云主机关键技术简介ppt课件
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云平台关键技术与应用实践-最新课件PPT
应用于局域网中文件共 享场景
桶 Object Object Object …
对象存储服务
对象
Key
文件
用户自定义 元数据
元数据
桶：一个存储空间，类似于一个文件夹，
但没有目录结构
应用于互联网业务海量存对象：已被封装
的文件，无法直接在桶中进行打开/修改操 作，只能上传/下载，如互联网视频、音乐、 图片、数据文件、邮件等存储，无缝扩容
的需求场景
低成本：成本低 廉，海量扩展
易使用：提供S3 原生接口以及基 于web控制台， OBS客户端和SDK 开发包等多种使 用方式
云平台关键技术与应用.
虚拟私有云（VPC）
虚拟私有云（Virtual Private Cloud）可帮助客户基于华为云轻松构建隔离的虚拟网络环 境。客户可以完全掌控自己的虚拟网络，包括申请弹性带宽/IP、创建子网、配置DHCP、 设置安全组等。此外客户也可以通过专线/VPN等连接方式将VPC与传统数据中心互联 互通，灵活整合资源。
应用价值
提高了虚拟化环境下高性能图形图像应用体验。
云平台关键技术与应用.
云硬盘（EVS）
云硬盘（Elastic Volume Service）是一种基于分布式架构的，可弹性扩展的虚拟块存储服
务。具有高数据可靠性，高I/O吞吐能力等特点。像使用传统服务器硬盘一样，客户可以
对挂载到云服务器上的云硬盘做格式化、创建文件系统等操作，并对数据持久化存储。
云平台部署类型比较
硬件部署与管理者 硬件共享 扩展性 可预测成本 定制化功能 虚拟化资源 管理复杂性 安全加强
公有云
服务商 共享 高 难于预测 否 是 低 不行
本地部署 私有云 用户 专用 有限 可预测 是 是 高 可以
桶 Object Object Object …
对象存储服务
对象
Key
文件
用户自定义 元数据
元数据
桶：一个存储空间，类似于一个文件夹，
但没有目录结构
应用于互联网业务海量存对象：已被封装
的文件，无法直接在桶中进行打开/修改操 作，只能上传/下载，如互联网视频、音乐、 图片、数据文件、邮件等存储，无缝扩容
的需求场景
低成本：成本低 廉，海量扩展
易使用：提供S3 原生接口以及基 于web控制台， OBS客户端和SDK 开发包等多种使 用方式
云平台关键技术与应用.
虚拟私有云（VPC）
虚拟私有云（Virtual Private Cloud）可帮助客户基于华为云轻松构建隔离的虚拟网络环 境。客户可以完全掌控自己的虚拟网络，包括申请弹性带宽/IP、创建子网、配置DHCP、 设置安全组等。此外客户也可以通过专线/VPN等连接方式将VPC与传统数据中心互联 互通，灵活整合资源。
应用价值
提高了虚拟化环境下高性能图形图像应用体验。
云平台关键技术与应用.
云硬盘（EVS）
云硬盘（Elastic Volume Service）是一种基于分布式架构的，可弹性扩展的虚拟块存储服
务。具有高数据可靠性，高I/O吞吐能力等特点。像使用传统服务器硬盘一样，客户可以
对挂载到云服务器上的云硬盘做格式化、创建文件系统等操作，并对数据持久化存储。
云平台部署类型比较
硬件部署与管理者 硬件共享 扩展性 可预测成本 定制化功能 虚拟化资源 管理复杂性 安全加强
公有云
服务商 共享 高 难于预测 否 是 低 不行
本地部署 私有云 用户 专用 有限 可预测 是 是 高 可以
云计算介绍课件
统一管理和调度多个云服务提供商的资源，降低运维成本和风险。
跨云迁移
实现应用程序和数据在不同云平台之间的无缝迁移，提高业务连续性。
无服务器计算模式探索
函数即服务（FaaS）
按需执行代码，无需管理服务器，降低运维成 本。
事件驱动架构
通过事件触发函数执行，实现快速响应和弹性 扩展。
无服务器数据库
自动扩展、按需付费的数据库服务，简化数据库管理。
AI赋能下的智能云计算发展
AI优化资源调度
利用机器学习技术实现资源调度的自动化和智能化。
智能运维
通过AI技术预测和诊断系统故障，提高运维效率和质 量。
AI驱动的创新应用
结合AI技术，开发智能语音助手、图像识别等创新应 用。
面临的安全、隐私和合规性挑战
数据安全
加强数据加密、访问控制和安全审计，保障 数据的安全性。
云计算介绍课件
• 云计算概述 • 云计算技术架构 • 云计算关键技术 • 云计算应用场景与案例 • 云计算安全与隐私保护 • 云计算发展趋势与挑战
01
云计算概述
定义与发展历程
定义
云计算是一种基于互联网的计算 方式，通过这种方式，共享的软 硬件资源和信息可以按需提供给 计算机和其他设备。
发展历程
微服务架构：一种将应用程序拆分成小型、独立 的服务的方法，每个服务运行在其独立的进程中 ，并通过轻量级通信机制相互通信。微服务架构 提高了系统的可伸缩性、可靠性和灵活性。
03
云计算关键技术
虚拟化技术
计算虚拟化
通过虚拟化技术，将物理 服务器划分为多个虚拟服 务器，提高资源利用率。
存储虚拟化
将分散的存储资源整合为 统一的虚拟存储资源池， 提供灵活、可扩展的存储 服务。
跨云迁移
实现应用程序和数据在不同云平台之间的无缝迁移，提高业务连续性。
无服务器计算模式探索
函数即服务（FaaS）
按需执行代码，无需管理服务器，降低运维成 本。
事件驱动架构
通过事件触发函数执行，实现快速响应和弹性 扩展。
无服务器数据库
自动扩展、按需付费的数据库服务，简化数据库管理。
AI赋能下的智能云计算发展
AI优化资源调度
利用机器学习技术实现资源调度的自动化和智能化。
智能运维
通过AI技术预测和诊断系统故障，提高运维效率和质 量。
AI驱动的创新应用
结合AI技术，开发智能语音助手、图像识别等创新应 用。
面临的安全、隐私和合规性挑战
数据安全
加强数据加密、访问控制和安全审计，保障 数据的安全性。
云计算介绍课件
• 云计算概述 • 云计算技术架构 • 云计算关键技术 • 云计算应用场景与案例 • 云计算安全与隐私保护 • 云计算发展趋势与挑战
01
云计算概述
定义与发展历程
定义
云计算是一种基于互联网的计算 方式，通过这种方式，共享的软 硬件资源和信息可以按需提供给 计算机和其他设备。
发展历程
微服务架构：一种将应用程序拆分成小型、独立 的服务的方法，每个服务运行在其独立的进程中 ，并通过轻量级通信机制相互通信。微服务架构 提高了系统的可伸缩性、可靠性和灵活性。
03
云计算关键技术
虚拟化技术
计算虚拟化
通过虚拟化技术，将物理 服务器划分为多个虚拟服 务器，提高资源利用率。
存储虚拟化
将分散的存储资源整合为 统一的虚拟存储资源池， 提供灵活、可扩展的存储 服务。
云计算的PPT
云计算的优势
广泛的网络访问
高可用性和容灾能力
可扩展性
资源池化
云计算的局限
云计算平台集中存储大量用户数据，需要加强数据安全和隐私保护措施，防止数据泄露和被篡改。
数据安全和隐私保护
网络依赖
性能瓶颈
法律和合规问题
云计算平台需要依赖网络，如果网络不稳定或者带宽不足，会影响用户体验和业务运行。
虽然云计算平台可以提供大规模的计算和存储资源，但是当业务并发量大时，仍然会出现性能瓶颈。
云计算为科学研究提供大规模计算和存储资源，促进科学进步。
科学研究
云计算支持3D渲染、视频编辑和音乐制作等数字创意工作，提高创作效率。
数字创意
云计算为车联网提供数据处理、智能分析和实时路况信息等功能，提升驾驶体验和交通安全。
车联网
云计算在其他领域的应用
04
云计算的优势和局限
按需自助
用户可以随时随地通过互联网获取计算资源，按需使用，按使用付费，实现资源的高效利用。
云计算的分类
云计算的基本概念
包括物理服务器、存储设备、网络设备等硬件资源。
基础设施
提供应用程序运行环境，包括操作系统、中间件、数据库等软件资源。
平台
指客户自定义的应用程序，包括Web应用程序、桌面应用程序等。
应用
云计算的架构和组成
云计算的核心技术
通过虚拟化技术将物理资源转化为逻辑资源，实现资源池化，提高资源利用率。
不同国家和地区的法律法规可能存在差异，云计算平台需要遵守当地的法律法规，保障用户合规使用。
云计算的挑战和应对方案
05
结论
01
云计算是一种利用网络技术将大量计算、存储和管理任务分布到多个计算机上进行处理和管理的一种方法，具有高可靠性、高可用性、低成本等特点。
云平台主要技术、原理和应用PPT课件
其它与“云”相关应用：云安全、云存储、云下载
云计算的核心技术
• 编程模型 • 海量数据分布存储技术 • 海量数据管理技术 • 虚拟化技术 • 云计算平台管理技术
• 编程模型
为了使云计算环境下的编程十分简单，Google开发了java、Python、 C++编程工具MapReduce，它是一种简化的分布式编程模型和高效的任 务调度模型，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。
云计算技术原理和应用发展
报告人：*** 2010*日
云计算：Cloud Computing
云计算已被业界视为互联 网产业的下一次革命，它 将带来工作方式和商业模 式的根本性改变
云时代已经到来！
主要内容
云计算概念及影响 云计算的主要服务形式和典型应用
云计算的核心技术 典型云计算平台介绍 云计算实验：云脑系统 如何进入云计算领域
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
感谢你的到来与聆听
学习并没有结束，希望继续努力
Thanks for listening, this course is expected to bring you value and help
云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方 便的进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动 化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。
典型云计算平台介绍
• Google 的云计算平台
Google公布的云计算技术主要由MapReduce、Google 文件系统(GFS)、BigTable组成。
Amazon Web服务（AWS）， IBM的BlueCloud等均是将基础设施作为 服务出租。
云计算的核心技术
• 编程模型 • 海量数据分布存储技术 • 海量数据管理技术 • 虚拟化技术 • 云计算平台管理技术
• 编程模型
为了使云计算环境下的编程十分简单，Google开发了java、Python、 C++编程工具MapReduce，它是一种简化的分布式编程模型和高效的任 务调度模型，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。
云计算技术原理和应用发展
报告人：*** 2010*日
云计算：Cloud Computing
云计算已被业界视为互联 网产业的下一次革命，它 将带来工作方式和商业模 式的根本性改变
云时代已经到来！
主要内容
云计算概念及影响 云计算的主要服务形式和典型应用
云计算的核心技术 典型云计算平台介绍 云计算实验：云脑系统 如何进入云计算领域
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
感谢你的到来与聆听
学习并没有结束，希望继续努力
Thanks for listening, this course is expected to bring you value and help
云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方 便的进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动 化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。
典型云计算平台介绍
• Google 的云计算平台
Google公布的云计算技术主要由MapReduce、Google 文件系统(GFS)、BigTable组成。
Amazon Web服务（AWS）， IBM的BlueCloud等均是将基础设施作为 服务出租。
云计算技术与服务详解PPT
数据加密：对敏感 数据进行加密处理 ，确保数据在传输 和存储过程中的安 全
安全合规与风险管理
安全合规：遵循相关法律法规， 确保云计算服务的安全性
安全措施：采用加密技术、访问 控制、数据备份等措施保障数据 安全
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
风险管理：识别、评估和管理云 计算服务中的潜在风险
隐私保护：尊重用户隐私，采取 措施防止数据泄露和滥用
大数据存储与处理
大数据存储：分布式文件系统， 如HDFS、Ceph等
数据仓库：集中式存储和管理大 数据的平台，如Hive、Impala等
添加标题
添加标题
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大数据处理：分布式计算框架， 如MapReduce、Spark等
数据湖：用于存储和管理各种类 型数据的平台，如AWS S3、 Azure Data Lake等
人工智能应用
机器学习：通过大量数据训练模型，提高预测准确性 自然语言处理：理解并处理人类语言，实现人机交互 计算机视觉：识别图像和视频中的物体和场景，应用于安防、医疗等领域
推荐系统：根据用户行为和喜好，推荐相关内容或产品，提高用户体验和转化率
游戏与娱乐应用
云计算为游戏提供强大 的计算能力和存储能力，
性
应用场景：大 数据处理、人 工智能、科学
计算等领域
关键技术：分 布式存储、分 布式计算框架、 分布式数据库
等
容器化技术
容器化技术的概念：将应用程序及其依赖项打包在一个轻量级、可移植的容器中，以便于部署和管理。 容器化技术的优点：提高资源利用率、降低运维成本、加快应用开发速度、提高应用可移植性。 容器化技术的应用场景：Web应用、微服务、大数据、人工智能等。 容器化技术的代表产品：Docker、Kubernetes、OpenShift等。
云计算介绍PPT课件
“云计算”能力的要求
1．云计算：从计算中心到数据中心在物联网的初级阶 段，PoP即可满足需求； 2． 在物联网高级阶段，可能出现MVNO/MMO营运商 需要虚拟化云计算技术，SOA等技术的结合实现互联网 的泛在服务：TaaS 。
服务情况
• 云安全(Cloud Security)是一个从“云计算” 演变而来的新名词。云安全的策略构想是： 使用者越多，每个使用者就越安全，因为 如此庞大的用户群，足以覆盖互联网的每 个角落，只要某个网站被挂马或某个新木 马病毒出现，就会立刻被截获。
教育科研领域
云计算将在中国高校与科研领域 得到广泛的应用普及，各大高校 将根据自身研究领域与技术需求 建立云计算平台，并对原来各下 属研究所的服务器与存储资源加 以有机整合，提供高效可复用的 云计算平台，为科研与教学工作 提供强大的计算机资源，进而大 大提高研发工作效率
概念介绍
CONCEPT INTRODUCTION
以网络为中心
云计算的组件和整体构架由网络连接在一起并存在于 网络中，同时通过网络向用户提供服务
服务可计量 化
服务可计量化
在提供云服务过程中，针对客户不同的服务 类型，通过计量的方法来自动控制和优化资 源配置
服务情况
SERVICE SITUATION
服务情况
电厂模式就好比是利用电厂的规模效应，来降低电力的价格，并让 用户使用起来更方便，且无需维护和购买任何发电设备。
Gartner 公司是全球最权威的技术咨询机构，它的技术成熟曲线就是根据技术发展周期理论来分析新技术的发 展周期曲线（从1995 年开始每年均有报告），以便帮助人们判断某种新技术是否采用。这个曲线将技术成熟 的过程划分为5个阶段
发展变化
一是萌芽期（Technology Trigger）又称感知 期，人们对新技术产品和概念开始感知， 并且表现出兴趣
1．云计算：从计算中心到数据中心在物联网的初级阶 段，PoP即可满足需求； 2． 在物联网高级阶段，可能出现MVNO/MMO营运商 需要虚拟化云计算技术，SOA等技术的结合实现互联网 的泛在服务：TaaS 。
服务情况
• 云安全(Cloud Security)是一个从“云计算” 演变而来的新名词。云安全的策略构想是： 使用者越多，每个使用者就越安全，因为 如此庞大的用户群，足以覆盖互联网的每 个角落，只要某个网站被挂马或某个新木 马病毒出现，就会立刻被截获。
教育科研领域
云计算将在中国高校与科研领域 得到广泛的应用普及，各大高校 将根据自身研究领域与技术需求 建立云计算平台，并对原来各下 属研究所的服务器与存储资源加 以有机整合，提供高效可复用的 云计算平台，为科研与教学工作 提供强大的计算机资源，进而大 大提高研发工作效率
概念介绍
CONCEPT INTRODUCTION
以网络为中心
云计算的组件和整体构架由网络连接在一起并存在于 网络中，同时通过网络向用户提供服务
服务可计量 化
服务可计量化
在提供云服务过程中，针对客户不同的服务 类型，通过计量的方法来自动控制和优化资 源配置
服务情况
SERVICE SITUATION
服务情况
电厂模式就好比是利用电厂的规模效应，来降低电力的价格，并让 用户使用起来更方便，且无需维护和购买任何发电设备。
Gartner 公司是全球最权威的技术咨询机构，它的技术成熟曲线就是根据技术发展周期理论来分析新技术的发 展周期曲线（从1995 年开始每年均有报告），以便帮助人们判断某种新技术是否采用。这个曲线将技术成熟 的过程划分为5个阶段
发展变化
一是萌芽期（Technology Trigger）又称感知 期，人们对新技术产品和概念开始感知， 并且表现出兴趣
云计算基础知识介绍ppt课件
加强安全防护和隐私保护的措施
强化技术保障
采用先进的加密技术和安全协议，确保数据传输和存储过程中的 保密性、完整性和可用性。
完善安全管理机制
建立严格的安全管理制度和操作规范，加强对员工的安全培训和 意识培养。
加强安全审计和监控
定期对云计算环境进行安全审计和监控，及时发现并处理潜在的 安全风险。
企业和个人如何确保数据安全
在线学习
借助云计算平台，随时随地学习和 提升自我。
行业级应用场景
医疗行业
通过云计算实现医疗数据的存储 、分析和共享，提高医疗服务的 效率和质量。
智能制造
结合云计算和物联网技术，实现 生产过程的智能化管理和优化， 提高生产效率和质量。
01
金融行业
云计算为金融行业提供高可用、 高安全性的计算和存储服务，支 持在线交易、风险分析等应用。
云计算
互联网访问、按需付费、弹性扩展、高可用 性、安全性强等。
比较分析
从成本、灵活性、可维护性等方面进行比较 ，云计算具有明显优势。
02
云计算服务类型
IaaS：基础设施即服务
服务器、存储和网络等基础设施的虚拟化
按需自助服务，可弹性扩展
典型代表：Amazon Web Services (AWS)、Microsoft Azure、Google Cloud Platform (GCP)
云计算基础知识介绍ppt课 件
目录
• 云计算概述 • 云计算服务类型 • 云计算关键技术 • 云计算应用场景 • 云计算平台与产品介绍 • 云计算安全与隐私保护 • 总结与展望
01
云计算概述
云计算定义与发展
定义
云计算是一种基于互联网的计算 方式，通过这种方式，共享的软 硬件资源和信息可以按需提供给 计算机和其他设备。
云计算技术应用基础PPT完整全套教学课件
对涉及用户隐私的数据进行脱敏处理 ，以保护用户隐私不被泄露。
数据加密
采用先进的加密算法对敏感数据进行 加密，确保数据在传输和存储过程中 的安全性。
2024/1/24
27
身份认证和访问控制策略设计
2024/1/24
多因素身份认证
01
采用用户名/密码、动态口令、生物特征等多种认证方式，提高
身份认证的安全性。
数据备份与恢复
定期备份重要数据，确保数据安全性和可恢复性。
2024/1/24
11
存储和网络资源管理技术
• 存储性能优化：采用高性能存储设备和技术 ，提高数据存储和访问速度。
2024/1/24
12
存储和网络资源管理技术
网络虚拟化
将物理网络资源抽象为逻 辑网络资源，简化网络配 置和管理。
2024/1/24
谷歌云
提供基础设施、平台和软件即 服务等云计算解决方案。
腾讯云
提供云计算、大数据、人工智 能等技术解决方案。
6
02
基础设施即服务(IaaS)Chapter2024/1/24
7
IaaS概念及功能介绍
IaaS定义
弹性扩展
按需付费
高可用性
安全性
基础设施即服务（IaaS ）是一种云计算服务模 型，它通过虚拟化技术 将计算、存储和网络等 基础设施资源池化，以 服务的形式提供给用户 。
将应用程序打包成容器镜像，使用 容器编排工具（如Kubernetes）实 现容器的自动化部署和管理。
21
04
软件即服务(SaaS)
Chapter
2024/1/24
22
SaaS概念及功能介绍
01 02
SaaS定义
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
❖ P2V迁移实现的主要步骤
1. 虚拟化管理软件在被迁移的物理机操 作系统中安装P2V操作代理程序
2. 虚拟化管理软件收集物理机硬件、软 件信息，为创建相应规格的虚拟机做 准备
3. P2V代理程序对物理机的每个磁盘（ Lun）执行快照操作，并将每个物理 磁盘快照拷贝到虚拟机宿主机形成虚 拟磁盘
4. 虚拟化软件负责区分操作系统虚拟磁 盘和数据虚拟磁盘
• 软件相对于硬件独立 • 每台物理机器上可运行多个负载
（VM），其上承载不同OS • 各虚机运行相互独立，性能互不影响
虚拟化实现方式
虚拟机
虚拟机
虚拟机
虚拟机
虚拟机
虚拟机
虚拟监视器（VMM） 宿主操作系统
虚拟化平台（Hypervisor）
服务器硬件
服务器硬件
寄宿虚拟化
原生虚拟化
比较项
寄宿虚拟化
原生虚拟化
每个虚拟化服务器拥有独立的虚拟硬 件（CPU、内存和设备等）和虚拟机 执行环境
通过虚拟化层（虚拟机监视器，VMM） 的模拟，使得虚拟机的操作系统仍然 认为自己独占物理服务器
不同虚拟机上运行的操作系统可以不 同
应用在虚拟机上运行的性能必须接近 直接在物理服务器运行的性能
虚拟机
应用程序
操作系统
虚拟机
❖ Intel服务器和AMD服务器之间普遍不能进行虚拟机在线迁移，采用同一CPU厂商不同系列 CPU的服务器之间可以进行虚拟机在线迁移
❖ 虚拟机在线迁移目前要求源主机和目标主机在同一二层网络中并连接共同的共享存储，不适于 跨广域网络进行虚拟机在线迁移
❖ 虚拟化迁移技术主要有VMWare的Vmotion、Citrix的XENMotion
服务器虚拟化特征 虚拟化的关键特征
共享
隔离性
虚拟机完全兼容标准的操作系统， 以及在这些操作系统之上建立的硬 件驱动和应用
封装
………… .….…. ….….……. ….….……. ……
……
虚拟机将整个系统，包括硬件配置、 操作系以及应用等封装在文件里
每一个虚拟机都与同在一个服务器 上的其他虚拟机相隔离
虚拟化驱动力
技术进步，带来虚拟化发 展，例如INTEL和AMD在 CPU里加入虚拟指令
B
A 硬件性能发展超出软件要
求，资源利用率低
驱动力
企业IT成本及节
C
能减排压力
云计算应用与发
E
展需求
D 不断增长的信息化业务需求
，需要快速部署、灵活扩展 和低成本
服务器虚拟化基本原理
将一台物理服务器虚拟为多台虚拟服 务器
应用程序
操作系统
虚拟硬件抽象层
虚拟硬件抽象层
虚拟化层
硬件抽象层
硬件
服务器虚拟化实现原理
服务器虚拟化将“硬件”、操作系统和应用程序一同装入
一个可迁移的虚拟机档案文件(虚机镜像文件）中
虚拟化前
虚拟化后
未更改过的应用 未更改过的OS
虚拟硬件
• 软件与硬件紧耦合 • 每台物理机器上只能运行单个操作系
统实例
– 优势 ▪ 业务优先级匹配 ▪ 提高系统管理效率 ▪ 自动化硬件添加和维护
服务器虚拟化关键技术——备份技术
虚拟机映象文件、文件系统、数据库数据进行冗余存储，借助快照、虚机 备份、异地容灾等手段实现
应用程序 应用程序 应用程序 操作系统 操作系统 操作系统
ESX
虚拟机或文件级别的恢复 增量备份和消除重复数据以节约磁盘空间 为虚拟机提供快速、简单和完整的数据保护 通过集中的管理平台实现
5. 创建虚拟机，分配vCPU和内存资源 ，并挂载虚拟磁盘、虚拟网卡、虚拟 光驱等设备
服务器虚拟化关键技术—资源动态调度
资源池资源池
CPU 3C6PGUH5z,0MGeHmz,5M8GemB 70GB 优先级：优先高级：高
– 功能 ▪ 跨资源池动态调整平衡 计算资源 ▪ 基于CPU、内存资源、 磁盘IO、网络IO使用率 根据预定义的策略对虚 拟机实例进行自动化分 配与调度资源
集中的数据 迁移器
服务器虚拟化关键技术——安全技术
资源隔离：对虚拟机占用的资源进行管理和控制
CPU占用隔离 I/O带宽隔离 网络带宽隔离
数据隔离：对虚拟机之间的非法数据访问进行隔离
内存数据隔离 I/O数据隔离 网络数据隔离 用户文件数据的隔离、加密
VMM x86 Architecture
迁移虚拟机
VMM x86 Architecture
8
SAN、iSCSI或NAS
服务器虚拟化关键技术—高可用技术
X
资源池
• 虚拟化 HA就是发生物理服务器故 障或者虚拟机不可用情况时在其它 物理服务器上自动重启同样的虚拟 机（包括其上的操作系统和应用）
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
主虚拟机
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
辅助虚拟机
新的“主虚 拟机”
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
新的“辅 助虚拟机”
服务器虚拟化关键技术—P2V迁移
❖ P2V迁移技术 ▪ P2V技术实现将物理服务器转化为虚拟机 ▪ P2V迁移分为： ▪ 在线P2V迁移，物理机开机状态进行虚拟化迁移，不影响物理机应用运行 ▪ 离线P2V迁移，物理机关机状态进行虚拟化迁移
是否依赖于宿舍操作系统
完全,虚拟机对资源操作需 通过宿舍操作系统
不,依赖于虚拟平台层, 虚拟平台提供指领集和 设备接口
性能
低
高
实现难易
易
难
典型实现
VMWare Workstation Microsoft Virtual PC
Citrix Xen VMWare ESX Server Microsoft Hyper-V
迁多
可以在其他服务器上不加修改的 运行虚拟机
服务器虚拟化关键技术—虚机迁移
❖ 实现虚机迁移，有利于灵活调度服务器集群的资源，提供冗余保护机制，实现不中断的服务器 维护和业务升级
❖ 迁移包括文件系统迁移（采用共享式的NAS/SAN来实现）、内存迁移（实时高频率迁移内存 变化，冻结虚拟机并实现最后迁移，需要有暂停的时间）、I/O重定向（虚拟网卡）等
云主机关键技术 （服务器虚拟化）简介
2016年5月
虚拟化技术发展历程
60年代
90年代
大型机
小型机/ 微机
2000年初 2006
X8
云计算的出现，带来IT资源使用方式的重大变革，使得虚拟化技术获得更广泛的 应用，成为云计算的基础架构，同时如何提供一个自适应、安全可信、动态部署、 自动化管理的灵活基础设施成为主要的挑战
1. 虚拟化管理软件在被迁移的物理机操 作系统中安装P2V操作代理程序
2. 虚拟化管理软件收集物理机硬件、软 件信息，为创建相应规格的虚拟机做 准备
3. P2V代理程序对物理机的每个磁盘（ Lun）执行快照操作，并将每个物理 磁盘快照拷贝到虚拟机宿主机形成虚 拟磁盘
4. 虚拟化软件负责区分操作系统虚拟磁 盘和数据虚拟磁盘
• 软件相对于硬件独立 • 每台物理机器上可运行多个负载
（VM），其上承载不同OS • 各虚机运行相互独立，性能互不影响
虚拟化实现方式
虚拟机
虚拟机
虚拟机
虚拟机
虚拟机
虚拟机
虚拟监视器（VMM） 宿主操作系统
虚拟化平台（Hypervisor）
服务器硬件
服务器硬件
寄宿虚拟化
原生虚拟化
比较项
寄宿虚拟化
原生虚拟化
每个虚拟化服务器拥有独立的虚拟硬 件（CPU、内存和设备等）和虚拟机 执行环境
通过虚拟化层（虚拟机监视器，VMM） 的模拟，使得虚拟机的操作系统仍然 认为自己独占物理服务器
不同虚拟机上运行的操作系统可以不 同
应用在虚拟机上运行的性能必须接近 直接在物理服务器运行的性能
虚拟机
应用程序
操作系统
虚拟机
❖ Intel服务器和AMD服务器之间普遍不能进行虚拟机在线迁移，采用同一CPU厂商不同系列 CPU的服务器之间可以进行虚拟机在线迁移
❖ 虚拟机在线迁移目前要求源主机和目标主机在同一二层网络中并连接共同的共享存储，不适于 跨广域网络进行虚拟机在线迁移
❖ 虚拟化迁移技术主要有VMWare的Vmotion、Citrix的XENMotion
服务器虚拟化特征 虚拟化的关键特征
共享
隔离性
虚拟机完全兼容标准的操作系统， 以及在这些操作系统之上建立的硬 件驱动和应用
封装
………… .….…. ….….……. ….….……. ……
……
虚拟机将整个系统，包括硬件配置、 操作系以及应用等封装在文件里
每一个虚拟机都与同在一个服务器 上的其他虚拟机相隔离
虚拟化驱动力
技术进步，带来虚拟化发 展，例如INTEL和AMD在 CPU里加入虚拟指令
B
A 硬件性能发展超出软件要
求，资源利用率低
驱动力
企业IT成本及节
C
能减排压力
云计算应用与发
E
展需求
D 不断增长的信息化业务需求
，需要快速部署、灵活扩展 和低成本
服务器虚拟化基本原理
将一台物理服务器虚拟为多台虚拟服 务器
应用程序
操作系统
虚拟硬件抽象层
虚拟硬件抽象层
虚拟化层
硬件抽象层
硬件
服务器虚拟化实现原理
服务器虚拟化将“硬件”、操作系统和应用程序一同装入
一个可迁移的虚拟机档案文件(虚机镜像文件）中
虚拟化前
虚拟化后
未更改过的应用 未更改过的OS
虚拟硬件
• 软件与硬件紧耦合 • 每台物理机器上只能运行单个操作系
统实例
– 优势 ▪ 业务优先级匹配 ▪ 提高系统管理效率 ▪ 自动化硬件添加和维护
服务器虚拟化关键技术——备份技术
虚拟机映象文件、文件系统、数据库数据进行冗余存储，借助快照、虚机 备份、异地容灾等手段实现
应用程序 应用程序 应用程序 操作系统 操作系统 操作系统
ESX
虚拟机或文件级别的恢复 增量备份和消除重复数据以节约磁盘空间 为虚拟机提供快速、简单和完整的数据保护 通过集中的管理平台实现
5. 创建虚拟机，分配vCPU和内存资源 ，并挂载虚拟磁盘、虚拟网卡、虚拟 光驱等设备
服务器虚拟化关键技术—资源动态调度
资源池资源池
CPU 3C6PGUH5z,0MGeHmz,5M8GemB 70GB 优先级：优先高级：高
– 功能 ▪ 跨资源池动态调整平衡 计算资源 ▪ 基于CPU、内存资源、 磁盘IO、网络IO使用率 根据预定义的策略对虚 拟机实例进行自动化分 配与调度资源
集中的数据 迁移器
服务器虚拟化关键技术——安全技术
资源隔离：对虚拟机占用的资源进行管理和控制
CPU占用隔离 I/O带宽隔离 网络带宽隔离
数据隔离：对虚拟机之间的非法数据访问进行隔离
内存数据隔离 I/O数据隔离 网络数据隔离 用户文件数据的隔离、加密
VMM x86 Architecture
迁移虚拟机
VMM x86 Architecture
8
SAN、iSCSI或NAS
服务器虚拟化关键技术—高可用技术
X
资源池
• 虚拟化 HA就是发生物理服务器故 障或者虚拟机不可用情况时在其它 物理服务器上自动重启同样的虚拟 机（包括其上的操作系统和应用）
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
主虚拟机
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
辅助虚拟机
新的“主虚 拟机”
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
应用 程序
操作 系统
新的“辅 助虚拟机”
服务器虚拟化关键技术—P2V迁移
❖ P2V迁移技术 ▪ P2V技术实现将物理服务器转化为虚拟机 ▪ P2V迁移分为： ▪ 在线P2V迁移，物理机开机状态进行虚拟化迁移，不影响物理机应用运行 ▪ 离线P2V迁移，物理机关机状态进行虚拟化迁移
是否依赖于宿舍操作系统
完全,虚拟机对资源操作需 通过宿舍操作系统
不,依赖于虚拟平台层, 虚拟平台提供指领集和 设备接口
性能
低
高
实现难易
易
难
典型实现
VMWare Workstation Microsoft Virtual PC
Citrix Xen VMWare ESX Server Microsoft Hyper-V
迁多
可以在其他服务器上不加修改的 运行虚拟机
服务器虚拟化关键技术—虚机迁移
❖ 实现虚机迁移，有利于灵活调度服务器集群的资源，提供冗余保护机制，实现不中断的服务器 维护和业务升级
❖ 迁移包括文件系统迁移（采用共享式的NAS/SAN来实现）、内存迁移（实时高频率迁移内存 变化，冻结虚拟机并实现最后迁移，需要有暂停的时间）、I/O重定向（虚拟网卡）等
云主机关键技术 （服务器虚拟化）简介
2016年5月
虚拟化技术发展历程
60年代
90年代
大型机
小型机/ 微机
2000年初 2006
X8
云计算的出现，带来IT资源使用方式的重大变革，使得虚拟化技术获得更广泛的 应用，成为云计算的基础架构，同时如何提供一个自适应、安全可信、动态部署、 自动化管理的灵活基础设施成为主要的挑战