云计算原理与实践培训教材PPT课件
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云计算实战电子教学课件
第一章 云计算与 AWS
PaaS 的特点如下:
►它基于虚拟化技术，这意味着随着业务的变化，资源可以轻松扩展或缩小 ►提供各种服务以协助开发、测试和部署应用程序 ►许多用户可以访问相同的开发应用程序
1.1 云计算的概念 1.1.2 云计算的服务形式（IaaS、PaaS 和 SaaBiblioteka ）第一章 云计算与 AWS
1.2 云计算的发展和优势 1.2.1 云计算的演化发展
第一章 云计算与 AWS
4.云计算阶段：
云计算的核心与效用计算和网格计算非常类似，也是希望 IT 技术能像使用电力 那样方便，并且成本低廉。但与效用计算和网格计算不同的是，在需求方面已经有了 一定的规模，同时在技术方面也已经基本成熟。
1.2 云计算的发展和优势
1.2.2 云计算的优势
1．按需分配，按用量付费 2．弹性容量 3．提高速度和灵活性 4．全球性覆盖
第一章 云计算与 AWS
1.2 云计算的发展和优势 1.2.2 云计算的优势
第一章 云计算与 AWS
1．按需分配，按用量付费
如果建立本地基础设施或数据中心，不仅耗时长、成本高，而且需要订 购、付款、安装和配置昂贵的硬件，所有这些工作都需要在实际使用硬件之 前完成。利用云计算不需要花时间做这些事情，只需要按实际的资源使用量 付费，没有前期投资，用低廉的月成本替代了前期基础设施的投资。因此， 与其不明就里地花费重金购建数据中心和服务器，不如使用云服务，这样只 需要在使用计算资源时按使用量付费即可。
1.2 云计算的发展和优势 1.2.2 云计算的优势
第一章 云计算与 AWS
3．提高速度和灵活性
利用传统的基础设施，需要花数周时间才能采购、交付并运行服务器， 如此长时间的等待对创新不利。利用云计算，根据用户的需要预配置资源量 ，在几分钟内能部署数百台，甚至数千台服务器。这种自助服务环境的变化 速度与开发、部署应用程序一样快，可让团队更快、更频繁地进行试验。
《云计算教程》课件
详细描述
自动化运维技术通过自动化工具和流程，实现了资源的快速部署、配置和管理 ，降低了运维成本和人为错误率。同时，这种技术还可以实现故障的快速定位 和恢复，提高了系统的稳定性和可靠性。
大数据处理与分析技术
总结词
大数据处理与分析技术是云计算中用于处理和分析大规模数据的关键技术，它通过分布式计算和数据 处理算法，实现了高效的数据处理和分析。
云计算在金融领域的应用
金融行业利用云计算技术降低成本、提升服务效率和安全性，实现金融服务的创新和升级 。
云计算在智能制造领域的应用
通过云计算技术整合制造资源，实现智能化生产和管理，提升制造业的竞争力和创新能力 。
总结词
用户无需具备技术能力即可使用软件应用护和管理的， 用户只需要通过Web浏览器就可以使用应 用程序，无需具备任何技术能力。
03 云计算关键技术
虚拟化技术
总结词
虚拟化技术是云计算的核心技术之一，它通过将物理硬件资源虚拟化为多个虚拟 资源，实现了资源的共享、灵活调度和高效利用。
随着物联网和5G技术的普及，云计算将与边缘计算结合，实现更 快速、更实时的数据处理和分析。
人工智能与云计算的融合
人工智能技术将进一步集成到云计算平台中，提升云计算服务的智 能化水平。
云计算与其他技术的融合发展
云计算与区块链的融合
通过区块链技术增强云计算的安全性和可信度，保护数据隐私和 完整性。
云计算与大数据的融合
企业可以利用云计算服务进行客户关系管 理、供应链管理、人力资源管理等，实现 业务流程的优化和自动化。同时，通过云 端存储和备份数据，可以降低数据丢失的 风险，并实现高效的数据恢复。
政府应用
总结词
云计算技术为政府机构提供了高效、安全的数据存储和处理能力，有助于提高政府服务 水平。
自动化运维技术通过自动化工具和流程，实现了资源的快速部署、配置和管理 ，降低了运维成本和人为错误率。同时，这种技术还可以实现故障的快速定位 和恢复，提高了系统的稳定性和可靠性。
大数据处理与分析技术
总结词
大数据处理与分析技术是云计算中用于处理和分析大规模数据的关键技术，它通过分布式计算和数据 处理算法，实现了高效的数据处理和分析。
云计算在金融领域的应用
金融行业利用云计算技术降低成本、提升服务效率和安全性，实现金融服务的创新和升级 。
云计算在智能制造领域的应用
通过云计算技术整合制造资源，实现智能化生产和管理，提升制造业的竞争力和创新能力 。
总结词
用户无需具备技术能力即可使用软件应用护和管理的， 用户只需要通过Web浏览器就可以使用应 用程序，无需具备任何技术能力。
03 云计算关键技术
虚拟化技术
总结词
虚拟化技术是云计算的核心技术之一，它通过将物理硬件资源虚拟化为多个虚拟 资源，实现了资源的共享、灵活调度和高效利用。
随着物联网和5G技术的普及，云计算将与边缘计算结合，实现更 快速、更实时的数据处理和分析。
人工智能与云计算的融合
人工智能技术将进一步集成到云计算平台中，提升云计算服务的智 能化水平。
云计算与其他技术的融合发展
云计算与区块链的融合
通过区块链技术增强云计算的安全性和可信度，保护数据隐私和 完整性。
云计算与大数据的融合
企业可以利用云计算服务进行客户关系管 理、供应链管理、人力资源管理等，实现 业务流程的优化和自动化。同时，通过云 端存储和备份数据，可以降低数据丢失的 风险，并实现高效的数据恢复。
政府应用
总结词
云计算技术为政府机构提供了高效、安全的数据存储和处理能力，有助于提高政府服务 水平。
云计算原理与实践培训教材精品课件(共67页)
4.2.3 半虚拟化
• 半虚拟化指的是虚拟机系统和虚 拟化软件层通过交互来改善性能 和效率。
• 半虚拟化涉及修改操作系统内核 来将不可虚拟化的指令替换为可 直接与虚拟化层交互的超级调用 （hypercalls）。
图4.5 将不可虚拟化的操作系统指令替 换为超级调用
4.2.3 半虚拟化
• 半虚拟化和全虚拟化不一样，全虚拟化时未经修改的虚拟机系 统不知道自身被虚拟化，系统敏感的调用陷入虚拟化层后再进 行二进制翻译。
图4.1 虚拟化前后的计算机体系结构
4.2 服务器虚拟化
图4.2 虚拟化软件层所处的位置
4.2.1 x86架构对虚拟化的限制
• 通过虚拟机监控器（VMM）可实现客户 操作系统对硬件的访问，根据其原理不 同分为以下3种技术： – 全虚拟化； – 半虚拟化； – 硬件辅助虚拟化
图4.3 x86架构下指令执行方式
• Xen在目前已经有很多版本，著名的亚马逊Web服务（AWS）就建 立于Xen虚拟机技术之上。Xen虚拟机的最大商用支持者为美国的 Citrix公司。
4.3 商用虚拟机技术
2．KVM虚拟机技术
• KVM是基于内核的虚拟机（Kernel-based Virtual Machine）的缩 写。
• KVM虚拟机监视器既可以在全虚拟化模式下运行，也能够为部分 操作系统提供准虚拟化支持。
到高性能存储池，并以软件形式交付。 • 软件定义的存储（Software Defined Storage，SDS）是一种全新
的存储方法，可从根本上提高运维模式的效率。
4.2 服务器虚拟化
4.2.1 x86架构对虚拟化的限制 4.2.2 全虚拟化 4.2.3 半虚拟化 4.2.4 硬件辅助虚拟化
云计算系列教程ppt(共16张PPT)
getData设置了监视器，如果数据发生变化，
会重启上述流程
如何使用ZooKeeper？
• 独占锁
– 如果分布式应用需要对某资源独占使用，可以申请独占锁
1)id = create(“.../locks/x-”, SEQUENCE|EPHEMERAL)
2)getChildren(“.../locks/”, false)
• Leader选举
– 用于在多个节点中选取主控，如GFS中对外服务Master节点的 选取
1)getData(“/servers/leader”, true)
2)如果读取成功则从数据中获取leader信息，退出 3)读取失败，执行create(“.../servers/leader”, hostname, EPHEMERAL)（注意节点类型） 如果创建成功则自己成为leader，写入信息，退出 5)如果写入失败，则返回步骤1
7)返回步骤2
如果之前没有独占锁，就可以获取共享锁
如何使用ZooKeeper？
• 其他应用(小数据存储)
– 例如，GFS中master如何获知ChunkServer信息？
基于ZooKeeper的实现方法
ChunkServer执行如下操作： 1)id = create(“.../chunkservers/cs-”, SEQUENCE|EPHEMERAL)
ZooKeeper的读写机制
• ZooKeeper是一个由多个Server组成的集群 • 一个Leader，多个Follower
– 每个Server都保存了一份数据副本 – 全局数据一致
– 分布式读写
– 更新请求转发，由Leader实施
使用ZooKeeper的约定
• 更新请求顺序执行
会重启上述流程
如何使用ZooKeeper？
• 独占锁
– 如果分布式应用需要对某资源独占使用，可以申请独占锁
1)id = create(“.../locks/x-”, SEQUENCE|EPHEMERAL)
2)getChildren(“.../locks/”, false)
• Leader选举
– 用于在多个节点中选取主控，如GFS中对外服务Master节点的 选取
1)getData(“/servers/leader”, true)
2)如果读取成功则从数据中获取leader信息，退出 3)读取失败，执行create(“.../servers/leader”, hostname, EPHEMERAL)（注意节点类型） 如果创建成功则自己成为leader，写入信息，退出 5)如果写入失败，则返回步骤1
7)返回步骤2
如果之前没有独占锁，就可以获取共享锁
如何使用ZooKeeper？
• 其他应用(小数据存储)
– 例如，GFS中master如何获知ChunkServer信息？
基于ZooKeeper的实现方法
ChunkServer执行如下操作： 1)id = create(“.../chunkservers/cs-”, SEQUENCE|EPHEMERAL)
ZooKeeper的读写机制
• ZooKeeper是一个由多个Server组成的集群 • 一个Leader，多个Follower
– 每个Server都保存了一份数据副本 – 全局数据一致
– 分布式读写
– 更新请求转发，由Leader实施
使用ZooKeeper的约定
• 更新请求顺序执行
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。
云计算与大数据分析的实践与应用培训ppt
大数据分析工具应用实践
数据采集与清洗
学习如何使用工具进行数据采集 和清洗，如使用Apache Kafka
、Logstash等工具。
数据存储与管理
了解如何使用大数据存储和管理 工具，如Hadoop、Spark等。
数据分析和可视化
学习如何使用数据分析工具（如 Tableau、Power BI等）进行数
大数据在云计算中的应用场景
01
02
03
智能推荐系统
基于用户行为数据和消费 习惯，通过大数据分析实 现个性化推荐。
实时数据分析
通过云计算和大数据技术 ，实现实时数据处理和分 析，为决策提供支持。
物联网数据分析
对物联网设备产生的海量 数据进行处理和分析，挖 掘潜在价值。
云计算与大数据的未来发展趋势
01
作能力。
引入最新技术
及时更新培训内容，引 入云计算和大数据领域
的最新技术和趋势。
拓展行业应用
结合更多行业案例，使 学员更好地理解云计算 和大数据在各行业的实
际应用。
加强互动交流
增加学员之间的互动和 交流环节，促进经验分
享和学习。
THANKS
感谢观看
03
云计算与大数据的结合 应用
云计算在大数据分析中的作用
数据存储和管理
数据安全和隐私保护
云计算提供了弹性的存储空间和强大 的计算能力，能够存储和管理海量数 据，为大数据分析提供基础。
云计算提供了数据加密、备份和恢复 等安全措施，保障数据的安全性和隐 私性。
数据处理和分析
云计算能够快速处理和分析大规模数 据，通过分布式计算等技术提高数据 处理效率。
采用公有云的灵活性和按需付费模 式，同时将计算资源和数据部署在 本地，通过Web浏览器可以实现 相同的功能和体验。
2024云计算ppt模板课件完整版
2024云计算ppt模板 课件完整版
• 云计算概述 • 云计算平台与技术 • 云计算存储与网络技术 • 云计算安全与隐私保护 • 云计算在各行业应用案例 • 云计算发展趋势与挑战
目录
01
云计算概述
云计算定义与发展
云计算定义
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。
感谢观看
THANKS
06
云计算发展趋势与挑战
边缘计算发展趋势
边缘计算设备数量
激增
随着物联网设备的普及，边缘计 算设备数量将快速增长，实现更 高效的数据处理和分析。
边缘数据中心建设
加速
为满足低延迟、高带宽的应用需 求，边缘数据中心的建设将加速 ，提高数据处理和存储能力。
边缘计算与云计算
协同
边缘计算将与云计算协同工作， 形成云边端一体化的计算模式， 提高整体计算效率和响应速度。
发展历程
当前现状
云计算已经成为企业和组织重要的IT 基础设施，提供了灵活、可扩展和高 效的计算服务。
从早期的网格计算、效用计算，到云 计算的提出和发展，经历了不断的技 术演进和模式创新。
云计算技术架构
基础设施层（IaaS）
01
提供计算、存储和网络等基础设施服务，用户可以通过互联网
按需使用和管理。
平台层（PaaS）
面临挑战和解决方案
数据安全与隐私保护
随着云计算的普及，数据安全和隐私保护问题日益突出。解决方案包括加强数据加密、访 问控制和安全审计等。
多云管理与互操作性
企业采用多云策略时，面临多云管理和互操作性的挑战。解决方案包括建立统一的多云管 理平台、制定多云互操作性标准等。
• 云计算概述 • 云计算平台与技术 • 云计算存储与网络技术 • 云计算安全与隐私保护 • 云计算在各行业应用案例 • 云计算发展趋势与挑战
目录
01
云计算概述
云计算定义与发展
云计算定义
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。
感谢观看
THANKS
06
云计算发展趋势与挑战
边缘计算发展趋势
边缘计算设备数量
激增
随着物联网设备的普及，边缘计 算设备数量将快速增长，实现更 高效的数据处理和分析。
边缘数据中心建设
加速
为满足低延迟、高带宽的应用需 求，边缘数据中心的建设将加速 ，提高数据处理和存储能力。
边缘计算与云计算
协同
边缘计算将与云计算协同工作， 形成云边端一体化的计算模式， 提高整体计算效率和响应速度。
发展历程
当前现状
云计算已经成为企业和组织重要的IT 基础设施，提供了灵活、可扩展和高 效的计算服务。
从早期的网格计算、效用计算，到云 计算的提出和发展，经历了不断的技 术演进和模式创新。
云计算技术架构
基础设施层（IaaS）
01
提供计算、存储和网络等基础设施服务，用户可以通过互联网
按需使用和管理。
平台层（PaaS）
面临挑战和解决方案
数据安全与隐私保护
随着云计算的普及，数据安全和隐私保护问题日益突出。解决方案包括加强数据加密、访 问控制和安全审计等。
多云管理与互操作性
企业采用多云策略时，面临多云管理和互操作性的挑战。解决方案包括建立统一的多云管 理平台、制定多云互操作性标准等。
云计算培训材料.ppt
云计算培训材料.ppt幻灯片 1：云计算简介什么是云计算云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软件资源、硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。
它就像是一个巨大的虚拟资源库，用户可以根据自己的需求随时获取和使用其中的计算能力、存储空间、应用程序等服务。
幻灯片 2：云计算的特点超大规模云计算平台拥有庞大的服务器集群，能够提供强大的计算和存储能力。
虚拟化资源被虚拟化为多个逻辑实体，用户无需关心物理设备的细节。
高可靠性数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施确保了服务的高可靠性。
通用性云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用。
高可扩展性“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。
按需服务用户可以根据自己的实际需求，灵活地获取和使用云计算资源。
幻灯片 3：云计算的服务模式IaaS（基础设施即服务）提供服务器、存储和网络等基础设施服务。
例如：＿____云提供的云服务器。
PaaS（平台即服务）提供平台环境，让开发者能够快速部署和管理应用。
像_____的云开发平台。
SaaS（软件即服务）用户通过网络直接使用应用程序，无需安装和维护。
常见的如_____办公软件。
幻灯片 4：云计算的部署模式公有云由云服务提供商提供，面向广大公众和企业。
优点是成本低、规模大、灵活。
缺点是数据安全性和隐私性可能存在一定风险。
私有云为一个企业或组织单独构建，仅供内部使用。
具有较高的安全性和定制性，但建设和维护成本高。
混合云结合了公有云和私有云的特点，部分业务使用公有云，部分业务使用私有云。
实现了灵活性和安全性的平衡。
社区云由多个组织或社区共同使用和管理的云服务。
幻灯片 5：云计算的优势降低成本无需购买昂贵的硬件设备，按需使用资源，降低了初期投资和运营成本。
提高灵活性能够快速响应业务需求的变化，灵活调整资源配置。
增强可扩展性轻松应对业务增长带来的计算和存储需求的增加。
提高数据安全性专业的云服务提供商通常具备更强大的安全防护能力。
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• 第一代技术包括Intel的VT-x和 AMD的AMD-V，两者都针对特 权指令为CPU添加了一个执行模 式，即VMM运行在一个新增的 根模式下。
• 随着对CPU、内存和I/O设备进 行硬件辅助开发，半虚拟化相 对于硬件辅助虚拟化的性能优 势将逐渐缩小。
图4.6 使用VMM二进制翻译客户操 作系统的请求
云计算原理与实践培训教材PPT课件
云计算原理与实践
Principles and Practice of Cloud Computing
云计算原理与实践培训教材PPT课件
Outline
• 4.1 虚拟化的定义 • 4.2 服务器虚拟化 • 4.3 商用虚拟机技术 • 4.4 新型硬件虚拟化 • 4.5 实践：Xen虚拟化技术 • 4.6 实践：KVM虚拟化技术 • 4.7 轻量级虚拟化 • 4.8 实践：Docker容器
到高性能存储池，并以软件形式交付。 • 软件定义的存储（Software Defined Storage，SDS）是一种全新
的存储方法，可从根本上提高运维模式的效率。
4.2 服务器虚拟化
4.2.1 x86架构对虚拟化的限制 4.2.2 全虚拟化 4.2.3 半虚拟化 4.2.4 硬件辅助虚拟化
4.2 服务器虚拟化
4.3 商用虚拟机技术
1．Xen虚拟机技术
• Xen虚拟机技术是英国剑桥大学计算机实验室原始开发的。之后， Xen社区负责Xen的后续版本开发并将其作为免费开源的软件，以 GNU通用公众执照（General Public License）（GPLv2）进行使用。
• Xen虚拟机技术目前支持的计算机架构包括Intel公司的IA-32、x8664和ARM公司的ARM。
• Hyper-V也是准虚拟化的监视器，其主机操作系统为经过Hyper-V 修改的Windows服务器，其提供的虚拟机容器称为划分，其中根 划分里面容纳的是主机操作系统，子划分里面则运行宿主操作 系统。
4.2.2 全虚拟化
• 二进制翻译技术简称BT，是一种直接翻 译可执行二进制程序的技术，能够把一 种处理器上的二进制程序翻译到另一种 处理器上执行。
• 虚拟化软件层将操作系统的指令翻译并 将结果缓存供之后使用，而用户级指令 无须修改就可以运行，具有和物理机一 样的执行速度。
图4.4 使用VMM二进制翻译客户操 作系统的请求
• 在准虚拟化模式下，KVM使用一种称为VirtIO的框架作为后端驱 动。该框架能够支持准虚拟化的以太网卡、准虚拟化的控制器， 调整宿主内存容量的设备，以及使用SPICE或VMware驱动程序的 VGA图形界面。
4.3 商用虚拟机技术
3．Hyper-V虚拟化技术
• Hyper-V是微软公司使用的虚拟机监视器，其前身是Windows服 务器虚拟化（Windows Server Virtualization）。
3．桌面虚拟化
• 通过以代管服务的形式部署桌面，可以使使用者更加快速地对 不断变化的需求做出响应。
• 外包员工、海外员工以及使用平板电脑的移动工作人员交付虚 拟化桌面和应用，从而降低成本并改进服务。
4．软件定义的存储
• 海量数据和实时应用使存储需求达到新的高度。 • 存储虚拟化对服务器内部的磁盘和闪存进行抽象，将它们组合
Domain expertise
Data Science
Statistics
Mathematics
Machine Learning
Data engineering
4.1 虚拟化的定义
• 在计算机科学领域中，虚拟化代表着对计算资源的 抽象，而不仅仅局限于虚拟机的概念。
• 虚拟化技术分类： 1．服务器虚拟化 2．网络虚拟化 3．桌面虚拟化 4．软件定义的存储
• Xen在目前已经有很多版本，著名的亚马逊Web服务（AWS）就建 立于Xen虚拟机技术之上。Xen虚拟机的最大商用支持者为美国的 Citrix公司。
4.3 商用虚拟机技术
2．KVM虚拟机技术
• KVM是基于内核的虚拟机（Kernel-based Virtual Machine）的缩 写。
• KVM虚拟机监视器既可以在全虚拟化模式下运行，也能够为部分 操作系统提供准虚拟化支持。
4.2.3 半虚拟化
• 半虚拟化指的是虚拟机系统和虚 拟化软件层通过交互来改善性能 和效率。
• 半虚拟化涉及修改操作系统内核 来将不可虚拟化的指令替换为可 直接与虚拟化层交互的超级调用 （hypercalls）。
图4.5 将不可虚拟化的操作系统指令替 换为超级调用
4.2.3 半虚拟化
• 半虚拟化和全虚拟化不一样，全虚拟化时未经修改的虚拟机系 统不知道自身被虚拟化，系统敏感的调用陷入虚拟化层后再进 行二进制翻译。
2．网络虚拟化
• 网络虚拟化以软件的形式完整再现了物理网络，应用在虚拟网 络上的运行与在物理网络上的运行完全相同。
• 网络虚拟化向已连接的工作负载提供逻辑网络连接设备和服务 （逻辑端口、交换机、路由器、防火墙、负载均衡器、VPN 等）。
• 虚拟网络不仅可以提供与物理网络相同的功能特性和保证，而 且具备虚拟化所具有的运维优势和硬件独立性。
• 半虚拟化的价值在于更低的虚拟化代价，但是相对全虚拟化， 半虚拟化的性能优势根据不同的工作负载有很大差别。
• 半虚拟化不支持未经修改的操作系统（如Windows），因此它的 兼容性和可移植性较差。由于半虚拟化需要系统内核的深度修 改，在生产环境中，技术支持和维护上会有很大的问题。
4.2.4 硬件辅助虚拟化
1．服务器虚拟化
• 大多数服务器的容量利用率不足15%，这不仅导致了服务器数 量剧增，还增加了部署复杂性。
• 实现服务器虚拟化后，多个操作系统可以作为虚拟机在单台物 理服务器上运行，并且每个操作系统都可以访问底层服务器的 计算资源，从而解决了效率低下问题。
• 将服务器集群聚合为一项整合资源，可以提高整体效率并降低 成本。服务器虚拟化还可以加快工作负载部署速度、提高应用 性能并改善可用性。
图4.1 虚拟化所处的位置
4.2.1 x86架构对虚拟化的限制
• 通过虚拟机监控器（VMM）可实现客户 操作系统对硬件的访问，根据其原理不 同分为以下3种技术： – 全虚拟化； – 半虚拟化； – 硬件辅助虚拟化
图4.3 x86架构下指令执行方式