华为FusionCompute之计算虚拟化

Posted 2021-09-19 jks212454

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了华为FusionCompute之计算虚拟化相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

华为FusionCompute之计算虚拟化

一、虚拟化介绍
二、虚拟化软件
- 1.KVM
- 2.xen
三、虚拟化分类
四、计算虚拟化分类
- 1.裸金属型虚拟化
- 2.宿主型虚拟化

一、虚拟化介绍

1.虚拟化的概念

创建软件或虚拟表示形式的应用、服务器、存储和网络，以减少 IT 开销，同时提高效率和敏捷性。

通俗理解：
在一台电脑上可以安装多个不同的系统，并且可以同时运行。

2.虚拟化的优点

虚拟化可以提高 IT 敏捷性、灵活性和可扩展性，同时大幅节约成本。更高的工作负载移动性、更高的性能和资源可用性、自动化运维 - 这些都是虚拟化的优势，虚拟化技术可以使 IT 部门更轻松地进行管理以及降低拥有成本和运维成本。

3.虚拟化的本质

①封装:运行在操作系统的虚拟机本质上是宿主机上文件。封装以为着将整个虚拟机（硬件配置、Bios配置、内存状态、磁盘状态、CPU状态）存储再独立于物理硬件的一小组文件中。这样，您只需要复制几个文件就可以随时随地根据需要复制、保存和移动虚拟机。
②隔离：虚拟机是相互隔离的。一个虚拟机的奔溃或者故障，比如说操作系统故障、应用程序崩溃或者驱动程序故障等等，不会影响到同一个服务器上面的其他虚拟机；一个虚拟机中的病毒、蠕虫等与其他虚拟机相互隔离，就像每个虚拟机都位于单独的物理机器上一样。可以进行资源控制以提供性能隔离，也可以在单一机器上面同时运行多个负载、应用程序、操作系统，而不会出现应用程序的冲突。
③相对于硬件独立：因为虚拟机运行于虚拟化层智商，所以只能看到虚拟机化层提供的虚拟硬件；此虚拟硬件也同样不必考虑物理服务器的情况；这样，虚拟机就可以在任何的X86服务器（IBM/DELL/HP等）上面运行无需进行任何修改，这样就打破了操作系统和硬件以及应用程序和操作系统、硬件之间的约束。
④分区：分区意味着虚拟化层为多个虚拟机划分服务器的能力；每个虚拟机可以同时运行一个独立的操作系统（相同或者不同的操作系统），使您能在一台服务器上面运行多个应用程序；每个操作系统只能看到虚拟化层为其提供的“虚拟硬件”（虚拟网卡、CPU、内存等），以使它认为运行在自己专用服务器上。

二、虚拟化软件

1.KVM

KVM（名称来自英语：Kernel-basedVirtual Machine的缩写，即基于内核的虚拟机），是一种用于Linux内核中的虚拟化基础设施，可以将Linux内核转化为一个hypervisor。KVM在2007年2月被导入Linux 2.6.20核心中，以可加载核心模块的方式被移植到FreeBSD及illumos上。

1.KVM是基于虚拟化扩展（Intel VT 或者 AMD-V的 X86 硬件的开源的 Linux 原生的全虚拟化解决方案。
2.KVM 中，虚拟机被实现为常规的 Linux 进程，由标准 Linux 调度程序进行调度；虚机的每个虚拟 CPU 被实现为一个常规的 Linux 进程。
这使得 KMV 能够使用 Linux 内核的已有功能。

2.xen

①Xen 是一个开放源代码虚拟机监视器，由剑桥大学开发。它打算在单个计算机上运行多达100个满特征的操作系统。操作系统必须进行显式地修改（“移植”）以在Xen上运行（但是提供对用户应用的兼容性）。这使得Xen无需特殊硬件支持，就能达到高性能的虚拟化。
②XEN虚拟化必须运行在XEN内核中

三、虚拟化分类

1.半虚拟化

半虚拟化中，主机的CPU不支持虚拟化，其中 CPU不支持VT-X指令集，通过修改客户操作系统代码，将原来在物理机上执行的一些特权指令，修改成可以和VMM直接交互的方式，实现操作系统的定制化。
虚拟机管理程序（VMM）就是负责客户操作系统和内核交互的驱动程序，运行在Ring0上，以驱动程序的形式体现（驱动程序工作在Ring0，否则不能驱动设备）

2.全虚拟化

1.不需要对GuestOS操作系统软件的源代码做任何的修改，就可以运行在这样的VMM中
2.在全虚拟化的虚拟平台中，GuestOS并不知道自己是一台虚拟机，它会认为自己就是运行在计算机物理硬件设备上的HostOS。因为全虚拟化的VMM会将一个OS所能够操作的CPU、内存、外设等物理设备逻辑抽象成为虚拟CPU、虚拟内存、虚拟外设等虚拟设备后，再交由GuestOS来操作使用。这样的GuestOS会将底层硬件平台视为自己所有的，但是实际上，这些都是VMM为GuestOS制造了这种假象。
3.全虚拟化又分为：软件辅助的全虚拟化 & 硬件辅助的全虚拟化。