【资料】虚拟化技术介绍最新版汇编
虚拟化技术介绍
云计算的普及将加 速虚拟化技术的创 新和迭代，为企业 带来更多商业价值。
虚拟化技术将进一 步融入云计算中， 实现更加智能化的 资源管理和调度。
人工智能技术将进一步优化虚拟化环境，提高资源利用率和管理效率。
虚拟化技术将与人工智能结合，实现自动化运维和智能决策，降低运维成本。
人工智能将助力虚拟化技术拓展应用领域，例如在智能制造、智慧医疗等领域发挥重要作 用。
优势：提高硬件资源利用率，降低成本；实现业务连续性和灾难恢复；提高安全性与可 靠性。
局限性：性能开销：虚拟化技术需要在物理硬件和虚拟机之间进行转换，存在一定的性 能损耗。
兼容性问题：虚拟化技术需要与不同的操作系统和应用程序进行兼容性测试和验证，以 确保正常运行。
管理挑战：虚拟化技术需要专门的管理工具和人员进行管理，以确保系统的正常运行和 维护。
应用虚拟化：将应用程序与操作系 统解耦，实现应用程序的快速部署 和管理
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桌面虚拟化：提供集中管理的虚拟 桌面，实现灵活的远程访问和数据 安全
网络虚拟化：通过软件定义网络技 术，实现网络的灵活配置和资源共 享
云计算的发展将进 一步推动虚拟化技 术的普及和应用。
虚拟化技术将与云计算 相辅相成，共同为企业 提供高效、灵活、可靠 的计算和存储服务。
未来，人工智能与虚拟化技术将共同发展，相互促进，推动数字化转型和技术促进物 联网与虚拟化
技术的融合
虚拟化技术助 力5G网络的灵 活部署与管理
5G与虚拟化技 术共同推动数 字化转型与升
级
物联网技术的发展将推动虚拟化技术的进步 虚拟化技术将为物联网提供更好的数据管理和分析能力 物联网设备将越来越多地采用虚拟化技术以降低成本和提高效率 物联网与虚拟化技术的结合将为各行业带来更多的创新应用场景
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
虚拟化技术介绍
2. 优势：
–
3. 代表产品
– –
四种虚拟化技术比较
硬件分区 代表产品修改host内核 IBM 否 虚拟机 Vmware 否 准虚拟机 XenServer 是（使用VT后 不需） Guest是否安装OS 为guest虚拟设备 效率 消耗 实际运营单机容量 针对应用 产品类型 是 否 高 低 生产 是 是 低 高 1-3 研发测试 商业、免费、不 开源 是 一部分 高 低 1-5 研究、生产 开源、免费 否 否 非常高 非常低 数百个 生产 Virtuozzo商业版 本,openVZ免费开源 OS虚拟化 virtuozzo/openVZ 否
1. 虚拟化介绍 2. 虚拟化技术 3. 主流虚拟化产品
三大虚拟化厂商 1. VMware
– – – 主攻虚拟化领域十多年 是全球桌面到数据中心虚拟化解决方案的领导 厂商 主要产品：
• • • • VMware-ESX-Server VMware-GSX-Server （现叫VMware Server） VMware-WorkStation VMware vSphere 4
自动化管理更加轻松
减少开通、配置、补丁、恢复的维护时间，增强安全性、隔离 性； 可允许自动管理维护更加人性化。
大趋势：IT架构整合与虚拟化
智能化的信息网络的构建，加速了即将到来的虚拟 化趋势，而后者将成为提升国家和企业机构竞争力 的关键。虚拟化代表着这样一个巨大趋势，就是把 物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，从而打破 了物理结构之间的壁垒，将IT资源的利用率达到最 大化。在社会和经济的所有领域，虚拟技术都在改 变着我们开展日常活动的方式。
管理成本
软件成本 硬件成本
App 1
App 2
App 3
什么是虚拟化技术
什么是虚拟化技术虚拟化技术是一种将计算机资源进行抽象化的技术手段，通过软件或者硬件的虚拟化，将一台物理服务器分割成多个虚拟机，并使多个虚拟机能够独立运行不同的操作系统和应用程序。
通过虚拟化技术，可以更好地利用硬件资源，提升服务器的性能和灵活性。
本文将从虚拟化技术的基本原理、应用场景以及优势与挑战等方面来详细介绍什么是虚拟化技术。
一、虚拟化技术的基本原理虚拟化技术的基本原理是通过创建虚拟机管理器（VMM）来实现。
虚拟机管理器是一种软件或者硬件的抽象层，负责在物理服务器上创建、启动和管理多个虚拟机。
每个虚拟机拥有自己的独立的软件环境，包括操作系统、应用程序和虚拟硬件。
在虚拟化技术中，有两种主要的虚拟化方式：全虚拟化和半虚拟化。
全虚拟化方式通过在虚拟机中模拟全套的硬件，使得虚拟机能够完全独立运行。
而半虚拟化方式则是通过修改操作系统内核，使得虚拟机可以与宿主机共享硬件资源，提高性能的同时也减少了对硬件的要求。
二、虚拟化技术的应用场景虚拟化技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个典型的应用场景：1. 服务器虚拟化：通过虚拟化技术，可以将一台物理服务器划分为多个虚拟机，提升服务器的利用率。
不同的虚拟机可以运行不同的操作系统和应用程序，实现不同的功能需求。
2. 桌面虚拟化：桌面虚拟化技术可以将用户的桌面环境从本地转移到远程服务器上，用户可以通过终端设备访问虚拟桌面，实现跨平台和远程办公。
3. 网络虚拟化：网络虚拟化技术可以将物理网络划分为多个逻辑网络，实现网络资源的灵活分配和管理。
通过虚拟化技术可以提供更好的网络性能和安全性。
4. 存储虚拟化：存储虚拟化技术将多个物理存储设备抽象为一个逻辑存储池，实现对存储资源的集中管理和分配。
三、虚拟化技术的优势虚拟化技术具有以下几个显著的优势：1. 提高硬件利用率：虚拟化技术可以将一台物理服务器划分为多个虚拟机，提高服务器的资源利用率，节约硬件成本。
2. 灵活性和可扩展性：通过虚拟化技术，可以根据实际需求快速创建、启动和停止虚拟机，实现资源的弹性分配和扩展。
虚拟化技术概述
虚拟化技术概述虚拟化技术是一种将物理资源（如计算机、存储和网络）虚拟化为多个可供使用的虚拟资源的技术。
通过虚拟化，可以实现资源的有效管理、利用和共享，提高资源利用率，并同时提供更好的安全性和灵活性。
一、虚拟化技术的种类1. 服务器虚拟化：服务器虚拟化是将一台物理服务器划分为多个虚拟服务器的技术。
每个虚拟服务器可以运行不同的操作系统和应用程序，提供独立的计算资源，并且能够根据实际需求进行弹性扩展。
2. 桌面虚拟化：桌面虚拟化是将个人电脑的运算能力、操作系统和应用软件等虚拟化，使用户可以通过网络访问虚拟桌面，实现随时随地的使用。
3. 存储虚拟化：存储虚拟化可以将多个存储设备整合为一个虚拟的存储池，并为应用程序提供透明的存储访问。
通过存储虚拟化，可以提高存储资源的利用率和性能，并简化存储管理。
4. 网络虚拟化：网络虚拟化是将物理网络设备抽象为虚拟网络资源，使多个虚拟网络可以共享物理网络的带宽和资源。
通过网络虚拟化，可以提高网络资源的利用率和可管理性。
二、虚拟化技术的优势1. 资源利用率提升：虚拟化技术能够将物理资源划分为多个虚拟资源，并根据实际需求进行动态分配，从而提高资源的利用率。
2. 灵活性和可扩展性：虚拟化技术可以根据业务需求，动态调整虚拟资源的分配，实现快速部署和扩展，提供更好的服务响应能力。
3. 成本降低：通过虚拟化技术，可以减少物理设备的购买和维护成本，简化管理流程，同时降低能源消耗。
4. 安全性增强：虚拟化技术可以实现资源隔离，避免不同用户或应用之间的干扰，提高系统的安全性和稳定性。
5. 管理和维护简化：通过虚拟化管理平台，可以实现统一的资源管理、监控和故障排除，简化管理和维护工作，提高效率。
三、虚拟化技术的应用领域1. 数据中心：虚拟化技术可以在数据中心中实现服务器、存储和网络资源的虚拟化，提高资源利用率和灵活性，降低成本和维护工作量。
2. 云计算：云计算是基于虚拟化技术的一种计算模式，通过虚拟化技术，可以实现资源的弹性伸缩和按需使用，提供灵活的计算服务。
虚拟化技术简介
虚拟化技术简介虚拟化技术是一种将物理资源转化为虚拟资源的技术，它已经成为计算机领域中非常重要的技术，广泛应用于服务器虚拟化、桌面虚拟化、网络虚拟化等领域。
而且随着云计算等新技术的崛起，虚拟化技术变得更加重要。
虚拟化技术能够实现多个虚拟操作系统或虚拟机在一台物理计算机上运行，从而达到多功能、高性能、可靠性高的目的。
简单说，虚拟化技术可以将一台计算机分割成多个虚拟机或虚拟操作系统，每个虚拟机或虚拟操作系统可以像独立的计算机那样运行不同的应用程序。
虚拟化技术的三个重要组成部分是虚拟机监控程序、虚拟机和虚拟硬件。
虚拟机监控程序是虚拟化技术的核心部分，它负责协调和管理虚拟机，并将虚拟机与物理硬件区分开来。
虚拟机则是运行在虚拟机监控程序上的软件，它们可以是不同的操作系统、应用程序等。
虚拟硬件则是由虚拟机监控程序提供的虚拟硬件设备，例如虚拟网卡、虚拟磁盘等，它们与真实硬件设备对应。
虚拟化技术的优点是多方面的。
首先，虚拟化技术能够将物理资源转化为虚拟资源，从而提高资源利用率，实现资源最大化利用。
其次，虚拟化技术能够提高系统的可靠性和安全性，通过配置虚拟机镜像等措施，可以更好地保护数据的安全性。
此外，虚拟化技术能够降低系统维护成本，减少硬件设备损耗和损坏，提高计算资源可用性，实现快速响应用户需求的能力。
虚拟化技术的应用领域非常广泛，其中最为普及的应用领域是服务器虚拟化。
服务器虚拟化能够实现多个虚拟机在一台物理服务器上运行，通过合理的资源分配和管理，提升系统运行效率。
桌面虚拟化则可以提供灵活的远程办公和应用程序管理服务，实现应用程序的集中化管理，简化维护和升级。
网络虚拟化则可以通过虚拟网络拓扑结构，提高网络管理的可视性和可控性，从而降低网络管理成本。
虚拟化技术未来的发展方向是多样化。
随着容器化、组合型虚拟化、云端虚拟化等新技术的出现，虚拟化技术将更加完善和成熟，而且软件定义网络、网络功能虚拟化等技术也将得到更广泛的应用。
虚拟化技术简介
4.2系统虚拟化实现技术简介 全虚拟化 CPU——优先级压缩和二进制代码翻译 内存——影子页表 IO——全模拟
半虚拟化 CPU——优先级压缩和超级调用 内存——页表写入法 IO——在Dom0中实现
硬件辅助虚拟化 以Intel为例： CPU：VT-x 内存：EPT IO：VT-d
2.桌面虚拟化的使用场合 普通办公环境
将办公个人桌面通过虚拟化迁移到虚拟化数据 中心 使用者利用办公电脑通过企业局域网连接到虚 拟桌面，访问原办公环境
高等教育机构
目前高校的计算机实验室的个人电脑都安装还 原设备 通过桌面虚拟化技术能够为每一位需要上机学 习的学生分配单独的虚拟桌面 每次需要上机学习都能够登录隶属于自己的学 习环境
2.基于网络的存储虚拟化简介 A以服务器为中心的DAS B以数据为中心的NAS C以网络为中心的SAN
2.4桌面虚拟化 桌面虚拟化将用户的桌面环境与其使用的终 端设备松耦合。 桌面虚拟化实现了虚拟桌面的集中管理，不 仅能简化IT支持，还能服务来自各地、使用 各种设备的企业用户。
1.概念 桌面虚拟化架构是一种基于服务器的计算模 型，借用了传统的瘦客户端的模型。
2.3存储虚拟化 1.存储虚拟化的概念 存储虚拟化(Storage Virtualization)最通俗的理 解就是对存储硬件资源进行抽象化的表现。 存储虚拟化是一种贯穿于整个IT环境、用于简 化本来可能会相对复杂的底层基础架构的 技术。
存储虚拟化的思想是将资源的逻辑映像与物 理存储分开，从而为系统和管理员提供一 幅简化、无缝的资源虚拟视图。 存储虚拟化实现的是存储空间与存储硬件之 间的“松耦合”
因此，虚拟化让我们不再受限于物理上的界 限，而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件 变成可以动态管理的“资源池（Pool）”。 从而提高资源的利用率，简化系统管理，实 现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应 力。 服务器虚拟化实现操作系统与硬件资源之间 的“松耦合”。
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
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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。
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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。
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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
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桌面虚拟化现状—日常应用
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采用虚拟桌面 的用户的日常应 用，其中以日常 的OFFICE办公软 件，IE等为首， 而行业客户生产 业务如OA、MIS客 户端的应用也占 大部分份额，但 是在制图与影音 娱乐方便的应用 相对很少。
Storage Pool
虚拟化技术发展三步走—第一步
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虚拟化技术发展三步走—第二步
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虚拟化技术发展三步走—第三步
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统一虚拟化--网络、存储、计算、管理
服务器虚拟化现状
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2012年服务器虚拟化 的部署在国内取得了 良好的发展，其中以 运营商、高等院校为 代表的客户群体已经 充分认识到其优势。
桌面虚拟化现状—企业用户细分
在图中可以看出工业制 造型企业和金融保险行 业占据绝大比例，原因 是这类行业的终端应用 在通常情况下要求高度 的统一标准化、对部署 时间短交付快、灾难恢 复时间短等方面有非常 高的要求。
存储虚拟化技术
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云计算数据中心—资源池化
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云计算数据中心架构模型
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提纲
▪ 1、云计算介绍 ▪ 2、私有云介绍 ▪ 3、虚拟化技术介绍 ▪ 4、虚拟化市场现状 ▪ 5、主流的虚拟化软件 ▪ 6、虚拟化在行业中的发展特点
虚拟化技术介绍最新版
问卷调查结果
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提纲
▪ 1、云计算介绍 ▪ 2、私有云介绍 ▪ 3、虚拟化技术介绍 ▪ 4、虚拟化市场现状 ▪ 5、主流的虚拟化软件 ▪ 6、虚拟化在行业中的发展特点
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云计算理念
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虚拟化市场总体现状
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▪ 从2012年启用了虚拟化 项目的1000例用户中取 值，分析结果显示：服 务器虚拟化占据了73% ，而采用了桌面虚拟化 的客户仅占18%。
▪ 多数客户未同时采纳 “桌面虚拟化”与“服 务器虚拟化”，未采用 桌面虚拟化的客户主要 原因在于最终使用者的 接受程度，用户体验以 及预算成本方面受限。
其他虚拟化技术
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除了“桌面虚拟化”与： 服务器虚拟化技术化“外 ，根据不同场景的应用需 求，业内厂商衍生出了” 存储虚拟化“、”应用虚 拟化“等技术，这些技术 2012年也在国内市场上也 取得了不错的成绩，很多 行业用户针对自身终端的 使用需求，在现有基础上 采纳了更多的解决方案。
虚拟化后
未更改过的应用 未更改过的OS
虚拟硬件
虚拟机是标准化的软件容器
• 软件必须与硬件相结合 • 每台机器上只有单一的操作系统镜像 • 每个操作系统只有一个应用程序负载
• 每台机器上有多个负载 • 软件相对于硬件独立
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网络虚拟化技术
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是什么因素驱动企业构建私有云
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云技术推动数据中心转型
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企业私有云能力需求
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企业私有云应用的虚拟化平台整合
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云计算特征
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对云计算多视角解析
© 山利科技 2020/7/11 | Slide 11 | Slide 7
云计算对客户的机会
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云计算的根基
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当前典型的云计算服务案例
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提纲
▪ 1、云计算介绍 ▪ 2、私有云介绍 ▪ 3、虚拟化技术介绍 ▪ 4、虚拟化市场现状 ▪ 5、主流的虚拟化软件 ▪ 6、虚拟化在行业中的发展特点
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总结：企业私有云的建立
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提纲
▪ 1、云计算介绍 ▪ 2、私有云介绍 ▪ 3、虚拟化技术介绍 ▪ 4、虚拟化市场现状 ▪ 5、主流的虚拟化软件 ▪ 6、虚拟化在行业中的发展特点
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虚拟化技术是云计算的核心技术
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服务器虚拟化技术
便于管理; 提高利用率; 降低成本; 以技能为重点 ▪ 只买需要的 ▪ 简化环境 ▪ 侧重于核心技能
▪ 提高业务变化的响应速度
DNS服务器
平均利用率10% ?
文件/打印服务器
Web服务器
平均利用率10% ?
平均利用率10% ?
电子邮件服务器 平均利用率10% ?
应用服务器 平均利用率 20% ?
防火墙 平均利用率10% ?
服务器 平均利用率10% ?
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DB®服务器
应用服务器
Web服务器 DNS服务器 文件/打印 电子邮件 防火墙
服务器虚拟化效果
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中
Exchange
File/Print
Virtualization
Virtualization
SAP ERP
Virtualization
Oracle CRM
Storage Pool
Virtualization
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Cloud Computing Platform CPU Pool