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原生型虚拟化架构图


一、【VM】虚拟化和hypervisor虚拟化是隐藏底层物理硬件的过程,以便多个操作系统可以透明地使用和共享它。
Hypervisor(虚拟机管理系统)是运行在物理服务器和操作系统之间的中间软件层,允许多个操作系统和应用程序共享一组基本物理硬件,被视为“元操作系统在虚拟环境中,它可以协调对服务器上所有物理设备和虚拟机的访问,也称为虚拟机监视器。
Hypervisor是所有虚拟化技术的核心,能够无缝支持多种工作负载的迁移是Hypervisor的核心特性。
当服务器启动并运行虚拟机管理程序时,它会为每个虚拟机分配适当数量的内存、CPU、网络和磁盘,并加载所有虚拟机的来宾操作系统。
虚拟机管理程序对于操作系统来说就像操作系统对于进程一样。它们提供独立的虚拟硬件平台来执行,而虚拟硬件平台又提供对底层机器的完全虚拟访问。
在典型的分层架构中,提供平台虚拟化的层称为虚拟机管理程序(有时称为虚拟机管理器或VMM)。
来宾操作系统称为虚拟机(VM),因为对于这些VM,硬件是专门为其虚拟化的。
平台虚拟化有很多优点。美国环境保护署(EPA)报告的一组有趣的统计数据证明了其好处:当EPA研究服务器和数据中心的能源效率时,发现服务器实际上只运行了5%的时间,服务器全部处于运行状态。处于“暂停”状态。
单台服务器上的虚拟化平台可以提高服务器利用率,但减少服务器数量是其主要功能。减少服务器数量意味着减少空间、能源消耗、冷却和管理成本。使用更少的硬件还可以提高可靠性。综上所述,平台虚拟化不仅带来技术优势,还创造成本和能源优势。
如图1所示,虚拟机管理程序是一个提供底层机器虚拟化的软件层(在某些情况下需要处理器支持)。车。hypervisor做同样的事情,但它的对象不是进程,而是整个GuestOS。
Hypervisor的分类
Hypervisor可以分为两大类:
第一种是类型1。这种类型的Hypervisor直接运行在物理硬件。从。
第二种是类型2,它是在另一个操作系统中运行的虚拟机管理程序(在物理硬件上运行)。
类型1虚拟机管理程序的一个示例是基于内核的虚拟机(KVM,本身就是基于操作系统的虚拟机管理程序)。
第2类虚拟机管理程序包括QEMU和WINE。
虚拟机管理程序的构成
虚拟机管理程序(无论类型如何)只是一个分层应用程序,它将机器的硬件从其来宾操作系统中抽象出来。这样,每个客户操作系统只能看到一个虚拟机,而不是实际的硬件机器。
让我们粗略地看一下虚拟机管理程序的内部组件及其在VM(来宾操作系统)上的表示。
在较高层面上,虚拟机管理程序需要一些功能来启动来宾操作系统:需要驱动程序的内核映像、配置(例如IP地址和所需的内存量)、磁盘容器和网络设备。
磁盘和网络设备通常映射到计算机的物理磁盘和网络设备(如图2所示)。
最后,需要一套来宾操作系统工具来启动和管理来宾操作系统。
参考:

二、Hyper-V的架构特点

Hyper-V使用微内核架构,考虑到安全性和性能要求。Hyper-V的底层管理程序运行在最高权限级别,被微软称为Ring1(被Intel称为root模式),虚拟机的操作系统内核和驱动程序运行在Ring0,应用程序在Ring3中执行。无需使用复杂的BT(二进制特权指令翻译)技术,安全性进一步提高。
高效的VMbus架构
Hyper-V的底层管理程序代码要小得多,并且不包含第三方驱动程序,使其更加精简和安全。Hyper-V使用基于VMbus的高速内存总线架构,来自虚拟机(显卡、鼠标、磁盘、网络)的硬件请求直接通过VSC,并通过VMbus总线路由到根分区的VSP。被发送到。VSP调用相应的设备驱动程序,而无需通过虚拟机管理程序。
这种架构非常高效。与以前的VirtualServer不同,每个硬件请求都需要在用户模式和内核模式之间进行多次切换传输。此外,Hyper-V现在可以支持VirtualSMP,允许WindowsServer2008虚拟机支持最多4个虚拟CPU。WindowsServer2003最多可以支持两个虚拟CPU。每个虚拟机最多可以使用64GB内存,还可以支持X64操作系统。
对Linux系统的完美支持
与很多朋友想象的相反,Hyper-V可以很好地支持Linux,你可以安装一个支持Linux的内核就可以识别出它运行在-V.系统还可以安装专为Linux设计的IntegratedComponents,包括磁盘和网络适配器的VMbus驱动程序,因此Linux虚拟机也可以获得高性能。下图为NovellSUSELinux10SP1及网卡驱动,总线类型为VMbus。
这对于使用Linux系统的企业来说是个好消息。这使您可以将所有服务器(包括Windows和Linux)整合到最新的WindowsServer2008平台上,并充分利用WindowsServer2008提供的最新高级功能。它还允许您保留原始的核心Linux应用程序而不会受到任何影响。
与之前的VirtualPC和VirtualServer一样,Hyper-V是微软的虚拟化技术解决方案,但它在各个方面都向前迈出了一大步。
Hyper-V可以使用两种模拟方法创建虚拟机:半虚拟化和全虚拟化。半虚拟化要求虚拟机和物理主机具有相同的操作系统(通常是相同版本的Windows),这样虚拟机才能获得高性能。全虚拟化方法允许CPU创建具有全虚拟化功能(例如Inter-VT或AMD-V)和不同操作系统(例如Linux或MacOS)的虚拟机。
从架构上来说,Hyper-V只有三层:硬件-Hyper-V-虚拟机。它非常小,代码简单,并且不包含任何第三方驱动程序,因此很安全。,可靠,执行效率高,充分利用硬件资源,可以使虚拟机系统性能更接近真实系统性能。
根据微软虚拟化产品线的消息,微软计划在2008年第四季度推出Hyper-VServer,这是一个独立于WindowsServer2008的独立虚拟化产品。


三、桌面虚拟化是该选用IDV还是VDI?云桌面这两种技术哪个更符合趋势?

模拟计算机终端系统(又称桌面),通过网络随时随地通过任何设备访问桌面系统,实现桌面使用的安全性和灵活性。这是桌面虚拟化的一个变化。

如今,越来越多的企业、政府、学校等组织开始实施桌面虚拟化,以提高办公效率、降低运营成本。那么,企业组织部署桌面虚拟化时,是选择IDV架构好,还是选择VDI架构好?

当今桌面虚拟化市场的技术类别
当今桌面虚拟化技术主要有两种类型,其中一种是传统的VDI(虚拟桌面基础设施)技术。技术就是虚拟桌面基础设施,还有一个技术,就是近几年新兴的IDV(智能桌面虚拟化)技术,就是智能桌面虚拟化。

三大技术类别特点
VDI技术具有“集中计算、集中管理”的特点,在云桌面技术领域备受推崇。IDV技术是Intel提出的创新框架,其技术特点是“分布式计算、集中管理”。VOI技术在I/O层直接实现物理存储介质的数据转发,使得虚拟操作系统可以完全运行在本地物理硬件上。VOI技术重新定义了操作系统的存储层,是无盘工作站的优化解决方案。其最大的优点是集中管理和良好的性能体验。