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服务器虚拟化概述

2013-04-20 16:21:00  来源:互联网

摘要:完全虚拟化模式使用的是宿主/客户机结构。管理核心被称为hypervisor,是允许多个客户系统来共享一台物理主机,允许每个客户系统访问宿主主机的处理器、内存和其他资源的程序。
关键词: 虚拟化

    服务器虚拟化的情况


    对于当今而言,有3种基本的虚拟化技术。


    1完全虚拟化


    完全虚拟化模式使用的是宿主/客户机结构。管理核心被称为hypervisor,是允许多个客户系统来共享一台物理主机,允许每个客户系统访问宿主主机的处理器、内存和其他资源的程序。它在虚拟机与硬件之间创建一个抽象的层,客户机(或称虚拟机)运行于一个虚拟的硬件层。VMware和微软的Virtual Serer是使用完全虚拟模式的。完全虚拟化,如图1所示:

完全虚拟化示意图

    图1 完全虚拟化示意图


    2并行虚拟化


    并行虚拟模式也是基于宿主/客户机结构的,也使用hypervisor,如图2所示:

并行虚拟化示愈图

    图2并行虚拟化示愈图


    在完全虚拟化中,hypervisar需要处理器资源去管理不同的虚拟机并且将它们互相隔离,所以无法使处理器以最高效率运行口一种降低处理器需求的方法是对于与每个操作系统进行修改,所以在并行虚拟化中,由hypervisor对客户系统进行修改,这个修改的过程成为移植(parting)。移植允许hypervisor谨慎的使用系统调用,使操作系统能够意识到运行于虚拟环境中,并且与hypervisar协作,从而使虚拟化更有效率地运行。这种方法就是并行虚拟化。并行虚拟化技术的优势在于它的性能,以并行技术运行的虚拟机的响应速度接近于非虚拟机。Xen是一种基于开源系统的并行虚拟化的技术。


[page]    3操作系统层次的虚拟化


    操作系统层次虚拟化,它不是基于宿主/客户机模式的,没有hypervisor层。


    与其他技术最明显的区别是,所有的虚拟服务器必须运行同一种操作系统(当然,每个实例都有自己的应用程序和账户)。这类技术在系统的灵活程度上有所欠缺,但带来的优势则是性能上的优化。因为分布式架构消除了层与层之间的系统调用,从而降低了CPU的开销。此外,相对于使用不同操作系统的虚拟机,这类在所有虚拟服务器上使用单一的标准操作系统的结构也便于管理。操作系统层次的虚拟化。Virtozzo和Solaris Zones都是操作系统层次的。


    4虚拟化技术的瓶颈


    以上的3种虚拟化技术,都是软件层面上的。难道不能在硬件层面上实现更有效率的虚拟化技术吗?


    直到2007年,Intel和AMD才开发出支持CPU层次虚拟化的处理器,通过硬件上支持虚拟化,使得用于场hypervisor的CPU资源得以释放,提高了虚拟技术的性能。


    当然,CPU层次的虚拟化技术并不是自适应的,相关的虚拟化软件必须被重新开发,以便支持。因为这种技术使得虚拟化技术的性能增长不少,所有的虚拟化软件都将以支持CPU层次的虚拟技术为目标进行开发。


    5虚拟化技术的选择


    每一种虚拟化技术都有其优势。如何发挥优势,取决于采用的解决方案。例如,对于一组使用相同操作系统的服务器,采用操作系统层次的虚拟化技术,就是一个好的选择。


    并行虚拟化是一种折中的技术,尤其部署在那些可以感知到虚拟化的处理器的环境中。在提供了异构操作系统混合使用能力的同时,也带来了不错的性能表现。


    完全虚拟技术是这3种技术中对于性能影响最大的。但采用这种技术的物理服务器上的虚拟系统,是相互独立的,并且与主机系统也是无关的。对于软件质量控制、测试来说,是最佳的选择。除此之外,完全虚拟技术还能支持最多种类的客户系统。


    完全虚拟技术还提供了些独特的功能。例如,我们可以获取虚拟机的快照,快照中保留了虚拟机的当前状态;可以使用快照来进行灾难恢复。虚拟机的镜像文件则可以用来快速地创建新的虚拟服务器。


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责编:fanwei

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