完全虚拟化优于半虚拟化吗(虚拟化与半虚拟化联系)

1、云计算经历了v1.0---以计算为核心，kvm、hyper-v、xen、vmwareexi，提高资源利用率v2.0---以资源为核心，openstack、vmware、aws、基础设施云化、资源服务标准化和自动化v3.0---以应用为中心、Docker、CoreOS、CloudFoundry、应用云应用、灵活的应用开发和生命周期管理2、云计算类型：---IaaS-基础设施---PaaS-平台---SaaS-软件3.云计算关键技术：---虚拟化---分布式存储---数据中心---架构：用户界面、服务目录、管理、部署工具、监控、服务器集群4.云计算部署：——存储云——医疗云——教育云——通信云——金融云5.云计算虚拟化：服务虚拟化：抽象出来的计算机资源管理技术并将不同的IT实体资源转换成另一种形式，称为虚拟化1）虚拟化的类型——托管虚拟化、虚拟盒子、vmvareworkstation——机虚拟化、VMwareESX、Xen、FusionSphere，需要开发虚拟化层内核——混合虚拟化、KVM2)虚拟化层架构：---全虚拟化、kvm---半虚拟化、Xen---硬件后端虚拟化容器：实现APP与作的解耦6、桌面虚拟化---CPU虚拟化------cpuQoS：共享、保留、配额-----NUMA---内存虚拟化-----全虚拟化、影子页表技术：每个VM维护一个页表来记录虚拟内存到物理内存的映射，由VMM发送给MMU进行转换，VM不需要改变。但这种方式给虚拟机分配固定的区域------半虚拟化，页表写入方式：每个VM创建一个页表并向虚拟化层注册，VM不断管理和维护页表-------硬件辅助虚拟化，Intel的EPT，AMD的NPT----------内存复用：内存气泡，共享内存，内存交换---IO虚拟化------全虚拟化，低性能------hypervisor和kernel提供的接口需要修改------硬件辅助虚拟化，IO透传技术，单根IO虚拟化SR-IOV------IO环，用于提高IO服务性能密集型大规模多队列类型IO---策略-----虚拟机HA------DRS、动态资源调度------DPM、分布式电源管理、低负载移至一台服务器，节省能源------IMC、集成存储、不同CPU类型服务器之间的切换7、存储虚拟化媒体存储通过一定的技术汇聚在一起，形成一个存储库，并进行统一管理。这种通过统一方式管理多个或多个存储设备，为用户提供大容量和高数据传输性能的存储称为虚拟存储。功能：-----提高硬件资源利用效率，异构管理-----简化管理----提高存储平台云存储的可靠性存储资源：---DAS---NAS----SAN存储设备：---本地磁盘---LUN---存储池---数据存储NAS共享文件夹数据---代表中科虚拟化平台管理的存储逻辑单元，承载虚拟机服务和磁盘创建存储方式：---非虚拟化存储---存储虚拟化---设备映射虚拟化实现方式：---基于服务器的存储虚拟化，单服务器访问多个存储，das、san---基于关于存储虚拟化，多台服务器访问同一个磁盘阵列，SAN---基于的存储虚拟化，多对多，异构集成存储虚拟化功能：--磁盘回收和空间精简--快照--------写时ROW重定向，原始驱动+差分驱动挂在一起，读时读取原始驱动，写入时写入差分驱动（个人认为这里有问题）------COWcopyonwrite，writeOnwrite到元数据（更新的超级磁盘），读取时同时读取原盘和差异驱动------WA随机写入------快照序列------链接虚拟机移动文件磁盘8、虚拟化的目的：---节省物理服务器的网卡资源，提供应用虚拟所需的L2-L7层服务---虚拟化软件提供逻辑交换机和路由器（L2-L3）、逻辑负载均衡器、逻辑防火墙（L4-L7）等。并且可以以任意形式组装，为虚拟机提供完整的L2-L7层虚拟拓扑。特点：---与物理层解耦---服务抽象---按需自动化---多租户安全隔离

虚拟化技术最早出现在20世纪60年代的IBM大型机中，并在1970年代的System370系列中逐渐流行起来。这些机器使用一种称为虚拟机（VMM）的程序来生成许多虚拟机（VirtualMachine）实例，这些实例可以在物理硬件上运行的作软件。随着近年来计算机技术的进步，无论是服务器市场、桌面市场还是嵌入式市场，处理器频率和核心数量都有了巨大的提升，带来了处理能力的快速增长，也让虚拟化技术再次它发展迅速，从最初的机虚拟化技术开始，演变为主机虚拟化、混合虚拟化等更复杂的虚拟化模式。在此基础上，发展出了目前的云虚拟化技术。大地降低了IT成本，增强了的安全性、可靠性和可扩展性。在计算机领域，虚拟化是一个广泛的概念。简单来说，虚拟化就是对计算机资源的抽象。虚拟机最初由Popek和Goldberg定义为物理机的一个或多个的有效副本[16]。和RaviNair给出了更具体的定义：虚拟机是由添加到物理平台上的软件给出的一个或多个不同的平台。虚拟机可以具有作、指令集或两者，并且可以与底层真实硬件不同。虚拟化技术的本质在于对计算机软硬件资源的划分和抽象。计算机的高度复杂性是通过各种抽象级别来控制的。每层通过层与层之间的接口对底层进行抽象，隐藏底层的具体实现，向上层提供更简单的接口。计算机包括五个抽象层：硬件抽象层、指令集体系结构层、作层、库函数层和应用程序层。因此，可以在每个抽象层实现虚拟化。无论是在哪个抽象层实现，其本质都是一样的，就是通过一定的手段来管理和分配底层资源，并将底层资源反映给上层。作上的传统进程模型利用了虚拟化的思想。作对物理内存进行划分和抽象，为每个进程呈现远超物理内存空间的4G空间，并使每个进程实现有效的隔离，使得一个进程的崩溃不会影响其他进程的正常运行。虚拟化平台是作层虚拟化的实现。在虚拟化中，虚拟机（VM）在与实际底层硬件相同的硬件平台上模拟一个或多个的执行环境。每个虚拟执行环境都可以运行不同的作，即客户作（GuestOS）。GuestOS通过虚拟机提供的抽象层来实现对物理资源的访问和作。目前虚拟机有很多种，但基本上所有虚拟机都是基于“计算机硬件+虚拟机（VMM）+客户作（GuestOS）”的模式。虚拟机是计算机硬件和GuestOS之间的抽象层。它运行在权限级别，负责抽象底层硬件资源，提供给上层运行的多个虚拟机。它还为上层提供了多个虚拟机。隔离的执行环境使每个虚拟机都认为自己独占了整个计算机资源。虚拟机可以将不同物理机上运行的作和应用程序合并到同一台物理机中，降低管理成本和能耗，并方便迁移。根据虚拟机在虚拟化平台中的地位，可以分为以下3种类型：虚拟机所使用的虚拟化技术分为以下4种：嵌入式是一个新的重要方向虚拟化技术分支。嵌入式处理器的快速发展使得嵌入式在更多方面得到广泛应用。嵌入式设备应用的普及导致对软件和硬件的需求不断增加。硬件体现在不断增强的计算能力和各种外部设备，软件体现在日益复杂的新功能。这些问题导致嵌入式开发复杂并增加了软件维护成本。原有的SMP、AMP等多核作解决方案无法满足日益复杂的安全隔离、硬件资源分配和复用等需求。因此，服务器和桌面上的虚拟化技术被引入嵌入式作领域，借助硬件辅助的虚拟化技术，虚拟化技术带来的便利性与嵌入式的实时性要求之间的差距已经缩小。已解决。这种矛盾导致了LinuxKVM、Xen等嵌入式虚拟化平台的快速发展。虚拟化平台在硬件和作之间引入了一个新的抽象层次，称为虚拟机（VMM），它接管所有硬件并管理所有虚拟机（VirtualMachine，简称VM），每个虚拟机都可以运行自己的作。虚拟化的优点是实现了资源的复用，使得

英特尔虚拟化技术以前称为“Vanderpool”技术，该技术允许单个CPU充当多个CPU并行的功能，从而允许多个作在一台计算机上同时运行。
目前，所有支持全虚拟化的主流平台，如KVM、VMWARE等，都需要IntelVT或AMDVT的支持来提供硬件虚拟化支持服务。这在实现虚拟化的过程中非常重要。没有它，大多数虚拟平台都无法使用。此外，与半虚拟化虚拟机相比，IntelVT支持的全虚拟化提高了资源利用率，尤其是CPU利用率。