虚拟化原理

---

一、简述虚拟化存储技术的三种实现方法及工作原理1、基于主机的虚拟存储技术通过安装在主机上的代理或管理软件实现存储虚拟化。这种方法的优点是成本低且易于部署，特别是对于大型机和小型存储区域网络(SAN)。但是，由于它会消耗主机处理时间，因此可扩展性受到限制，并且性能和稳定性可能会受到影响。尽管如此，基于主机的虚拟化方法在负载平衡方面更胜一筹。
2.基于存储的虚拟化技术是利用存储设备内置的功能模块实现虚拟化的技术。这种方式的优点是管理简单，并且对用户和运营商透明。缺点是他们可能只提供不完整的解决方案，并且您可能会依赖于特定的存储供应商。它们的灵活性也较差，并且难以定制和监控。
3.基于网络的虚拟存储技术实现了跨网络设备的存储虚拟化。这些包括：
-基于附加设备的虚拟化：此方法通常在使用标准操作系统（例如Windows、SunSolaris、Linux或供应商提供的操作系统）的专用服务器上运行。尽管基于主机的方法具有易于使用和较低的设备成本等优点，但它也具有与基于主机的方法类似的局限性。
-基于路由器的虚拟化：在这种方法中，路由器固件接管存储虚拟化功能，并在主机上运行其他软件以增强存储管理能力。路由器为各个主机提供服务，控制模块主要驻留在路由器固件中，从而获得更好的性能和安全性。但是，路由器故障可能会阻止所连接路由器上的主机访问存储系统。

---

二、什么是虚拟化?为什么要虚拟化？1.什么是虚拟化？
简单来说，虚拟化是创建某些组件的虚拟（而不是物理）版本的过程。虚拟化可以应用于计算机、操作系统、存储设备、应用程序或网络。然而，服务器虚拟化是虚拟化的核心。当今的x86服务器被设计为一次仅运行一种操作系统和应用程序，这给IT部门带来了挑战。因此，即使是小型数据中心也需要部署大量服务器，而每台服务器的容量利用率只有5%到15%，无论以任何标准衡量，效率都非常低。
虚拟化使用软件来模拟硬件并创建虚拟计算机系统。这使得公司可以在一台服务器上运行多个虚拟系统，即多个操作系统和应用程序，从而实现规模经济和更高的效率。
2.为什么要虚拟化？
虚拟化技术可以解决很多以前我们无法解决的技术：
1．服务器集成技术：果没有虚拟化技术，这项技术很难完成。由于一切都是物理的，因此很难集成两个工作相对较少的服务器。然而，随着虚拟化技术的出现，这种服务器整合技术变得非常简单。这项技术需要我下面介绍的2或3种技术的帮助。
2.负载均衡技术：
负载均衡技术是在每台服务器上只安装一个负载均衡器，然后设置众多的调度算法和阈值。来判断此时服务器的压力是轻还是重。然后根据严重程度完成服务器合并，并基于第三种技术进行合并。
3.动态迁移技术：该技术是前两项技术的基础，但不限于前两项技术。其目的是在服务器开机的情况下，将服务器上的虚拟机迁移到其他服务器上。一般工作原理是先在目标服务器上模拟服务器硬件状态，然后迁移数据，最后发布服务器信息。
4.克隆技术：这种技术看起来和上面的技术很相似，但又有所不同。克隆技术就是配置一台服务器的环境，使得其他机器可以通过克隆技术达到与这台机器相同的效果。如果你想架设100台甚至1000台服务器，这种克隆技术就非常令人印象深刻。这和动态迁移的区别在于，当服务器不停止时，动态迁移需要迁移的对象彼此共享内存，而克隆则没有这个限制。
5.容灾技术：容灾是所有大型企业都需要考虑的问题，因为当一些事件发生时，比如突然停电、硬件损坏、洪水地震等一些情况，会让他面临灾难吗？所造成的数据丢失被最小化甚至消除。这就要看第六项技术了。
6.虚拟快照技术：虚拟快照技术将虚拟机的当前状态保存为照片，当然我说的很简单，实现原理肯定很复杂，包括CPU的工作状态和内存中的数据等。这样，这些虚拟化技术就得到了保存，并且在灾难发生或某些错误导致虚拟机出现问题时可以快速恢复。
7.提高系统可用性。这里的可用性只能是零宕机。在这种情况下，我们可以最大限度地提高效率。零宕机的前提是每台服务器都必须有镜像。主虚拟机和辅助虚拟机之间有一条心跳线来维持两者之间的关系，而不是主虚拟机立即启动。
8.安全性：我们在硬件层一直到虚拟化都有一层VMM来时刻检测每个虚拟机的动作，包括异常检测、端口事件解析、调度完成等。所以，当一些风险因素出现时，由于VMM的存在，我们可以很快地发现问题并解决它。这比之前操作系统直接位于其上的硬件级别要快得多。