虚拟化技术的历史
虚拟化技术总体介绍
电信网络NFV引入价值和策略
基于云的自愈和弹性机制实现低冗余率/高利用率不成功/过时业务退出时，硬件资源可循环利用，减少部分重复投资软硬件分离开发/采购，降低技术门槛和开发成本，竞争充分，通用硬件开发成本的规模效应
CAPEX
统一硬件降低多种专用设备规划和运维复杂度，运维效率提升集中部署和自动化运维，减少运维人员，提升效率统一基础设施平台，缩短TTM网络切片能力在统一基础设施平台上快速提供服务不同用户的软网络/业务
虚拟化技术总体介绍
虚拟化发展背景虚拟化基本概念虚拟化架构特性虚拟化产品介绍
目录
通信行业的演进
通信网的发展是一个不断学习新技术、不断焕发青春的过程，在经历了模拟通信、数字通信、IP化后，当前通信网正加速转向基于虚拟化、软件化等IT技术的通信4.0时代。
过去十年的变革核心是IP化，其特征是CT的网络实质，IP化的外在通信方式（承载、协议等）下一步变革的核心是IT化，网络采用IT化的内在实现形式，保留CT的网络内涵和品质，更加深刻地再造电信网络
VNF（xGW）
VNF（CG）
虚拟化网元，对应vEPC、vIMS、vMSC等业务网元
公共基础设置
计算
存储
网络
TECS在网络架构中的位置
TECS（Telecom Elastic Cloud System）在ETSI NFV框架中对应MANO域的VIM，以及NFVI域中的虚拟化层、虚拟计算、虚拟存储、虚拟网络部分
OPEX
网络能力开放，从封闭的业务供给到广泛合作网络架构灵活，业务感知和适配能力更强、更快，相对僵化的网络更适合不可预知新业务创新，提高收益
REVENUE
开放，软硬件分开开发和采购，更低的投资、技术门槛，更多的player，更充分的竞争开放，更快地更换硬件/软件供应商，消除vendor-locking以更低的成本和风险更快地提供业务
浅谈虚拟化技术进化
随着 各 行业 信 息化 建 设 的如 火如 荼 ，各种 机房 建 设 、运 行 成 本 急剧 增 长 ，硬 件和 电力成 本 不 断攀 升 ， 因此 急需 采 用先 进 的技 术 ，努 力节 省 经费 进 行绿 色 应用 。 虚拟 化 技术 就 是推 动 绿 色应 用 的重要 标 志 。虚 拟 化是 一 个广 义 的术 语 ，通 常 是指 计 算 元 件 在虚 拟 的基础 上 而 不 是真 实 的基 础 上运 行 。使 用较 少的 硬 件 和较 少 的 电源 实现 更 大 的处 理 能力 的虚 拟 化 技术 将是 未 来 广 泛应 用的技 术。
１ 虚拟 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的历 史
其 实虚 拟 化技术 萌芽 ，早 在上 个 世纪 ６ 年 代的 美 国计算 机 Ｏ 学术 界就 已经诞 生 了 ，到 现在 已经 有 了５ 年的 历史 。在 １ ５ 年 Ｏ ９ ９ ６ 月召开 的国 际信 息处理 大 会上 ，英 国计 算机技 术研 究 员克里 斯 托弗 ・ 特 雷奇 一篇 名 为 （ 型 高速 计 算 机 中的时 间 共 享 》的 斯 大 学 术 报告 ，被 认 为是 关 于虚 拟 化技 术 的最 早论 述。 这篇 论 文 为 虚 拟 化指 出 了一 条思 路 明确 、指 向清 晰 的发 展 之路 ，让 虚 拟 化 看起 来是 可行 的 ，而 非泛泛 的纸 上谈兵 。 后 来 ，虚 拟 化 技 术 得 到 了 一 些 技 术 导 向型 公 司 的青 睐 ， 被应 用 到 了一 些 大型 主 机 上。 以虚 拟 化 技 术最 早 的推 动 者 ｌＭ Ｂ 公 司 为例 ，该 公 司 在 ２ 世 纪 ６ 年 代 发 明 了一 种 操作 系统 的虚 ０ ０ 拟机 技 术 ，这 项技 术 一 经 问 世 ，就 震 惊 了整 个 科 学 界 和 商 业 界 ， 因为 它允许 用 户在 一 台 主机 上 运行 多 个操 作 系统 ，使得 用 户 能够 充 分利 用稀 缺 、 昂贵 的 大 型 机 资 源 ，这 被 人 们 认 为 是 革 命 性 的、 里程 碑 式 的重 要 事件 。 ｌ Ｍ提 出的虚 拟 机 技术 ，使 Ｂ 批 新产 品 涌现 了 出来 ， 比如 ：Ｉ Ｍ３ ０ ４ ，ｌ Ｍ３ ０６ ，以 Ｂ ６ ／０ Ｂ ６ ／７ 及ＶＭ／ ７ ３ ０，这些 机 器 在 当 时都 具 有虚 拟 机 功 能 ，通 过 一 种 叫 Ｖ Ｍ（ 拟机 监控 器 ） Ｍ 虚 的技 术在 物 理硬 件 之上 生成 了很 多可 以运 行独 立操作 系统软 件 的虚拟机 实例 。 时 间 到 了２ 世 纪 ９ 年 代 末期 ，虚 拟 化 技 术 的第 二代 应 用 ０ ０ 开 始 出现 了 ，它 们 是 价格 同样 不菲 的Ｒ Ｓ Ｂ 务器 与小 型 机 ， ＩＣＥ 不过 比 起大 型机 来 说 ，价 格 已经 不是 那 么 离谱 了 ，这 也 意 味着 虚 拟 化技 术 的受 惠面 又 有所 扩 大。 １ ９ 年 ，ＩＭ在其 经 典产 品 ９９ Ｂ Ａ ，０ 上 提 出了 “ Ｓ４ ０ 逻辑 分 区（ Ｐ Ｒ ”技 术和 新 的高 可用性 集 群 ＬＡ ） 解 决方 案 ，在 Ｐ Ｗ Ｅ 管理程 序上 运行 的Ａ ／ ０ Ｐ Ｒ 单 台服 Ｏ Ｒ Ｓ４ ０ Ｌ Ａ 令 务 器工 作起 来如 同 １ 个 独立 的服 务器 ，虽然 单 台Ａ ／０ 的价格 ２ Ｓ４ ０ 十 分昂贵 ，但是其 工作 实效 比较客 观 。 ２ ０ 年 ，Ｉ Ｍ 还 更进 一 步 ，其ＡＩ Ｌ ｖ ．还 首 次包 括 了 ０２ Ｂ Ｘ ５ ５２ ｌＭ 实现 的动 态逻 辑 分 区（ Ｌ Ａ ） Ｂ Ｄ Ｐ Ｒ 。ＤＬ Ａ 允许 在 无需 重 启 系 ＰＲ 统 的情 况下 ，将 包 括 处理 器 、 内存和 其 它 组件 在 内 的系统 资源 分配 给独 立 的分 区 。这 种 在 不 中断运 行 的情 况下 进行 资 源 分配 的能 力 不仅令 系统 管理 变 得 更加 轻松 ，而且 有 助 于降 低 总拥 有 成 本。 ２ ０ 年 １月 ，Ｉ Ｍ 收购 了位于 加利 福 尼亚 州 Ｒ ｓ ｖｌ 的 ０６ Ｂ ｏｅ ｉ ｉ ｅ ＣＭＳＬｂ公 司。此 次收购 为ＩＭ 提供 的软件 可 以帮助公 司跨 不 Ｉ ａ Ｂ 同 的虚 拟技 术 环境 跟 踪 计算 资 源 的使 用情 况 ，比如服 务 器 、 存 储 、电子 邮件 、网络 、数据库 、应 用和 操作 系统。 Ｉ Ｍ自从４ 多年前 率 先在 大型主 机上 使 用虚 拟技 术 ，并在 Ｂ ０ 此后 在 自己的 系统 和软 件 中 注入 了各种 虚 拟技 术 ，实现 不 同服 务 器 、软 件 、存储 和 网络 的 自动 管理和 优 化 。ＩＭ 虚 拟 技术 和 Ｂ 自动 化 技术 的 结合 帮 助减 少 了支持 ｌ 运 行所 需 的人 员 数 量 。今 Ｔ 天 ，Ｊ Ｍ 可 以将客 户 数据 中心 中超 过８ ％ 的部 分 实现虚 拟。 为 Ｂ ０ 进 ～步 发挥 虚 拟的威 力 ，Ｉ Ｍ 正 在创 建 包括 所有 物理 和虚 拟 系 Ｂ 统 的集成 管理视 图。
虚拟现实技术的历史与发展
虚拟现实技术的历史与发展虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是一种创造出虚拟的环境，使用户可以沉浸在其中并与其进行交互的计算机技术。
虽然如今VR已经成为一个热门话题，但其历史并非起源于现代科技，而是可以追溯到几十年前。
虚拟现实技术的起源可以追溯到20世纪60年代，当时计算机科学家调查了人类对计算机生成的虚拟世界的反应。
在那个时候，技术尚不成熟，但研究人员已经开始探索如何创造出更真实的虚拟体验。
这些早期试验打下了今天VR技术的基础。
1970年代，Ivan Sutherland教授发表了一篇名为《The Ultimate Display》的论文，这被认为是虚拟现实技术的奠基石。
该论文描述了一种虚拟显示器，用户可以通过戴上头戴式显示器看到计算机生成的虚拟世界。
此后，虚拟现实的发展逐渐加快。
随着技术的不断进步，虚拟现实的应用领域开始扩展。
1980年代，VR技术首先进入了军事和航天领域。
军事人员和飞行员可以通过虚拟现实模拟训练，提高操作技能。
在这一时期，VR技术主要被用于专业领域，普通消费者几乎无法接触到VR设备。
直到1990年代，虚拟现实开始进入大众视野。
虚拟现实头戴式显示器和手持控制器逐渐推出，尽管价格昂贵，但引起了人们的兴趣。
曾经有一段时间，虚拟现实成为科技界的热点，人们对其可能带来的革命性改变充满期待。
然而，虚拟现实在90年代没有达到预期的成功。
技术上的限制、设备的笨重、高昂的价格以及对真实感受的局限性成为发展的阻力。
由于用户体验上的不足，虚拟现实技术在那个时候并未受到普及。
然而，近年来，随着科技的快速发展，虚拟现实技术经历了一次重大的突破。
特别是智能手机和便携式计算机的发展，为虚拟现实的普及打开了新的大门。
人们现在可以通过手机或其他头戴式设备轻松地进入虚拟世界。
虚拟现实技术的进步不仅为娱乐领域带来了革命，如游戏、电影等，还在医疗、教育、艺术等各个领域展现出巨大的潜力。
在医疗方面，VR被用于心理治疗、手术模拟等。
网络虚拟化技术
网络虚拟化技术随着数字化时代的到来，计算机网络已成为现代社会与生俱来的重要组成部分。
网络虚拟化技术的出现，改变了我们对计算机网络的认识与使用方式。
本文将从网络虚拟化的基本概念、发展历程、技术实现和应用场景四个方面详细介绍网络虚拟化技术。
一、网络虚拟化技术概述网络虚拟化技术是指将计算机网络中的网络资源（包括但不限于带宽、路由器、交换机等）进行虚拟化，并将它们组织在一个逻辑上与物理上更为分离的网络环境中。
这样，即使面对网络拓扑发生变化的情况，网络虚拟化技术依然可以保证网络的拓扑效果与性能。
网络虚拟化技术的重要性在于其能够将多个虚拟网络隔离开来，从而提高网络的管理和维护效率。
同时，网络虚拟化技术可以节省大量运营成本，尤其对于大型企业而言，这一优势尤为明显。
二、网络虚拟化技术的发展历程网络虚拟化技术的历史可以追溯到上个世纪的 60 年代中期，当时的 IBM 公司首次推出了主机虚拟化技术。
随着计算机技术的发展，虚拟化技术被广泛应用到计算机网络领域，在网络虚拟化技术的发展历程中，主要经历了以下三个阶段：1. 硬件虚拟化阶段硬件虚拟化是最早的一种虚拟化技术，它是通过在主机上通过软件仿真实现虚拟化的过程。
这种技术是在物理资源受到限制时解决的一种方法，但由于成本高昂，因此在每天的系统运行中很少使用。
2. 操作系统虚拟化阶段随着计算机技术的不断进步，操作系统虚拟化得到了广泛应用，这种虚拟化技术可以将一个物理主机分成多个逻辑上相互独立的虚拟机。
每个虚拟机可以运行一个不同版本的操作系统，并独立占用CPU、内存等资源。
这种虚拟化技术为企业信息化提供了更多的选择。
3. 网络虚拟化阶段随着网络虚拟化技术的发展，它被应用于各大云计算平台，成为了云计算的基础架构之一。
当今的网络虚拟化技术已经普及到各个领域，使得企业可以更加灵活地实现虚拟化等技术，大幅降低企业运营和维护成本。
三、网络虚拟化技术的技术实现网络虚拟化技术的最大特点是将一系列的物理设备虚拟化成为一台更加灵活、更加易于管理和维护的物理服务器。
VMware虚拟化技术详解
X
虚拟化 Data Recovery
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
虚拟机的无代理、基于磁盘的 备份和恢复
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 vCenter 实现集中式管理 经济高效的存储管理
消除重复数据 存储设备
负载（通常只有一个）
• 增加虚拟化层 • 裸金属架构 • 每台机器上有多个操作系统和多个应
用负载
虚拟化架构
寄居架构（Hosted Architecture）
裸金属架构 (“Bare Metal” Architecture)
例如：GSX Server, 虚拟化 Server, Workstation
他必要的系统软件 安装和配置应用软件 测试应用 安排宕机时间/数据迁移
整合后
15-30 分钟， 用模板和自部署向导或 拷贝虚拟机，启动即可
把虚拟机拷贝然后重新启动 [工具已经安装] [应用已经安装，配置]
完成
333服务器替换/年=节省10,000人/小时
部署挑战
依赖硬件可用性 易发生人为错误 标准化困难 审核困难 需要数天，甚至数周
© 2009 虚拟化 Inc. All rights reserved
正确 IT 投资
1 减少物理基础架构的成本 2 减少数据中心的运营成本
（例如：供电/制冷） 3 提高生产率、运维管理
灵活性和响应度
为每个工作负载节约的总成本
虚拟化将服务器、存储及网络连接基础架构整合到一起， 旨在安全地实现更高的利用率。
业务需求
下电
资源池
网络虚拟化技术
网络虚拟化技术网络虚拟化技术是指通过将物理网络资源进行逻辑上的划分和组合，使其能够同时支持多种网络应用和服务的技术。
通过网络虚拟化技术，可以将一台物理服务器划分为多个逻辑上独立的虚拟机，每个虚拟机拥有自己的操作系统、独立的网络空间和资源。
一、虚拟化技术的发展历程网络虚拟化技术的发展经历了几个重要阶段。
首先是虚拟机技术的出现，它将单一物理服务器划分为多个虚拟机，并使每个虚拟机看起来像一台独立的物理服务器。
随着虚拟机技术的成熟，出现了网络虚拟化技术，它将虚拟机之间的网络连通性与物理网络解耦，提供了更大的网络灵活性和可扩展性。
接下来，随着云计算的兴起，出现了云网络虚拟化技术，它进一步将网络虚拟化推向了一个全新的高度，提供了更高效的资源利用和更灵活的网络管理。
二、网络虚拟化的原理和关键技术1. 虚拟局域网（VLAN）：VLAN技术通过在物理网络上划分不同的虚拟网段，实现了不同网络设备之间的逻辑隔离和隔离通信。
2. 虚拟交换机：虚拟交换机技术将物理交换机划分为多个虚拟交换机，每个虚拟交换机只负责处理自己所属的虚拟机的网络流量。
3. 虚拟路由器：虚拟路由器技术通过在虚拟机上运行路由器软件，实现了在不同网络之间进行路由选择和转发的功能。
4. 虚拟防火墙：虚拟防火墙技术利用虚拟化技术将防火墙功能独立出来，提供了更为灵活和可扩展的网络安全防护手段。
5. 虚拟负载均衡：虚拟负载均衡技术通过将物理负载均衡设备进行逻辑上的划分和组合，实现了虚拟机之间的负载均衡和流量调度。
三、网络虚拟化技术的应用场景1. 数据中心网络：网络虚拟化技术在数据中心网络中得到广泛应用，通过将物理网络资源进行虚拟划分，实现了对不同应用和服务的高效隔离和管理。
它可以提供更好的网络性能和资源利用率，降低数据中心网络的运营成本。
2. 云计算网络：云计算网络是网络虚拟化技术的重要应用场景之一。
通过将物理网络资源进行虚拟化，实现了对云计算资源的统一管理和调度。
vmware发展史
vmware发展史VMware是一家虚拟化技术公司，成立于1998年，总部位于美国加利福尼亚州。
VMware是全球虚拟化市场上的领导者，其产品和解决方案在企业中广泛应用。
VMware的发展历史可以追溯到20世纪90年代，当时计算机硬件资源利用率较低，很多服务器和计算机的计算能力无法充分发挥。
为了解决这个问题，VMware的创始人开发出了一种虚拟化技术，可以将一台服务器分割为多个虚拟机，每个虚拟机可以独立运行不同的操作系统和应用程序。
1998年，VMware成立，并发布了其第一个产品VMware Workstation。
这是一款用于个人电脑的虚拟化软件，使用户可以在一台计算机上同时运行多个操作系统，提高了计算资源的利用率。
随着技术的不断发展，VMware推出了更多的产品和解决方案。
2001年，他们发布了业界的第一款服务器虚拟化产品VMware ESX Server，使企业能够在一台物理服务器上运行多个虚拟机，从而降低了硬件成本和管理复杂度。
2004年，VMware被EMC Corporation收购，成为其旗下的子公司。
这使得VMware能够更好地推动其技术发展和市场拓展。
随着云计算的兴起，VMware推出了云计算平台VMware vCloud Suite，并与多家合作伙伴合作推广其云解决方案。
这使得企业能够更好地利用云计算技术，提高业务的灵活性和效率。
近年来，VMware继续致力于推动虚拟化技术的创新和应用。
他们推出了软件定义数据中心（SDDC）解决方案，帮助企业将计算、存储和网络资源集中管理和虚拟化。
此外，他们还推出了容器技术解决方案，使得应用程序的部署和扩展更加灵活和高效。
VMware的发展史始终与虚拟化技术的发展紧密相连。
他们通过不断创新和推出新的产品和解决方案，为企业提供了更高效、灵活的IT 基础设施，成为业界的领先者之一。
云计算中的虚拟化技术发展历程
云计算中的虚拟化技术发展历程虚拟化技术指的是通过软件将物理设备抽象为逻辑上的实体，从而达到资源共享和优化利用的目的。
在云计算的背景下，虚拟化技术成为了构建云计算基础设施的重要手段之一。
虚拟化技术的发展历程可以大致分为以下几个阶段。
1. 虚拟化技术的起步期（前20世纪90年代）早期的虚拟化技术主要是面向大型机系统的，例如IBM公司的VMware和DEC公司的VAX系统等。
这些系统都是基于硬件虚拟化技术实现的，通过模拟主机硬件的方式在同一个物理机上运行多个虚拟机。
2. 虚拟化技术的扩展期（2000年至2005年）在这一时期，虚拟化技术开始向服务器和桌面领域拓展。
VMware公司推出了其首个x86架构的虚拟化产品，这标志着虚拟化技术的扩展期开始了。
同时，Intel和AMD公司也对硬件虚拟化技术进行了改进，使得虚拟化技术在x86平台上得到了更好的支持。
3. 虚拟化技术的成熟期（2006年至2010年）在这一时期，虚拟化技术得到了广泛应用和推广。
VMware、Microsoft和Citrix等公司都推出了自己的虚拟化产品，形成了三足鼎立的态势。
同时，开源虚拟化技术KVM也逐渐流行起来，在Linux系统领域得到广泛应用。
4. 虚拟化技术的进一步发展（2011年至今）随着云计算的兴起，虚拟化技术成为了云计算基础设施的重要组成部分。
在这一时期，虚拟化技术发生了一些变化。
如容器化技术的出现，这种技术相对于传统虚拟化技术来说更加轻量级，可以更好地支持云计算的微服务架构和快速部署需求。
总体来说，虚拟化技术的发展历程经历了从起步期到扩展期，再到成熟期和今天的进一步发展。
虚拟化技术的不断升级和创新促进了云计算的发展，而云计算的发展进一步推动了虚拟化技术的应用和完善。
随着未来技术的不断发展，虚拟化技术也将会朝着更加高效、安全和便捷的方向不断发展。
虚拟化技术简介
虚拟化技术基本要素
• VMM必须满足的三个条件: • 等价性(保真性) • 安全性 ----物理硬件应完全由VMM管理,VM中程序不 得直接接触 • 高效性
10 Page 10
虚拟化技术基本要素
• Devices • 计算机设备,如CPU,内存,硬盘等
• Device Driver • 设备驱动程序, 即为了控制计算机设备而添加到操作系统 中的一系列代码，其中包含有关硬件设备的信息和通信, 控制接口。有了此信息，计算机就可以与设备进行通信。 没有驱动程序，计算机中的硬件就无法工作。
Page 34
硬件对虚拟化的支持
intel VT-x: Virtualization Technology for IA-32
处理器辅助虚拟化技术
VT-d: Virtualization Technology for Directed I/O
I/O辅助虚拟化:直接I/O
VT-c: Virtualization Technology for Connectivity
硬件对虚拟化的支持 硬件虚拟化技术可提供基于芯片的功能，借 助兼容 VMM 软件，可为纯软件解决方案带来很大 改观。由于虚拟化硬件提供操作系统直接运行的新 架构，便不再需要二进制转换。这就减少了相关的 性能费用，并大大简化了 VMM 的设计，使 VMM 能按通用标准进行编写，并且其性能将变得更加强 大。 这些优势增强了整个虚拟机解决方案的支持 性。并且在硬件虚拟化技术下运行的 VMM 在硬件 层能够得到充分的验证，这种认证包括，它们能够 直接执行架构的完整指令集。
17 Page 17
VMM,虚拟化技术中软件的作用 虚拟化技术中软件的作用
VMM的分类 的分类
Intel虚拟化技术-从VT-x到VT-d
Intel虚拟化技术-从VT-x到VT-d(来自网络，如有错误，概不负责，仅供参考)当前非常热门的Virtualization虚拟化技术的出现和应用其实已经有数十年的历史了，在早期，这个技术主要应用在服务器以及大型主机上面，现在，随着PC性能的不断增长，Virtualization也开始逐渐在x86架构上流行起来。
虚拟化技术将各种资源虚拟出多台主机，以提高这些资源的共享率和利用率虚拟化可以将IT环境改造成为更加强大、更具弹性、更富有活力的架构。
通过把多个操作系统整合到一台高性能服务器上，最大化利用硬件平台的所有资源，用更少的投入实现更多的应用，还可以简化IT架构，降低管理资源的难度，避免IT架构的非必要扩张。
客户虚拟机的真正硬件无关性还可以实现虚拟机的运行时迁移，可以实现真正的不间断运行，从而最大化保持业务的持续性，而不用为购买超高可用性平台而付出高昂的代价。
和Sun上的虚拟化技术（CPU分区）比起来，x86上的虚拟化要落后不少的，然而确实在不断进步着，在数年前，x86上还没有什么硬件支持，甚至连指令集都不是为虚拟化而设计，这时主要靠完全的软件来实现虚拟化，当时的代表是VMware的产品，以及尚未被Microsoft收购Connectix开发的Virtual PC，在服务器市场上应用的主要是VMware的产品，包括GSX Server和稍后的ESX Server，这些软件虚拟化产品在关键指令上都采用了二进制模拟/翻译的方法，开销显得比较大，后期出现了Para-Virtualization部分虚拟化技术，避免了一些二进制转换，性能得到了提升，不过仍然具有隔离性的问题。
今天，虚拟化技术的各方面都有了进步，虚拟化也从纯软件逐深入到处理器级虚拟化，再到平台级虚拟化乃至输入/输出级虚拟化，代表性技术就是Intel Virtualization Technology for Directed I/O，简写为Intel VT-d，在介绍这个Intel VT-d之前，我们先来看看x86硬件虚拟化的第一步：处理器辅助虚拟化技术，也就是Intel Virtualization Technology，分为对应Itanium平台的VT-i和对应x86平台的VT-x两个版本。
- 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)。
秘密▲
虚拟化益处：系统自愈功能提升可靠性
实现经济高效、独立于硬件和操作系统的应用程序高可用性
系统服务器硬件故障时，可自 动重启虚拟机
消除在不同硬件上恢复操作系 统和应用程序安装所带来的困 难，其中任何物理服务器均可 作为虚拟服务器的恢复目标
减少硬件成本和维护成本
虚拟化益处：提升系统节能减排能力
用负载
秘密▲虚拟化计算系统体系源自构传统计算系统 计算模式虚拟化计算系统 计算模式
应用程序 操作系统
应用系统
操作 系统
应用系统
操作 系统
应用系统
操作 系统
应用系统
操作 系统
虚拟机管理器VMM
…
VMM
VMM VMM
单计算系统 虚拟化
多计算系统 虚拟化
8
虚拟技术: 四大特性
分区
隔离
秘密▲
在单一物理服务器上同时运行 多个虚拟机
• 与服务器管理硬件配合实现智能电源管理 • 优化虚拟机资源的实际运行位置，达到耗电最小化 • 可为运营商节省大量电力资源，减少供电成本，节能减排
秘密▲
休眠
秘密▲
虚拟化技术的驱动力——IT成本的消减
IDC统计的每用户年度花费
虚拟化技术能够显著提高硬件平台的利用率，节省50%以上的IT投资； 硬件服务器的减少同时能够节省机房电力、空间和制冷方面的投入；
秘密▲
虚拟化技术的驱动力——管理和可用性的提升
App
OS 虚拟机
App
OS 虚拟机
故障
升级 维护
物理设备
虚拟机与物理服务器的隔离，使物理服务器的变化不波及虚拟机，简化了管理难度； 虚拟机间能够提供对上层透明灾难恢复机制，灾难恢复过程简单灵活，能显著提高系
统可用性；
秘密▲
数据中心整合案例
客户示例：领先的北美公共设施公司
寄居架构（Hosted Architecture）
裸金属架构 (“Bare Metal” Architecture)
例如：GSX Server, VMware Server, Workstation
安装和运行应用程序
依赖于主机操作系统对设备的支持和 物力资源的管理
例如：ESX Server 依赖虚拟层内核 代理和帮助应用的服务控制台
VMM
Hardware
Stand-alone Hypervisor 模式
VMM直接运行在物理硬件 上，效率更高，但硬件兼容 性差。
VMM
Hardware Hybrid模式
前两种方式的综合，VMM直接运行在 物理硬件上，但驱动程序由Service OS 提供。
秘密▲
VMM组织架构举例——VMware产品虚拟化架构
APP
App
Guest OS1 Guest OS2
VMM
APP
APP
Guest OS1 Guest OS2
Service OS
APP Guest OS1
APP Guest OS2
Host OS
Hardware OS-Hosted 模式
VMM作为一个应用程 序运行在主机操作系统 上，兼容性好但效率低 。
虚拟化技术
agenda
• 虚拟化技术概述 • 基本虚拟化技术 • 硬件对虚拟化的支持 • VMware虚拟化技术
认识虚拟化
应用程序
应用编程接口API
程序库
系统调用SysCall
操作系统
硬件
指令集合ISA
计算机系统
性能
高 LIB库仿真 操作系统虚拟化 半虚拟化 全虚拟化
低 指令仿真
秘密▲
Wine VServer Xen KVM/Vmware QEMU
虚拟化益处：动态负载均衡资源
利用虚拟机与硬件无关的特性的虚拟机迁移技术，按需分配资源
当VMM监测到某个计算节点的 负载过高时，可以在不中断业 务的情况下，将其迁移到其它 负载较轻的节点或者在节点内 通过重新分配计算资源
执行紧迫计算任务的虚拟机得 到更多的计算资源，保证关键 任务的响应能力
秘密▲
整合之前
整合之后
服务器 存储 网络
1,000 台 270 TB DAS 3,000 个电缆/端口
80 台 140 TB SAN 和 NAS
300 个电缆/端口
设备
200 个服务器机架 400 个电源开关
10 个服务器机架 20 个电源开关
VMware 对其产生的影响
硬件成本节省 数据中心空间、电力和制冷 成本节省 70-80% 2 年节省 800 万美元
秘密▲
虚拟化技术的历史
虚拟化技术将物理资源转化为便于切分 的资源池，符合云计算的基本条件；
虚拟化给资源以动态调配的能力，符合 云计算按需分配的要求；
资源池
Amazon采用虚拟化技术提供 云计算平台，取得了商业上的 成功，虚拟化技术成为云计算 的基石；
2006
1960‘s
IBM推出虚拟化技 术，提高了昂贵 的大型机的利用 率；
1999
VMware公司解决了 X86虚拟化问题，推 出了X86平台的虚拟 机软件，使虚拟化技 术开始走向普通用户。
2003
开源虚拟化技术 Xen推出，使虚 拟化技术的研究 和应用更加普及；
2005
Intel和AMD推出支 持虚拟化技术的处 理器和芯片组，实 现了硬件辅助虚拟 化技术；
秘密▲
服务器虚拟化的基础概念
运营效率 服务器重建和应用程序载入 时间从 20-40 小时缩短到 15-30 分钟 每年节省 10,000 工时
agenda
• 虚拟化技术概述 • 基本虚拟化技术 • 硬件对虚拟化的支持 • VMware虚拟化技术
秘密▲
虚拟化技术的关键组件——VMM组织架构
VMM又称为Hypervisor，负责为虚拟机统一分配CPU、内存和外设，调度虚拟资源；
封装
在同一服务器上的虚拟机之间 相互隔离
相对于硬件独立
整个虚拟机都保存在文件中，而且 可以通过移动和复制这些文件的方
式来移动和复制该虚拟机
无需修改即可在任何服务器上 运行虚拟机
秘密▲
虚拟化益处：实现资源最优利用
虚拟机
通过虚拟化进行服务器整合优势：
大大提高硬件利用率 增加系统的可管理性 简化服务器安装过程，节约时间50%~70% 减少10倍或更多的硬件购买需求，节约一半的购买和维护成本
虚拟化将硬件、操作系统和应用程序一同封装一个可迁移的虚拟机档案
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
• 软件必须与硬件相结合 • 每台机器只能 运行单一的操作系统 • 每个操作系统有一个或多个应用程序
负载（通常只有一个）
• 增加虚拟化层 • 裸金属架构 • 每台机器上有多个操作系统和多个应