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四大虚拟化架构分别是


一、计算机虚拟化技术的四种虚拟化技术

虚拟化技术(Virtualization)和分区技术(Partition)紧密结合。
自20世纪60年代Unix诞生以来,虚拟化技术和分区技术就开始发展,并经历了“硬件分区”的转变”->“虚拟机”->“准虚拟机”->“虚拟操作系统”的发展历史。第一个分区技术源于人们提高大型机使用率的需要。例如,在金融、科学等领域,大型Unix服务器一般价值数千万甚至上亿元。但现实中,多个部门无法很好地共享算力,往往会导致有需要的部门。IT无法获得计算能力。不需要大量计算能力的部门消耗了太多的资源。这时就出现了分区技术,可以将一台大型服务器划分为若干个分区,分别提供给生产部门、测试部门、研发部门等部门。为了提高虚拟机技术(VirtualMachineMonitor)的性能,一种新的半虚拟化技术(Para-Virtualizion)诞生了。这种虚拟化技术以Xen为代表,其特点是修改操作系统内核,增加XenHypervisor层。它允许安装在同一硬件设备上的多个系统同时启动,并且资源分配由XenHypervisor完成。在这个虚拟环境中,仍然需要模拟硬件设备、安装客户操作系统、修改操作系统内核。与传统的VirtualMachineMonitor相比,Xen的性能略有提升,但并不是非常显着。为了进一步提高性能,Intel和AMD分别开发了VT和Pacifica虚拟技术,为处理器添加虚拟指令。得益于CPU支持的硬件虚拟化技术,无需修改操作系统内核,而是由CPU特有的指令集执行相应的转换操作。——与单个物理资源单元相比,虚拟资源可以以更小的单元进行分配。与物理资源相比,虚拟资源在崩溃后可以更快地恢复,因为它们不存在硬件或操作系统问题。


二、云计算和虚拟化有什么关系_虚拟化技术和云计算的关系

虚拟化类型

全虚拟化(Full)

全虚拟化也成为了最初的虚拟化技术。该模型使用虚拟机来协调来宾操作系统和原始硬件,VMM为了协调来宾操作系统和裸硬件之间的工作,必须由管理程序捕获和处理一些受保护的指令。

图1全虚拟化模型

全虚拟化运行速度比硬件模拟快,但性能不如裸机,因为Hypervisor需要占用一些资源

半虚拟化(Para)

半虚拟化是另一种类似于全虚拟化的技术。它使用虚拟机管理程序来共享对底层硬件的访问,但其客户操作系统集成了虚拟化方面。代码。这种方法不需要重新编译或陷阱,因为操作系统本身可以很好地与虚拟进程配合使用。

图2半虚拟化模型

半虚拟化需要客户操作系统进行一些修改,使客户操作系统意识到自己处于虚拟化环境中,但是半虚拟化提供的性能是相似的到原来的操作系统。

虚拟化技术

KVM(Kernel-basedVirtualMachine)基于内核的虚拟机

KVM是集成到Linux内核中的Hypervisor。它是X86架构,硬件支持使用虚拟化技术(IntelVT或AMD-V)的Linux完全虚拟化解决方案。它是Linux的一个小模块,利用Linux来做很多事情,比如任务调度、内存管理、硬件设备交互等。

图3KVM虚拟化平台架构

Xen

Xen是第一种运行在裸机上的虚拟化管理程序(Hypervisor)。它支持全虚拟化和半虚拟化。Xen支持虚拟机管理程序和虚拟机之间的通信。它还提供所有Linux版本的免费产品,包括RedHatEnterpriseLinux和SUSELinuxEnterpriseServer。。Xen最重要的优势是半虚拟化。此外,未经修改的操作系统也可以直接在xen上运行(例如Windows),从而使虚拟机无需模拟即可有效运行。因此,虚拟化机器能够感知虚拟机管理程序,而不需要模拟虚拟硬件,从而实现高性能。

图4Xen虚拟化平台架构

QEMU

QEMU是FabriceBellard编写的一套模拟处理器的免费软件。它与Bochs和PearPC类似,但它具有后两者所不具备的一些特性,例如高速和跨平台特性。通过开源加速器kqemu,QEMU可以模拟接近真实计算机的速度。

KVM与QEMU的关系

准确的说,KVM是Linux内核的一个模块

。您可以使用命令modprobe来加载KVM模块。加载模块后,可以通过其他工具进一步创建虚拟机。但光有KVM模块是不够的,因为用户无法直接控制内核模块做事。您还必须有一个在用户空间中运行的工具。对于这个用户空间工具,kvm开发人员选择了已经成熟的开源虚拟化软件QEMU。说起来,QEMU也是一个虚拟化软件。它的特点是可以虚拟不同的CPU。例如,PowerCPU可以在x86CPU上虚拟化,并且可以用来编译可以在Power上运行的程序。KVM使用了QEMU的一部分并稍作修改,成为可以控制KVM的用户空间工具。所以你会看到官方的KVM下载有两个(qemu和kvm)和三个文件(KVM模块、QEMU工具和这两个文件的集合)。也就是说,您可以只升级KVM模块或只升级QEMU工具。这就是KVM和QEMU的关系。

图5KVM与QEMU的关系