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虚拟化的架构(虚拟化的四个架构)


一、服务器虚拟化的三种架构模型虚拟服务器架构的三种模型是Type1Hypervisor、Type2Hypervisor和容器化。
解释如下:
1Hypervisor
也称为“本机”或“裸机”Hypervisor。这种虚拟化架构直接运行在物理硬件上,无需操作系统支持。因此,Type1Hypervisor可以提供更高更好的安全性。在此模型中,虚拟服务器可以直接访问硬件,并且可以像物理服务器一样执行。一个典型的例子是虚拟化解决方案KVM(Kernel-basedVirtualMachine)。
2Hypervisor
Type2Hypervisor运行在主机操作系统上,因此也称为“托管”虚拟机管理程序。管理整个主机操作系统的物理硬件资源和配件。在操作系统所需的额外性能层方面,Type2Hypervisor可能比Type1稍差。然而,它通常更容易安装和配置并且更易于管理。VMwareWorkstation和VirtualBox是Type2Hypervisor的典型示例。
3.容器化
虽然容器化和Hypervisor虚拟化在技术上有所不同,但虚拟服务器方法也很重要。在容器化中,应用程序及其客户端被打包到一个独立的“容器”中,然后可以在任何Linux环境中运行。这种方法允许多个单独的应用程序在同一操作系统上运行,从而提高资源利用率和部署速度。Docker是目前最流行的容器技术。
虚拟服务器架构主要有三种模型。每个模型都有自己的优点和缺点,您选择哪种模型取决于您的具体需求,例如性能、安全性、支持、使用、部署和管理复杂性以及其他因素。选择虚拟化技术时,您应该查这些因素以找到最适合您的解决方案。
二、虚拟化技术KVM和XEN的区别虚拟化类型
全虚拟化(FullVirtualization)
全虚拟化也成为最初的虚拟化技术。该模型使用虚拟机来协调来宾操作系统和本机硬件。为了协调来宾操作系统和裸硬件,虚拟机管理程序必须捕获并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(ParaVirtualization)
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,但来宾操作系统集成了虚拟化代码。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,但半虚拟化提供的性能与到原来的操作系统。
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,是X86架构针对Linux的完整虚拟化解决方案,其硬件支持虚拟化技术(IntelVT或AMD-V)。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、与硬件设备交互等。
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,并在所有Linux版本上提供免费产品,包括RedHatEnterpriseLinux和SUSELinuxEnterpriseServer。Xen的主要优点是半虚拟化,另外,不加修改的操作系统也可以直接运行在xen上(比如Windows),这样虚拟机就可以高效运行,不需要仿真,这样虚拟机就可以去hypervisor了需求。模拟虚拟硬件,从而实现高性能。
图4Xen虚拟化平台架构
QEMU
QEMU是一套由FabriceBellard编写的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,例如高速和跨平台能力。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
准确地说,KVM是Linux
内核的一个模块。您可以使用modprobe命令加载KVM模块。加载模块后,您可以通过其他工具进一步创建虚拟机。但仅靠KVM模块是不够的,因为用户无法直接控制核心模块来做事。您还必须在用户区域中运一个工具。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,并对其进行了一些修改,成为可以控制KVM的用户空间工具。所以你会看到官方的KVM下载有两个部分(qemu和kvm)和三个文件(KVM模块、QEMU工具和两者的编译)。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关系