虚拟化技术简介
虛擬化技術(shù)的分類(lèi)
1、CPU虛擬化
CPU的虛擬化技術(shù)是一種硬件方案,支持虛擬技術(shù)的CPU帶有特別優(yōu)化過(guò)的指令集來(lái)控制虛擬過(guò)程,通過(guò)這些指令集,VMM會(huì)很容易提高性能。
2、服務(wù)器虛擬化
服務(wù)器虛擬化能夠通過(guò)區(qū)分資源的優(yōu)先次序,并隨時(shí)隨地將服務(wù)器資源分配給最需要它們的工作負(fù)載來(lái)簡(jiǎn)化管理和提高效率,從而減少為單個(gè)工作負(fù)載峰值而儲(chǔ)備的資源
3、存儲(chǔ)虛擬化
虛擬存儲(chǔ)設(shè)備需要通過(guò)大規(guī)模的raid子系統(tǒng)和多個(gè)I/O通道連接到服務(wù)器上,智能控制器提供LUN訪(fǎng)問(wèn)控制、緩存和其他如數(shù)據(jù)復(fù)制等管理功能。
4、網(wǎng)絡(luò)虛擬化
網(wǎng)絡(luò)虛擬化整合后的設(shè)備組成了一個(gè)邏輯單元,在網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)為一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn),管理簡(jiǎn)單化、配置簡(jiǎn)單化、可跨設(shè)備鏈路聚合,極大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),同時(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)冗余可靠性。
5、應(yīng)用虛擬化
應(yīng)用虛擬化通常包括兩層含義,一是應(yīng)用軟件的虛擬化,一是桌面的虛擬化。
XEN虛擬化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
缺點(diǎn):(1) Xen會(huì)占用相對(duì)較大的空間,且依賴(lài)于0號(hào)虛擬機(jī)中的Linux操作系統(tǒng)。Xen依靠第三方解決方案來(lái)管理硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、存儲(chǔ)、備份和恢復(fù),以及容錯(cuò) 任何具有高I/O速率的操作或任何會(huì)吞噬資源的操作都會(huì)使Xen陷入困境,使其他虛擬機(jī)缺乏資源。(3) Xen缺少802.1Q 虛擬局域網(wǎng)(VLAN)中繼,出于安全考慮,它沒(méi)有提供目錄服務(wù)集成、基于角色的訪(fǎng)問(wèn)控制、安全日志記錄和審計(jì)或管理操作。(4) Xen目前最大的困難在于Linux內(nèi)核社區(qū)的抵制,導(dǎo)致XEN相關(guān)的內(nèi)核改動(dòng)一直不能順利進(jìn)入內(nèi)核源代碼,從而無(wú)法及時(shí)得到內(nèi)核最新開(kāi)發(fā)成果的支持。
優(yōu)點(diǎn):(1)Xen構(gòu)建于開(kāi)源的虛擬機(jī)管理程序上,結(jié)合使用半虛擬化和硬件協(xié)助的虛擬化。操作系統(tǒng)與虛擬化平臺(tái)之間的這種協(xié)作支持開(kāi)發(fā)一個(gè)較簡(jiǎn)單的虛擬機(jī)管理程序來(lái)提供高度優(yōu)化的性能(2) Xen提供了復(fù)雜的工作負(fù)載均衡功能,可捕獲CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)I/O和網(wǎng)絡(luò)I/O數(shù)據(jù),它提供了兩種優(yōu)化模式:一種針對(duì)性能,另一種針對(duì)密度。(3) Xen利用一種名為Citrix Storage Link 的獨(dú)特的存儲(chǔ)集成功能。使用Citrix Storage Link,系統(tǒng)管理員可直接利用來(lái)自HP、Dell Equal Logic、NetApp、EMC等公司的存儲(chǔ)產(chǎn)品。(4) Xen包含多核處理器支持、實(shí)時(shí)遷移、物理服務(wù)器到虛擬機(jī)轉(zhuǎn)換(P2V)和虛擬到虛擬轉(zhuǎn)換(V2V)工具。集中化的多服務(wù)器管理、實(shí)時(shí)性能監(jiān)控,以及Windows和Linux的快速性能。
KVM虛擬化技術(shù)的功能特性及其優(yōu)缺點(diǎn)
功能特性:KVM吸引許多人使用的一個(gè)動(dòng)因就是性能,在同樣的硬件條件下,能提供更好的虛擬機(jī)性能,主要是因?yàn)镵VM架構(gòu)簡(jiǎn)單,代碼只有2萬(wàn)行,一開(kāi)始就支持硬件虛擬化,這些技術(shù)特點(diǎn)保證了KVM的性能。
優(yōu)點(diǎn):KVM因?yàn)槭情_(kāi)源項(xiàng)目,絕大部分KVM的解決方案都是免費(fèi)方案,隨著KVM的發(fā)展,KVM虛擬機(jī)越來(lái)越穩(wěn)定,兼容性也越來(lái)越好,因而也就得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
缺點(diǎn):免費(fèi)并不意味著KVM沒(méi)有技術(shù)支持。在KVM的開(kāi)源社區(qū),數(shù)量巨大的KVM技術(shù)支持者都可以提供KVM技術(shù)支持。另外,如果需要商業(yè)級(jí)支持,也可以購(gòu)買(mǎi)紅帽公司的服務(wù)。
RHEV虛擬化技術(shù)的功能特性及優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):(1)性能和可擴(kuò)展性:為實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)的虛擬化應(yīng)用程序,如Oracle、SAP和Microsoft Exchange,為其提供領(lǐng)先的性能和可擴(kuò)展性。(2)安全性:業(yè)界領(lǐng)先的安全性,在安全增強(qiáng)型紅帽企業(yè)Linux內(nèi)核基礎(chǔ)上構(gòu)建(3)企業(yè)功能:業(yè)虛擬化管理功能,包括實(shí)時(shí)遷移、高可用性、負(fù)載均衡、節(jié)能等(4)靈活性:通過(guò)消除桌面操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)硬件之間的依賴(lài)性,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)靈活性和連續(xù)性。(5)成本優(yōu)勢(shì):與其他解決方案相比較,憑借紅帽軟件訂閱模式的強(qiáng)大功能,能夠以更低的購(gòu)置和總擁有成本獲得相同或更好的功能集,從而獲得收益。
缺點(diǎn):(1)技術(shù)不成熟:KVM的出現(xiàn)不過(guò)三四年時(shí)間,在可用資源、平臺(tái)支持、管理工具、實(shí)施經(jīng)驗(yàn)方面當(dāng)然不能與出現(xiàn)8年之久的Xen相比。(2)需要Windows支持;KVM3.0之前的RHEV-M管理程序需要Windows支持,這是KVM在部署過(guò)程中最大的障礙,RedHat公司已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性,從KVM3.0開(kāi)始,開(kāi)發(fā)出基于Linux的RHEV-M,取消了其只能運(yùn)行于Windows服務(wù)器上的尷尬,這一改動(dòng)得到大量Linux用戶(hù)的支持。(3)管理的物理服務(wù)器數(shù)量少,每臺(tái)M端只能管理500臺(tái)以?xún)?nèi)的H端服務(wù)器。
其他虛擬化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法
1、VMware
(1)VMware Workstation
? ? ? ? ?VMware Workstation是VMware公司銷(xiāo)售的運(yùn)行于臺(tái)式機(jī)和工作站上的虛擬化軟件,也是VMware公司第一個(gè)面市的產(chǎn)品(1999年5月)。該產(chǎn)品最早采用了VMware在業(yè)界知名的二進(jìn)制翻譯技術(shù),在x86 CPU硬件虛擬化技術(shù)還未出現(xiàn)之前,為客戶(hù)提供了純粹的基于軟件的全虛擬化解決方案。
(2)VMware ESX Server
? ? ? ? ? ESX服務(wù)器(一種能直接在硬件上運(yùn)行的企業(yè)級(jí)的虛擬平臺(tái)),虛擬的SMP,它能讓一個(gè)虛擬機(jī)同時(shí)使用四個(gè)物理處理器,和VMFS一樣,它能使多個(gè)ESX服務(wù)器分享塊存儲(chǔ)器。
2、Virtual Box
? ? ? ? Oracle VirtualBox是由德國(guó)InnoTek軟件公司出品的虛擬機(jī)軟件,現(xiàn)在由甲骨文公司進(jìn)行開(kāi)發(fā),是甲骨文公司xVM虛擬化平臺(tái)技術(shù)的一部分。它提供使用者在32位或64位的Windows、Solaris及Linux操作系統(tǒng)上虛擬其他X86的操作系統(tǒng)。使用者可以在VirtualBox上安裝并執(zhí)行Solaris、Windows、DOS、Linux、OS/2 Warp、OpenBSD及FreeBSD等操作系統(tǒng)作為客戶(hù)端操作系統(tǒng)。最新的VirtualBox還支持運(yùn)行Android4.0系統(tǒng)。
3、Hyper-V
Hyper-V是微軟提出的一種系統(tǒng)管理程序虛擬化技術(shù)。Hyper-V設(shè)計(jì)的目的是為廣泛的用戶(hù)提供更為熟悉及成本效益更高的虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施軟件,這樣可以降低運(yùn)作成本、提高硬件利用率、優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施并提高服務(wù)器的可用性。 ?Hyper-V的設(shè)計(jì)借鑒了Xen,采用微內(nèi)核的架構(gòu),兼顧了安全性和性能的要求。Hyper-V底層的Hypervisor運(yùn)行在最高的特權(quán)級(jí)別下,微軟將其稱(chēng)為ring-1(而Intel也將其稱(chēng)為root mode),而虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)內(nèi)核和驅(qū)動(dòng)運(yùn)行在ring0,應(yīng)用程序運(yùn)行在ring3。
總結(jié)
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