虚拟化存储技术的三大实现方式分析

虚拟化存储技术的三大实现方式分析
虚拟化存储技术的三大实现方式分析

虚拟化存储技术的三大实现方式分析

【文章摘要】虚拟化可以自动配置存储设备及其空间,使用户能在一个域中使用在物理上分散存在的所有存储资源,以便跨地区管理不可预测的事件,如业务不连续性、对容量需求的调整、员工的变化等。

在存储领域中,应用虚拟化存储技术可以为我们节约大量的资金投入,减轻企业的压力。通过虚拟化,用户将摆脱底层物理环境的复杂性,充分利用基于异构平台的存储空间,在开放的基础上实现对资源的有效规划。

虚拟化可以自动配置存储设备及其空间,使用户能在一个域中使用在物理上分散存在的所有存储资源,以便跨地区管理不可预测的事件,如业务不连续性、对容量需求的调整、员工的变化等。而无论这些存储资源所处的存储域的位置、大小、类型和制造商如何,都将被从单一逻辑视图中进行管理。

虚拟化存储技术的区分

(1)基于主机的虚拟化存储技术

基于主机的虚拟存储依赖于代理或管理软件,它们被安装在一个或多个主机上,实现存储虚拟化的控制和管理。由于控制软件运行在主机上,这就会占用主机的处理时间。因此,这种方法的可扩充性较差,实际运行的性能不是很好。基于主机的方法也有可能影响到系统的稳定性和安全性,因为有可能导致不经意间越权访问到受保护的数据。这种方法要求在主机上安装适当的控制软件,因此一个主机的故障可能影响整个SAN系统中数据的完整性。软件控制的存储虚拟化还可能由于不同存储厂商软硬件的差异而带来不必要的互操作性开销,所以这种方法的灵活性也比较差。

但是,因为不需要任何附加硬件,基于主机的虚拟化方法最容易实现,其设备成本最低。使用这种方法的供应商趋向于成为存储管理领域的软件厂商,而且目前已经有成熟的软件产品。这些软件可以提供给便于使用的图形接口,方便地用于SAN的管理和虚拟化,在主机和小型SAN结构中有着良好的负载平衡机制。从这个意义上看,基于主机的存储虚拟化是一种性价比不错的方法。

(2)基于存储设备的虚拟化存储技术

基于存储设备的存储虚拟化方法依赖于提供相关功能的存储模块。如果没有第三方的虚拟软件,基于存储的虚拟化经常只能提供一种不完全的存储虚拟化解决方案。对于包含多厂商存储设备的SAN存储系统,这种方法的运行效果并不是很好。依赖于存储供应商的功能模块将会在系统中排斥JBODS(Just a Bunch of Disks,简单的硬盘组)和简单存储设备的使用,因为这些设备并没有提供存储虚拟化的功能。当然,利用这种方法意味着最终将锁定某一家单独的存储供应商。

基于存储的虚拟化方法也有一些优势:在存储系统中这种方法较容易实现,容易和某个特定存储供应商的设备相协调,所以更容易管理,同时它对用户或管理人员都是透明的。但是,我们必须注意到,因为缺乏足够的软件进行支持,这就使得解决方案更难以客户化和监控。

(3)基于网络的虚拟化存储技术

基于网络的虚拟化方法是在网络设备之间实现存储虚拟化功能,具体有下面几种方式:

- 基于互联设备的虚拟化存储技术

基于互联设备的方法如果是对称的,那么控制信息和数据走在同一条通道上;如果是不对称的,控制信息和数据走在不同的通道上。在对称的方式下,互联设备可能成为瓶颈,但是多重设备管理和负载平衡机制可以减缓瓶颈的矛盾。同时,多重设备管理环境中,当一个设备发生故障时,也比较容易支持服务器实现故障接替。但是,这将产生多个SAN孤岛,因为一个设备仅控制与它所连接的存储系统。非对称式虚拟存储比对称式更具有可扩展性,因为数据和控制信息的路径是分离的。

基于互联设备的虚拟化方法能够在专用服务器上运行,使用标准操作系统,如Windows、SunSolaris、Linux或供应商提供的操作系统。这种方法运行在标准操作系统中,具有基于主机方法的诸多优势———易使用、设备便宜。许多基于设备的虚拟化提供商也提供附加的功能模块来改善系统的整体性能,能够获得比标准操作系统更好的性能和更完善的功能,但需要更高的硬件成本。

但是,基于设备的方法也继承了基于主机虚拟化方法的一些缺陷,因为它仍然需要一个运行在主机上的代理软件或基于主机的适配器,任何主机的故障或不适当的主机配置都可能导致访问到不被保护的数据。同时,在异构操作系统间的互操作性仍然是一个问题。

- 基于交换机的虚拟化存储技术

按照基于交换机的方法,存储虚拟化的功能模块嵌入于交换机的固件中或者放在附属于交换机的单独的服务器上。由于并不要求在每一台主机上都运行存储虚拟化功能软件,基于交换机的存储虚拟化系统以软件方式提供管理功能模块,这种方法不存在基于设备或基于主机环境中可能会遇到的安全性问题。同时,在异构环境中也能提供更多的互操作性。但是,交换机仍然是一个瓶颈,也可能成为故障的敏感点。当然,如果不在意较高的附加费用,可以引入备用交换机,用于数据通道上的故障接替。

- 基于路由器的虚拟化存储技术

基于路由器的方法是在路由器固件上实现存储虚拟化功能。供应商通常也提供运行在主机上的附加软件来进一步增强存储管理能力。在此方法中,路由器被放置于每个主机到存储网络的数据通道中,用来截取网络中任何一个从主机到存储系统的命令。由于路由器潜在地为每一台主机服务,大多数控制模块存在于路由器的固件中,相对于基于主机和大多数基于互联设备的方法,这种方法的性能更好、效果更佳。由于不依赖于在每个主机上运行的代理服务器,这种方法比基于主机或基于设备的方法具有更好的安全性。当连接主机到存储网络的路由器出现故障时,仍然可能导致主机上的数据不能被访问。但是只有联结于故障路由器的主机才会受到影响,其它主机仍然可以通过其它路由器访问存储系统。路由器的冗余可以支持动态多路径,这也为上述故障问题提供了一个解决方法。由于路由器经常作为协议转换的桥梁,基于路由器的方法也可以在异构操作系统和多供应商存储环境之间提供互操作性。

虚拟化存储技术的发展前景

- 每一种虚拟化存储技术都有其优缺点

基于主机和基于存储的方法对于初期的采用者来说魅力最大,因为他们不需要任何附加硬件,但对于异构存储系统和操作系统而言,系统的运行效果并不是很好。对于那些要求最大限度进行互操作的企业来说,基于交换机或基于路由器的方法可能更为恰当。对那些要求更高可扩充性的用户来说,基于路由器的方法是最优选择。基于互联设备的方法处于两者之间,它回避了一些安全性问题,存储虚拟化的功能较强,能减轻单一主机的负载,同时可获得很好的可扩充性。

不同供应商的存储虚拟化实现方法不同,一些偏重于复制,一些擅长备份,而另外一些在恢复和访问控制方面性能更为优越。存储管理软件供应商趋向于提供最完善的管理套餐。但是,多平台的支持和最佳的性能特性并不容易达到最优。在数据复制方面已经发展出多种镜像方法。许多存储供应商提供三层镜像结构,Veritas公司甚至能够提供四层镜像结构。镜像在一些方面受到推崇,全面镜像能在另一个驱动器上产生完全相同的副本。这个附加的副本有时也称为快照,只存储以前版本的数据。有时,在不同地理位置上存在的副本驱动器,通过IP相连能产生远程或异步副本。在存储网络中,存储访问控制经常在分区式的主机和存储系统中进行。只有属于同一个分区的主机能够访问这个分区的存储设备。主机和存储设备经常是多分区

的一员。分区制的理念与虚拟专用存储网络相似。

- 网络虚拟最有前途

从发展趋势看,基于主机的和基于存储的虚拟化技术目前已经相对成熟,用户可以充分享受到它们所带来的好处,而且由于它们已经进入成熟期,因此,价格也较低。在这两方面,惠普已推出了服务器层的Virtual Replicator、存储层的StorageWorks EVA和VA。

而网络虚拟化是一种新的虚拟化存储技术,它独立于主机和存储设备,因此,给用户带来了很大的灵活性,其未来的发展空间最大。尽管网络虚拟是新兴的领域,但它具有很大的成长空间,甚至有人将这种在网络上实现虚拟化称为第二代SAN或下一代SAN

常见四种虚拟化技术优劣势对比

常见四种虚拟化技术优劣势对比-兼谈XEN与vmware的区别 蹦不路磅按: 好多人估计对XEN和vmware到底有啥区别有所疑问. 可能如下的文章会有所提示 据说本文作者系SWsoft中国首席工程师.没找到名字, 故保留title ---------------- Update: 13-11-2008 关于xen Hypervisor个人理解的一点补充. xen hypervisor 类似一个linux的kernel .位于/boot/下名字xen-3.2-gz. 系统启动的时候它先启动。然后它在载入dom0. 所有对其他domainU的监控管理操作都要通过domain0. 因为hypervisor 只是一个类kernel. 没有各种application. 需要借助domain0的application 比如xend xenstore xm 等。 个人猜想,hypervisor 能集成一些简单的管理程序也是可能的。vmware好像也正在作植入硬件的hypervisor 将来的发展可能是是hypervisor 会和bios一样在每个服务器上集成了。然后每台服务器买来后就自动支持 可以启动数个操作系统了。彻底打破一台裸机只能装一个操作系统的传统。 ----------------- 虚拟化技术(Virtualization)和分区(Partition)技术是紧密结合在一起,从60年代Unix诞生起,虚拟化技术和分区技术就开始了发展,并且经历了从“硬件分区”->“虚拟机”->“准虚拟机”->“虚拟操作系统”的发展历程。最早的分区技术诞生自人们想提升大型主机利用率需求。比如在金融、科学等领域,大型Unix服务器通常价值数千万乃至上亿元,但是实际使用中多个部门却不能很好的共享其计算能力,常导致需要计算的部门无法获得计算能力,而不需要大量计算能力的部门占有了过多的资源。这个时候分区技术出现了,它可以将一台大型服务器分割成若干分区,分别提供给生产部门、测试部门、研发部门以及其他部门。 几种常见的虚拟化技术代表产品如下: 类型代表产品 硬件分区IBM/HP等大型机硬件分区技术 虚拟机(Virtual Machine Monitor)EMC VMware Mircosoft Virtual PC/Server Parallels 准虚拟机(Para-Virtualization)Xen Project 虚拟操作系统(OS Virtualization)SWsoft Virtuozzo/OpenVZ Project Sun Solaris Container HP vSE FreeBSD Jail Linux Vserver 硬件分区技术 硬件分区技术如下图所示:硬件资源被划分成数个分区,每个分区享有独立的CPU、内存,并安装独立的操作系统。在一台服务器上,存在有多个系统实例,同时启动了多个操作系统。这种分区方法的主要缺点是缺乏很好的灵活性,不能对资源做出有效调配。随着技术的进步,现在对于资源划分的颗粒已经远远提升,例如在IBM AIX系统上,对CPU资源的划分颗粒可以达到0.1个CPU。这种分区方式,在目前的金融领域,比如在银行信息中心

硬件虚拟化技术浅析

硬件虚拟化技术浅析 ==================================== 目录 1 硬件虚拟化技术背景 2 KVM的内部实现概述 2.1 KVM的抽象对象 2.2 KVM的vcpu 2.3 KVM的IO虚拟化 2.3.1 IO的虚拟化 2.3.2 VirtIO 3 KVM-IO可能优化地方 3.1 Virt-IO的硬盘优化 3.2 普通设备的直接分配(Direct Assign) 3.3 普通设备的复用 =================================== 1 硬件虚拟化技术背景 硬件虚拟化技术通过虚拟化指令集、MMU(Memory Map Unit)以及IO来运行不加修改的操作系统。 传统的处理器通过选择不同的运行(Ring 特权)模式,来选择指令集的范围,内存的寻址方式,中断发生方式等操作。在原有的Ring特权等级的基础上,处理器的硬件虚拟化技术带来了一个新的运行模式:Guest模式[1],来实现指令集的虚拟化。当切换到Guest模式时,处理器提供了先前完整的特权等级,让Guest 操作系统可以不加修改的运行在物理的处理器上。Guest与Host模式的处理器上下文完全由硬件进行保存与切换。此时,虚拟机监视器(Virtual Machine Monitor)通过一个位于内存的数据结构(Intel称为VMCS, AMD称为VMCB)来控制Guest系统同Host系统的交互,以完成整个平台的虚拟化。 传统的操作系统通过硬件MMU完成虚拟地址到物理地址的映射。在虚拟化环境中,Guest的虚拟地址需要更多一层的转换,才能放到地址总线上: Guest虚拟地址 -> Guest物理地址 -> Host物理地址 ^ ^ | | MMU1 MMU2 其中MMU1可以由软件模拟(Shadow paging中的vTLB)或者硬件实现(Intel EPT、AMD NPT)。MMU2由硬件提供。

VMware服务器虚拟化解决方案(详细)

虚拟化解决方案

目录 一、VMware解决方案概述........................ 错误!未定义书签。 1.1 VMware服务器整合解决方案......................................................................... 错误!未定义书签。 1.2 VMware商业连续性解决方案......................................................................... 错误!未定义书签。 1.3 VMware测试和开发解决方案......................................................................... 错误!未定义书签。 二、VMware虚拟化实施方案设计.................. 错误!未定义书签。 2.1 需求分析 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 方案拓扑图 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3 方案构成部分详细说明 ................................................................................. 错误!未定义书签。 2.3.1 软件需求.............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.3.2 硬件需求.............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4 方案结构描述 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.1 基础架构服务层.................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.2 应用程序服务层.................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.3 虚拟应用程序层.................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.4 VMware异地容灾技术......................................................................... 错误!未定义书签。 2.5 方案带来的好处 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.5.1 大大降低TCO....................................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.2 提高运营效率...................................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.3 提高服务水平...................................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.4 旧硬件和操作系统的投资保护.......................................................... 错误!未定义书签。 2.6 与同类产品的比较 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 2.6.1 效率 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.6.2 控制 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.6.3 选择 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 三、VMware 虚拟化桌面应用实列 ................. 错误!未定义书签。 3.1 拓扑图 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2 方案描述 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3 方案效果 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 四、项目预算.................................. 错误!未定义书签。

存储虚拟化解决方案

存储虚拟化解决方案 1.1.1 存储虚拟化双机双柜解决方案 随着信息化建设的不断推进,各个企事业单位的活动越来越多的依赖于其关键的业务信息系统,这些业务信息系统对整个机构的运营和发展起着至关重要的作用,一旦发生宕机故障或应用停机,将给机构带来巨大的经济损失。 当前,大多数系统基于基于共享磁盘阵列模式的双机集群系统,通过在两台服务器上运行高可用性软件(双机软件或集群软件)和共用磁盘阵列来实现。它使用磁盘阵列作为两台服务器的共用存储设备,通过双机软件对磁盘阵列进行管理,同时对受保护的服务进行监控和管理。任何一台服务器运行一个应用时,应用数据存储在共享的数据空间内,每台服务器的操作系统和应用程序文件存储在其各自的本地储存空间上。 共享磁盘阵列双机集群方式缺点: 磁盘阵列存在单点数据故障,一旦磁盘阵列出现逻辑或物理故障,数据安全就得不到保障 为了解决共享磁盘模式的单点数据故障问题,以及纯软件模式的速度慢、数据安全性低、存储空间小等问题,我们最新推出了出双机双柜高可用高安全存储解决方案。如下图,该方案采用完全独立的两套磁盘阵列实时存储双份数据,解决了整个系统的单点数据故障问题,每台阵列上都采

用安全性较高的RAID5格式来保护数据,同时把数据和服务器也进行了分离,这样数据存储的速度比传统方式快很多,而且,存储系统的升级扩容也会非常方便,支持不同接口的存储。 图:存储虚拟化双机双柜架构图 方案说明: 在服务器层面,如果服务器出现硬件故障,导致操作系统无法正常运行或启动,VMware HA将自动将应用服务切换至备用服务器上。 在存储方面,通过实施双机双柜方案,彻底实现了冗余的存储路径设计,有效避免了HBA卡、光纤存储交换机、磁盘阵列、存储通道单点故障的情况,完全冗余的双机双柜

配电自动化系统运维技术分析

配电自动化系统运维技术分析 发表时间:2020-01-16T13:22:33.587Z 来源:《基层建设》2019年第27期作者:徐一翔 [导读] 摘要:随着经济的发展,我国的国家电网建设趋于智能化和自动化。 常州三新供电服务有限公司溧阳分公司江苏溧阳 213300 摘要:随着经济的发展,我国的国家电网建设趋于智能化和自动化。目前人们对电网的要求越来越高,为确保电网高效稳定的运行,必须进行电力配网自动化运行优化,从而推动配网自动化的高效率运行。本文对配电自动化系统实用化运维技术进行了分析。 关键词:配电自动化系统;运维技术;特点 前言: 随着电网建设规模逐渐加大,对于配电自动化系统功能性要求也逐渐增多,需要配电自动化系统功能具备配网标准抢修、生产运维等诸多功能特点。为了充分发挥配电自动化系统功能性作用,需要在配电自动化系统运维管理中,促进运维技术水平的提升,更新实用化安全管理方式,确保配电自动化系统具有安全性、稳定性特点,满足配电系统的运行要求,符合运维目标建设。 1、传统电网运作模式阐述 电力网络的自动化发展趋势愈加明显,对于电力系统的改革产生极大的促进和推动,利用相关技术手段可不断强化配电网络的运行管理水平。传统电网运作模式主要为分散性模式,这一分散性模式是电网系统运用较长时间生产模式,利用分散形式的生产管理。详细来说,传统电网系统分化管理方案,主要是建立在相同级别基础上,利用分化管理模式,可以对不同管理系统进行分化管理,把行政体系和不同部门系统工作细致化划分,但是分化模式划分过于细致,增加了运维工作人员任务量,降低运维工作质量,增加工作人员作业时间,无法满足当下电力企业经济发展目标,从而间接阻碍了电网企业的发展。分化管理模式,在系统构建环节也存在自身发展弊端,增加系统构成复杂性,不同系统和部门存在多次置现现象,导致人力资源和财务资源浪费,无法实现企业现代化运维发展目标。 2、配电自动化系统运维技术的重要价值 对于电力配网自动化运行优化,通过自动化的方式,促使供电公司能够准确地控制配网输电。运行优化时,可以构建实时监控系统,直接监督配电环节的运行,还要做好预测工作,配合电力调度环节,避免配电中发生供给不足的情况。同时,采用自动化的控制方式,维护电力配网的供电平衡。在电力配网自动化运行优化期间,配电环节要规范运行,保证电力配网自动化的高效性。配电自动化系统实用化运维技术的价值主要体现在以下几个方面,首先,具有很好的监测功能,这个优势可以给电力系统运维管理工作人员的监测数据变得更加准确,从而也使得整个电力系统变得更为可靠,有效降低电力系统出现故障的频率。与传统的运维技术比起来,配电自动化系统实用化运维技术操作更便捷,减轻了电力系统工作人员的压力,有效的提升了工作效率。此外,通过对该技术的分析可以有效降低器械的修理费用,减短了修理故障的时间。 3、配电自动化运维技术的发展目标 建设配电自动化系统的首要目的之一,是尽可能控制和减少由于停电而造成的影响和尽量缩短停电的时间。因此,实时采集配电网系统的相关数据,即遥测和遥信,并对其进行详细分析,从而使调度员可以随时监控电网系统的实际运行状况,以及电网系统在出现故障后可及时做出相应解决对策。此外,可对配电系统进行必要的遥控、遥调操作,从而大大缩减故障处理的时间,减少工作人员工作量,起到降低维护的成本,促进供电企业可持续发展。 4、如何有序开展配电自动化系统的运行与维护 4.1制定“三盲”问题的针对性管理目标 配电自动化的建设改造过程中首要解决的就是意识上面的“三盲”问题,“三盲”问题的产生主要源于工程技术人员在工作中不能实事求是。要想真正解决“三盲”问题就要制定制度性的管理目标,要坚持合理化的原则,完善具体方案,加强配电系统的监测力度。工程技术人员要做到结合配电自动化系统的建设成本合理优化工程的建设;在追求高级应用的过程中要坚持因地制宜的原则,根据电网建设地区的供电结构进行细致研究,从而做到合理增设配电自动化装置高级应用。除此之外,工程技术人员还应将更大时间跨度内的预测工作量与主站的建设规模相比对,保证主站的建设规模与自动化装置的工作需求相匹配,有效利用国家资源。在管理目标的设立中“三遥率”应作为工程技术人员的技术追求,努力提高配电自动化装置的“三遥率”。通过解决配电自动化运维过程中的“三盲”问题,可以帮助配电自动化系统运维管理人员更好的了解系统运行的特点,从而提升他们的工作效率和管理水平。 4.2有效推进遥控控制模式实用化 国家对于配电系统自动化的升级建设就是为了更好的提高运维管理水平,而很多技术人员对遥控处于过于谨慎的状态,这样的行为只能是固守传统,很难提升运维管理水平。对于配电系统的运维管理工作,管理人员首先就是要提高对于配电系统自动化设备的信任程度,充分发挥配电系统自动化设备的各项优势,做到运维管理效率的最大化。在实际工作中,运维管理人员要详细了解自动化设备的运行特点,并结合配电系统的整体情况,保证配电自动化装置的正确安装与运维,在保证安全稳定运行的前提下,减少运行故障。配电系统的遥控、遥测是减少故障处理时间,减少工作人员工作量的有效途径,能够大幅度降低运维成本,从而促进供电企业的可持续发展。配电自动化装置遥控控制模式的实用化是推进国家电网配电自动化系统向智能化发展的关键一步,但这个过程不能是一蹴而就的,强迫技术人员适应遥控控制可能会适得其反所以应该在实际工作中不断去磨合,最终保证遥控控制模式实用效果的最大化。 4.3科学优化管理分工工作 在电力自动化系统的实际应用中,应以事实为前提,结合电力企业自身的发展需要,使其能够在配网运行管理工作中得到有效利用,从而提高电力企业的经济效益。如今许多工作领域都面临着多头管理、权责不清的问题,在配电自动化运维体系管理工作中也不例外。如设备异常检查工作,通讯运行维护部门和配电运行维护部门都只负责自身管理范围,缺乏有效的信息沟通和共享,甚至在出现问题时互相指责、推诿责任,造成很多技术问题得不到有效的解决。管理人员需加强配电自动化运维体系的管理分工工作,在做到权明责晰的同时加强各个单位部门之间的有效信息交流。在此基础上,各个单位应互相合作有效解决设备异常等问题,共同探索建立一套配电自动化运行的设备检修方案,提升工作的质量和效益。 4.4加强配电自动化系统人才队伍建设 配电自动化运维体系的建设与发展离不开优秀人才的支撑,这项工作需要专业人员的经验积累,同时也需要专业人员具备更高水平的

各种虚拟化技术归纳_技术工作归纳.doc

各种虚拟化技术总结_技术工作总结 《各种虚拟化技术总结》是一篇好的范文,好的范文应该跟大家分享,篇一:主流的四大化对比分析 主流四大虚拟化架构对比分析 云计算平台需要有资源池为其提供能力输出,这种能力包括计算能力、存储能力和网络能力,为了将这些能力调度到其所需要的地方,云计算平台还需要对能力进行调度管理,这些能力均是由虚拟化资源池提供的。 云计算离不开底层的虚拟化支持。维基百科列举的虚拟化技术有超过60种,基于X86(CISC)体系的超过50种,也有基于RISC体系的,其中有4 种虚拟化技术是当前最为成熟而且应用最为广泛的,分别是:VMWARE的ESX、微软的Hyer-V、开源的XEN和KVM。云计算平台选用何种虚拟化技术将是云计算建设所要面临的问题,文章就4种主流虚拟化技术的架构层面进行了对比分析。 形成资源池计算能力的物理设备,可能有两种,一种是基于RISC的大小型机,另一种是基于CISC的X86服务器。大小型机通常意味着高性能、高可靠性和高价格,而X86服务器与之相比有些差距,但随着Ier和AMD等处理器厂商技术的不断发展,原本只在小型机上才有的技术已经出现在了X86处理器上,如64位技术、虚拟化技术、多核心技术等等,使得X86服务器在性能上突飞猛进。通过TPC组织在2011年3月份所公布的单机计算机性能排名中可以看出,4路32核的X86服务器性能已经位列前10名,更重要的是X86服务器的性价比相对小型机有约5倍的优势。因此,选择X86服务器作为云计算资源池,

更能凸显出云计算的低成本优势。 由于单机计算机的处理能力越来越大,以单机资源为调度单位的颗粒度就太大了,因此需要有一种技术让资源的调度颗粒更细小,使资源得到更有效和充分 的利用,这就引入了虚拟化技术。当前虚拟化技术中主流和成熟的有4种:VMWARE的ESX、微软的Hyer-V、开源的XEN和KVM,下面将针对这4种虚拟化技术的架构进行分析 1 虚拟化架构分析 从虚拟化的实现方式来看,虚拟化架构主要有两种形式:宿主架构和裸金属架构。在宿主架构中的虚拟机作为主机的一个进程来调度和管理,裸金属架构下则不存在主机操作系统,它是以Hyervisor直接运行在物理之上,即使是有类似主机操作系统的父分区或Domi 0,也是作为裸金属架构下的虚拟机存在的。宿主架构通常用于个人PC上的虚拟化,如WidosVirul PC,VMre Worksio,Virul Box,Qemu等,而裸金属架构通常用于服务器的虚拟化,如文中提及的4种虚拟化技术。 (一) ESX的虚拟化架构 ESX是VMre的企业级虚拟化产品,2001年开始发布ESX 10,到2011年2月发布ESX 41 Ude 1。 ESX服务器启动时,首先启动Liux Kerel,通过这个操作系统加载虚拟化组件,最重要的是ESX的Hyervisor组件,称之为VMkerel,VMkerel会从LiuxKerel完全接管对硬件的控制权,而该Liux Kerel作为VMkerel的首个虚拟机,用于承载ESX的servieCosole,实现本地的一些管理功能。VMkerel负责为所承载的虚拟机调度所有的硬件资源,但不同类型的硬件会有些区别。 虚拟机对于CPU和内存资源是通过VMkerel直接访问,最

基础架构及服务器虚拟化解决方案

网络基础架构及数据中心规划方案 2016年11月

目录 一.网络建设需求 (3) 1.1 目标架构: (3) 1.2设计目标: (3) 二. 规划方案 (4) 2.1 方案拓扑 (4) 2.2 架构说明 (5) 2.3 为什么选用Vmware虚拟化技术(整个方案的重点) (6) 2.4 VMware方案结构 (7) 2.4.1 基础架构服务层 (7) 2.4.2 应用程序服务层 (9) 2.4.3 虚拟应用程序层 (14) 2.4.4 数据备份 (15) 2.4.5 具体方案陈述 (20) 2.5 VMWARE方案带来的好处 (21) 2.5.1 大大降低TCO (21) 2.5.2 提高运营效率 (23) 2.5.3 提高服务水平 (24) 三. 项目预算 (24) 总述

为推进公司信息化建设,以信息化推动公司业务工作改革与发展,需要在集团总部建设新一代的绿色高效能数据中心网络。 一.网络建设需求 1.1 目标架构: 传统组网观念是根据功能需求的变化实现对应的硬件功能盒子堆砌而构建企业网络的,这是一种较低效率的资源调用方式,而如果能够将整个网络的构建看成是由封装完好、相互耦合松散、但能够被标准化和统一调度的“服务”组成,那么业务层面的变更、物理资源的复用都将是轻而易举的事情。最终形成底层资源对于上层应用就象由服务构成的“资源池”,需要什么服务就自动的会由网络调用相关物理资源来实现。 1.2设计目标: 扩展性: 架构设计能应对集团未来几年的发展以及满足整合分公司资源的需要; 简化管理 使上层业务的变更作用于物理设施的复杂度降低,能够最低限度的减少了物理资源的直接调度,使维护管理的难度和成本大大降低。 高效复用 得物理资源可以按需调度,物理资源得以最大限度的重用,减少建设成本,提高使用效率。即能够实现总硬件资源占用降低了,而每个业务得到的服务反而更有充分的资源保证了。 网络安全:

虚拟化技术详解

虚拟化技术 虚拟化技术是继互联网后又一种对整个信息产业有突破性贡献的技术。对应于计算系统体系结构的不同层次,虚拟化存在不同的形式。在所有虚拟化形式中,计算系统的虚拟化是一种可以隐藏计算资源物理特征以避免操作系统、应用程序和终端用户与这些资源直接交互的去耦合技术,包括两种涵义:使某种单一资源(例如物理硬件、操作系统或应用程序)如同多个逻辑资源一样发挥作用,或者使多种物理资源(例如处理器、内存或外部设备)如同单一逻辑资源一样提供服务。通过分割或聚合现有的计算资源,虚拟化提供了优于传统的资源利用方式。 虚拟化技术的发展为信息产业特别是总控与管理子系统的建设带来了革新性的变化,其所涉及到的技术领域相当广泛。在总控与管理子系统的设计和实现中,虚拟化技术将体现在多个方面,为系统资源的整合及性能的提升产生重要的作用。 1.1.1虚拟化原理 虚拟机是对真实计算环境的抽象和模拟,VMM(Virtual Machine Monitor,虚拟机监视器)需要为每个虚拟机分配一套数据结构来管理它们状态,包括虚拟处理器的全套寄存器,物理内存的使用情况,虚拟设备的状态等等。VMM 调度虚拟机时,将其部分状态恢复到主机系统中。 1.1.2虚拟化有何优势 目前,大多数只能运行单一应用的服务器,仅能利用自身资源的20%左右,

而其他80%甚至更多的资源都处于闲置状态,这样就导致了资源的极大浪费,虚拟化技术通过资源的合理调配,利用其它的资源来虚拟其它应用将使得服务器变得更加经济高效。除能提高利用率外,虚拟化还兼具安全、性能以及管理方面的优势。 用户可以在一台电脑中访问多台专用虚拟机。如果需要,所有这些虚拟机均可运行完全独立的操作系统与应用。例如,防火墙、管理软件和IP语音—所有应用均可作为完全独立的系统。这为目前单一的系统使用模式提供了巨大的管理和安全优势。在单一的使用模式下,只要某个应用出现故障或崩溃,在故障排除之前,整个系统都必须停止运行,从而导致极高的时间和成本支出。 提供相互隔离、安全、高效的应用执行环境。用户可以在一台计算机上模拟多个系统,多个不同的操作系统,虚拟系统下的各个子系统相互独立,即使一个子系统遭受攻击而崩溃,也不会对其他系统造成影响,而且,在使用备份机制后,子系统可以被快速的恢复。同时,应用执行环境简单易行,大大提高了工作效率,降低总体投资成本。 采用虚拟化技术后,虚拟化系统能够方便的管理和升级资源。传统的IT服务器资源是硬件相对独立的个体,对每一个资源都要进行相应的维护和升级,会耗费企业大量的人力和物力,虚拟化系统将资源整合,在管理上十分方便,在升级时只需添加动作,避开传统企业进行容量规划、定制服务器、安装硬件等工作,提高了工作效率。 虚拟化的其它优势还包括:可以在不中断用户工作的情况下进行系统更新;可以对电脑空间进行划分,区分业务与个人系统,从而防止病毒侵入、保证数据安全。此外,虚拟化紧急情况处理服务器(Emergency Server)支持快速转移

毕业论文:浅谈虚拟现实技术

论文虚拟现实技术

浅谈虚拟现实技术 摘要虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是近年来新兴的借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。概括介绍了虚拟现实技术的概念、特征及应用领域,涉及的关键技术,最新研究进展,应用与前景展望。 关键词虚拟现实技术,研究现状,相关应用,信息安全 一.虚拟现实的概念、特征及应用领域 虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界,是一个看似真实的模拟环境,通过多种传感设备,用户可根据自身的感觉,使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作,参与其中的事件,同时提供视、听、触等直观而自然的实时感知,并使参与者“沉浸”于模拟环境中。虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。 虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。常用的有立体头盔、数据于套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置和设置于现实环境中的传感装置,如摄像机、地板压力传感器等。 (虚拟现实技术穿戴的装备)

GrigoreBurdea和Philippe Coiffet在著作“Virtual Reality Technology”一书中指出,虚拟现实具有三个最突出的特征,即人们称道的“3I”特性:交互性(interactivity) 、沉浸感(Illusion of Immersion) 和构想性(imagination)。交互性主要是指参与者通过使用专门输入和输出设备,用人类的自然技能实现对模拟环境的考察与操作的程度。沉浸感是虚拟现实最主要的技术特征,它是指参与者在纯自然的状态下,借助交互设备和自身的感知觉系统,对虚拟环境的投入程度。构想性是指借助虚拟现实技术,使抽象概念具像化的程度。另外还有多感知性(Multi-Sensory)。所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能,由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。 所以,“3I+M”就是虚拟现实系统的基本特征。 自1968年Ivan Sutherland发表一篇名为“The Ultimate Display”的论文至今,虚拟现实技术已经伴随着计算机技术的进步得到长足的发展。如今,众多的设备可被用于虚拟现实,包括头戴式显示器、数据手套、动作捕捉系统等[1]。虚拟现实技术已经在诸如建筑设计、军事仿真、虚拟制造、游戏娱乐、医学等领域得到广泛的应用。在教育、心理学、环保、文化艺术领域,虚拟现实技术也得到越来越多的关注[2]。 二.虚拟现实涉及的关键技术[3] 虚拟现实的关键技术主要包括:动态环境建模技术,实时三维图形生成技术,立体显示和传感器技术,应用系统开发工具,系统集成技术,实时三维计算机图形技术,广角立体显示技术,对观察者头、眼和手的跟踪技术,触觉、力觉反馈技术,立体声、语音输入输出技术。 动态环境建模技术:虚拟环境的建立是VR系统的核心内容,目的就是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。 实时三维图形生成技术:三维图形的生成技术已经较为成熟,那么关键就是“实时”生成。为了达到实时的目的,至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒,最好高于30帧/秒。

10KV配电线路自动化的技术分析

10KV配电线路自动化的技术分析 随着广大人民群众生活水平的提高以及地方经济的快速发展,客户对电能供应的需求越来越高,国家不断扩大电网运行规模以满足人民不断提升的用电需求。而配电线路直接面向用户,由于诸多因素的影响,10kV配电线路故障时有发生,给人民的生产、生活带来了诸多的不便。随着自动化设备广泛应用于配电线路中,对提高10kV配电线路的运行效率起到了重要的作用。 标签:10KV配电线路;自动化技术 1分析10KV配电线路特点 10KV配电线路的结构一致性比较差,有的显示为放射状,一条线路的每个分支上,与几十或者上百台变压器连接,有的是用户专线,只连接一个或者两个用户,类似输电线路。有的线路长,有的线路短。有部分线路是110KV变电所出线,也有部分是35KV变电所出线。有的线路配电变压器有上千千伏安,有的最大是100KV A。10KV配电线路是一种高压配电线路。通常,农村地区、城市远郊地区使用10KV配电线路是架空线路。为保证城市核心区域的安全,主要使用电缆线路。10KV配电线路在露天环境中运行,点多、面广、线长,并且接线方式难度大,出现故障的概率较大,影响生产和生活用电。10KV配电线路路径复杂,容易受外部因素的影响,设备自身的质量存在差异,供电情况繁杂,不能直接面对用户端,影响正常运行,由此常出现各种故障,并且故障原因复杂。 2当前10KV配电线路自动化技术应用的意义 首先,10K配电线路自动化技术应用可使停电时间减少,使供电可靠性得到更好保证。对于10KV配电线路自动化技术而言,其选择“手拉手”供电方式,可使原本配电线路中存在的问题得以较好改变。比如,原本配电线路中只要其中一个环节有故障出现,则就会导致全部线路停电,从而会对人们生活造成很大程度影响。对于10KV配电自动化线路而言,其能够使这一问题得以较好解决,可利用自动化系统隔离故障发生区域,可使停电面积停电时间缩短,可保证配电系统及时得以正常运行,使其能够更好服务于人们生活,并且可使供电可靠性得以有效提升,可为配电线路不断创新提供有利条件。其次,10KV配电线路自动化技术应用可使供电质量得以提升。对于当前新型配电线路而言,其通过对自动化系统进行合理应用,可实现配电系统较好监测,可将存在的问题及时发现,并且将问题及时解决。比如,在配电线路有低压无功情况出现时,若自动化系统能够检测到该现象,便能够及时补偿线路,从而使配电系统供电质量能够得到更加理想的保证。最后,10KV配电线路自动化技术应用可使整体投资得以节约。相比于原有配电线路而言,10KV配电自动化线路在线路使用方面更加具有合理性,从整体上而言投资也就比较少,可使资金得以较好节约,从而可获得更好经济效益及社会效益,对配电线路发展具有十分重要的作用及意义。 3对10KV配电线路自动化技术发展现状的分析

服务器虚拟化技术方案

1项目概述 1.1竹溪县民政局现状 竹溪县民政局机房现有设备运行年限较长,各业务系统相对独立,造成管理难度大,基于这种现状我司推荐竹溪县民政局信息化启动平台化建设。 竹溪县民政局信息化平台是提高健康水平、提高政府服务质量和效率的有力推手,是规范医疗政府服务,方便群众办事,缓解群众看病难问题的主要手段,不仅对推动竹溪县政务整改工作有重要意义,也是当前竹溪县民政局信息化平台工作迫切的需求。 1.2竹溪县民政局信息化平台建设的基本原则 1)顶层设计,统筹协调原则:竹溪县民政局信息化平台建设要按照国家有 关信息化建设的总体部署和要求,结合竹溪县民政局实际,做好顶层设 计,进行信息资源统筹规划,统一建设规范、标准和管理制度,构建竹 溪县民政局信息化平台为建设目标和任务。运用不同机制和措施,因地 制宜、分类指导、分步推进,促进竹溪县民政局信息化平台工作协调发 展。 2)标准化原则:竹溪县民政局信息化平台建设要在统一标准、统一规范指 导原则下开展,相关技术、标准、协议和接口也须遵循国际、国家、部 颁有关标准,没有上述标准要分析研究,制定出适合竹溪县民政局信息 化平台的标准、规范。 3)开放和兼容性原则:竹溪县民政局信息化平台建设不是一个独立系统, 而是搭建一下通用平台,基于平台承载各类应用系统运行,因此,系统 设计应充分考虑其开放性,同时因发展需要,应具有较好的伸缩性,满 足发展需要。 4)先进性原则:采取业界先进系统架构理念和技术,为系统的升级与拓展 打下扎实基础,如在技术上采用业界先进、成熟的软件和开发技术,面

向对象的设计方法,可视化的面向对象的开发工具,支持 Internet/Ineternet网络环境下的分布式应用;客户/应用服务器/数据 服务器体系结构与浏览器/服务器(B/S)体系相结合的先进的网络计算 模式。 5)安全与可靠的原则:作为竹溪县民政局信息化平台,关乎到民生及医疗 数据安全,其数据库硬件平台必须具备最高的安全性及可靠性,可接近 连续可用。平台一旦出现故障可能会导致群体性事件,因此竹溪县民政 局信息化平台需要建立在一个科学稳定的硬件平台上,并达到系统要求 的安全性和可靠性。二是网络安全。在系统架构和网络结构设计上首先 考虑安全性,必须加强领导、落实责任,综合适用技术、经济、制度、 法律等手段强化网络的安全管理。三是信息安全。主要是数据安全即保 证数据的原始性和完整性,运行数据不可被他人修改或访问,记录者的 记录不容抵赖,访问和修改可追踪性等。在系统设计时既考虑系统级的 安全,又考虑应用级的安全。应用系统采用多级认证(系统级认证、模 块认证、数据库认证和表级认证)等措施,采用用户密码的加密技术以 防止用户口令被破解。同时需制定不断完善的信息系统应急处理预案和 合理的数据库备份策略,在灾难时也能快速从灾难中恢复。四是信息化 平台应具有较强数据I/O处理能力,同时系统在设计时必须考虑在大规 模并发,长期运行条件下的系统可靠性,满足竹溪县民政局信息化7× 24小时的服务要求,保证各机构单位数据交换和资源共享的需要。 6)协调合作原则:要求各有关方将以往的行为方式从独立行事向合作共事 转变,从独立决策向共同决策方式转变。各方在合作基础上,应在人力 资源和设备实体方面全力建立更加稳定的信息技术设施。 1.3平台需求 1.3.1硬件需求 竹溪县民政局信息化平台是支撑整个系统安全、稳定运行的硬件设备和网络设施建设,是系统平台的基础设施。主要包括支撑整个系统安全、稳定运行所需

存储虚拟化技术论文

存储虚拟化技术论文 浅谈存储虚拟化技术 摘要:本文主要就虚拟存储化技术的概念、主要特点、相关技术、虚拟存储化的作用以及怎样认识虚拟存储化作了有关的描述与解析。 关键词:存储虚拟化技术 计算机存储技术经历了从单个的磁盘、磁带、RAID到存储网络 系统的发展历程,这一路走来似乎缓慢而艰辛,随着存储数据的不断 增长,对存储空间的迫切需求推动着存储虚拟化技术不断向前。 1、什么是存储虚拟化 存储虚拟化:可以理解为把硬件资源抽象化,用虚拟形式来展示它们。虚拟化能够把物理的存储系统从数据驱动的具体工作中解放出来,从而使用户能够随意地按实际需要对有限的存储资源进行分配。 虚拟化可以将多个物理存储资源池合成一个虚拟的存储资源,再对其 实施集中管理或者以逻辑方式将其分成多个虚拟机。 存储虚拟化技术是通过把物理层资源抽象化,从而将一个灵活的、逻辑的数据存储空间展现在用户面前。最基础的存储虚拟化实现是 在主机层,通过计算机操作系统的逻辑卷管理器能够很便捷的为应用 系统和用户分配存储容量。 2、存储虚拟化的主要特点 (1)虚拟存储为大容量存储系统集中管理提供了一个手段,由网络中的一个环节(如服务器)进行统一管理,从而避免了由于扩充存储设 备为管理带来的麻烦。 (2)对于视频网络系统虚拟存储最值得一提的特点是:大幅度提高存储系统整体访问的带宽。多个存储模块组成了当前的存储系统,而 虚拟存储系统能够很好地实现负载平衡,把每次数据访问所需占用的

带宽十分合理地分配到各个存储模块上,这样整个视频网络系统的访问带宽就变大了。 (3)虚拟存储技术使得存储资源管理变得更加灵活,能够把不同类型的存储设备集中管理统一分配使用,有效保障了用户以往对存储设备的投资。 (4)虚拟存储技术能够通过相关管理软件,为网络系统提供许多其它的功能,现在比较流行的如无需服务器的远程镜像、数据快照等技术。 3、相关存储技术 现在虚拟存储的发展还没有一个统一的标准,从它的拓扑结构来看主要有两种方式:即对称式与非对称式。对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备与存储软件系统,交换设备集成为一个整体,内嵌在网络数据传输路径中;非对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径之外。而从它的实现原理来看也有两种方式:即数据块虚拟与虚拟文件系统。 3.1对称式虚拟存储具有以下主要特点 3.1.1大容量高速缓存的应用,使数据传输速度明显提高 缓存是位于主机与存储设备之间的I/O路径上的中间介质被存储系统广泛采用的。当主机向存储设备读取数据时,会先把与当前数据存储位置相关联的数据读到缓存中,并将多次调用过的数据保留在缓存中;当主机读/写数据时,缓存这个中间介质就能够大大提高读/写速度。 3.1.2多端口并行技术,使I/O瓶颈消于无形 传统的存储设备中控制端口与逻辑盘之间关系就是一一对应,访问一块硬盘只能通过一个特定的控制器端口。但在对称式虚拟存储设备中,SANAppliance的存储端口与LUN的关系是虚拟的,即多台主机可以通过多个存储端口(最多8个)同时并发访问同一个LUN;在光纤通道100MB/带宽的大前提条件下,并行工作的端口数量越多,数据带宽就越高。

各种虚拟化技术总结

各种虚拟化技术总结 《各种虚拟化技术总结》是一篇好的范文,好的范文应该跟大家分享,这 里给大家转摘到。篇一:主流的四大虚拟化架构对比分析 主流四大虚拟化架构对比分析 云计算平台需要有资源池为其提供能力输出,这种能力包括计算能力、存 储能力和网络能力,为了将这些能力调度到其所需要的地方,云计算平台还需要对能力进行调度管理,这些能力均是由虚拟化资源池提供的。 云计算离不开底层的虚拟化技术支持。维基百科列举的虚拟化技术有超过 60种,基于X86(CISC)体系的超过50种,也有基于RISC体系的,其中有 4 种虚拟化技术是当前最为成熟而且应用最为广泛的,分别是:VMWARE的ESX、微软的Hyper-V、开源的XEN和KVM。云计算平台选用何种虚拟化技术将是云计算建设所要面临的问题,文章就4种主流虚拟化技术的架构层面进行了对比分析。 形成资源池计算能力的物理设备,可能有两种,一种是基于RISC的大小型机,另一种是基于CISC的 X86服务器。大小型机通常意味着高性能、高可靠性 和高价格,而X86服务器与之相比有些差距,但随着Inter和AMD等处理器厂商技术的不断发展,原本只在小型机上才有的技术已经出现在了X86处理器上,如64位技术、虚拟化技术、多核心技术等等,使得X86服务器在性能上突飞猛进。通过TPC组织在20XX年3月份所公布的单机计算机性能排名中可以看出,4路32核的X86服务器性能已经位列前10名思想汇报专题,更重要的是X86服务器的性价比相对小型机有约5倍的优势。因此,选择X86服务器作为云计算资源池,更能凸显出云计算的低成本优势。 由于单机计算机的处理能力越来越大,以单机资源为调度单位的颗粒度就 太大了,因此需要有一种技术让资源的调度颗粒更细小,使资源得到更有效和充分

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