VM
虛擬機(jī)（Virtual Machine）
虛擬化背景：美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）報(bào)告的一組有趣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)就證明了其好處。EPA 研究服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的能源效率時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上服務(wù)器只有 5% 的時(shí)間是在工作的。在其他時(shí)間，服務(wù)器都處于 “休眠” 狀態(tài)
原因：
1.有預(yù)期的冗余導(dǎo)致資源大量浪費(fèi)
例如：當(dāng)你買一臺電腦時(shí)，可能只需要i5的CPU，但是為了未來可能會買i9或i7的
2.不同的服務(wù)對服務(wù)器的資源要求不同，導(dǎo)致資源大量閑置
例如：兩臺服務(wù)器，其中一臺運(yùn)行nginx，但是nginx只需要CPU，內(nèi)存（MEM），網(wǎng)絡(luò)IO（net），但是對磁盤（disk）要求不大，另一臺運(yùn)行mfs（mooseFS具有冗余容錯功能的分布式文件系統(tǒng)），主要使用內(nèi)存（MEM），網(wǎng)絡(luò)IO（net），磁盤IO（disk），但是對CPU要求不大，所以不同的服務(wù)，對資源的要求不同，但是如果裝在一起，安全性無法保證。導(dǎo)致資源大量閑置，浪費(fèi)。

虛擬化定義
虛擬化：通過虛擬化技術(shù)，將一個物理服務(wù)器虛擬化為多個不同的邏輯服務(wù)器，在不同的邏輯服務(wù)器上運(yùn)行不同的應(yīng)用程序
彼此隔離，互不影響，顯著提高計(jì)算機(jī)的資源利用率。

發(fā)展史：
軟件模擬 ? ? ?》 ?虛擬化層翻譯 ? ? 》 ? 容器級虛擬化

軟件模擬虛擬化
將硬件模擬成虛擬化，在組成操作系統(tǒng)
效率低下，普遍用于研究

虛擬化層翻譯
x86平臺指令集權(quán)限劃分：ring0，ring1，ring2，ring3
操作系統(tǒng)一般使用ring0
驅(qū)動程序使用ring1，ring2
應(yīng)用程序使用ring3

VM提供虛擬化和CPU對應(yīng)指令集解決方案（虛擬化引擎）
.全虛擬化，客戶機(jī)認(rèn)為自己運(yùn)行在硬件之上，優(yōu)點(diǎn)：不需對客戶機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行修改；缺點(diǎn)：消耗資源大
xen公司對虛擬化內(nèi)核進(jìn)行改造（指令集改造）
半虛擬化，客戶機(jī)知道自己是運(yùn)行在虛擬機(jī)上，缺點(diǎn)：需要對客戶機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行修改，兼容性差，需要操作系統(tǒng)發(fā)布時(shí)就內(nèi)置半虛擬化技術(shù)；優(yōu)點(diǎn)：消耗資源小性能好，性能優(yōu)于全虛擬化。

2005 年,Intel ?推出硬件解決虛擬化的方案，對 CPU 指令進(jìn)行改造，即為 VT-x，VT-x 增加了兩種操作模式 ：VMX root operation 和 VMX ?non-root operation，VMM ?運(yùn)行在 VMX root operation 模式，虛擬機(jī)運(yùn)行在 VMX ?non-root operation 模式，這兩種模式都支持 Ring 0 -3 ?這 4 個特權(quán)級別（相當(dāng)于使用物理CPU）

I/O 通訊硬件解決方案 VT-d，網(wǎng)絡(luò)通訊方案 VT-c
虛擬化引擎同一提供虛擬機(jī)資源供給使用
?? ?CPU ? VT-X
?? ?MEM ? 直接通過影子表建立物理內(nèi)存的映射關(guān)系
?? ?DISK ?通過虛擬磁盤技術(shù)直接使用
?? ?網(wǎng)卡 ?虛擬網(wǎng)卡 bridge、VT-C
?? ?顯卡、USB 一些借口：VT-D 直通給虛擬機(jī)內(nèi)部
寄居架構(gòu)
優(yōu)點(diǎn)：簡單，便于實(shí)現(xiàn)
缺點(diǎn)：安裝和運(yùn)行應(yīng)用程序依賴于主機(jī)操作系統(tǒng)對設(shè)備的支持
舉例：GSX Server, VMware Server, Workstation ? KVM

裸金屬架構(gòu)
優(yōu)點(diǎn)：虛擬機(jī)不依賴于操作系統(tǒng)，可以支持多種操作系統(tǒng)，多種應(yīng)用，更加靈 活
缺點(diǎn)：虛擬層內(nèi)核開發(fā)難度較大
舉例：VMWare?
?? ??? ?ESXI Server?? ?面向企業(yè)
?? ??? ?VMware Workstation?? ?面向個人、開發(fā)者
?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的初识云计算————虚拟化背景的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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