立的CPU、内存，并安装独立的、内存，并安装独立的操作系统。操作系统。 缺点缺点 缺乏很好的灵活性，不能对缺乏很好的灵活性，不能对资源做出有效调配。资源做出有效调配。硬件分区技术硬件分区技术虚拟化技术虚

8、拟化技术特征：在Host系统上加装Virtual Machine Monitor，虚拟层作为应用级别的软件而存在，不涉及操作系统内核。虚拟层会给每个虚拟机模拟一套独立的硬件设备，在其上安装Guest操作系统。优点:能在一个节点上安装多个不同类型的操作系统,更适合实验室环境缺点:虚拟硬件、翻译代码要消耗大量资源，性能损耗大代表产品：VMware系列、微软Virtual PC/Server系列准虚拟技术（准虚拟技术（para-para-virtualizion)virtualizion)特点：修改操作系统的内核，加入一个Xen Hypervisor层。它允许安装在同一硬件设备上的多个系统可以同时启

9、动，由Xen Hypervisor来进行资源调配。性能有提高，较接近物理机环境。发展：为提高性能，Intel和AMD分别开发了VT和Pacifica虚拟技术，将虚拟指令加入到了CPU中。使用了CPU支持的硬件虚拟技术，将不再需要修改操作系统内核，而是由CPU指令集进行相应的转换操作。代表产品：XenServer操作系统虚拟化操作系统虚拟化特点：一个单一的节点运行着唯一的操作系统实例。通过在这个系统上加装虚拟化平台，可以将系统划分成多个独立隔离的容器，每个容器是一个虚拟的操作系统，被称为虚拟环境(即VE，Virtual Environment)，也被称为虚拟专用服务器(即VPS，Virtual

10、Private Server)。优势：资源损耗极少，一台服务器可以运行上百个VE/VPS，适合于生产、商业环境代表产品SWsoft的Virtuozzo/OpenVZSun基于Solaris平台的Container四种虚拟化技术比较四种虚拟化技术比较硬件分区虚拟机准虚拟机OS虚拟化代表产品IBMVmwareXenServervirtuozzo/openVZ修改host内核否否是（使用VT后不需）否Guest是否安装OS是是是否为guest虚拟设备否是一部分否效率高低高非常高消耗低高低非常低实际运营单机容量-1-31-5数百个针对应用生产研发测试研究、生产生产产品类型-商业、免费、不开源开源、免费Virtuozzo商业版本,openVZ免费开源虚拟化介绍虚拟化技术主流虚拟化产品三大虚拟化厂商VMware主攻虚拟化领域十多年是全球桌面到数据中心虚拟化解决方案的领导厂商主要产品：VMware-ESX-ServerVMware-GSX-Server （现叫VMware Server）VMware-WorkStationVMware vSphere 4MicrosoftCitrix（思杰）三大虚拟化厂商