虛擬化與雲平台

2021-08-18 10:12:12 字數 2682 閱讀 6377

虛擬化:

虛擬化技術就是指一台物理機上可以跑多台虛擬機器,共享記憶體、

cpu、

io等硬體資源,虛擬機器之間在邏輯上是相互隔離的。

共享的物理機稱為「宿主機」,虛擬機器稱為「客戶機」

宿主機通過

hypervisor

將硬體資源虛擬化給客戶機共享。 根據

hypervisor

的安裝方式不同,虛擬化分為

2種型別: 型別

1:hypervisor

直接在安裝在宿主機的邏輯上,像

vmware

的esxi;

型別2:hypervisor

安裝在宿主機的作業系統上,像

kvm、

vmware

的workstation。

型別1比型別

2的效能好,因為少了一層對映;但是型別

2比型別

1的便用性和移植性要好,所以型別

2是目前的主流用法。

cpu虛擬化:

每個客戶機本質上是宿主機中的乙個程序,虛擬機器中的每個核對應著程序中的多執行緒。

記憶體虛擬化:

虛擬機器負責管理vaàpa的記憶體對映,宿主機負責管理paàma的記憶體對映

儲存虛擬化:

儲存虛擬化是通過儲存池(storage pool)和卷(volume)來管理的。

宿主機劃出一片儲存空間storage pool,這塊空間是專門給客戶機來使用的。從storage pool中每化出乙個檔案就是volume,對應著客戶機中的一塊磁碟。

網路虛擬化:

首先要明確一點,客戶機要想與外界進行網路互動,就必須通過網絡卡(無論是物理網絡卡還是虛擬網絡卡)。由於宿主機的物理網絡卡有限,一般不會直接把物理網絡卡丟給客戶機去使用,所以客戶機中使用的是虛擬網絡卡。

如圖,eth0是宿主機的物理網絡卡,vnet0是虛擬機器vm1的虛擬網絡卡,vnet1是虛擬機器vm2的虛擬網絡卡,通過中間假設乙個linux bridge br0來負責做網路資料分發和轉化,來實現vnet0—vnet1之間、vnet—eth0之間的通訊。

虛擬網路是否啟動nat在配置時有細微的差別,客戶機傳送網路包時原ip位址會經過一次宿主機的替換。

交換機的vlan:

access口直接與計算機網路相連線,每個acces口只能屬於乙個vlan,每個埠通過vlan_id來標識屬於哪個vlan。

trunk口是多個交換機之間的連線,通過trunk口到達對方交換機時始終帶有自己的vlan標識。

簡言之:access口是用來劃分vlan的,trunk口是為了連線多交換機之間vlan的。

虛擬vlan:

圖中劃了vlan10和vlan20兩個vlan,客戶機接入哪個bridge就相當於劃入了哪個vlan。在這個網路中vm1和vm2是相互ping不到的。eth0相當於trunk口,允許vlan10和vlan20的資料通過;eth0.10,vent0 和 brvlan10 都可以看著 vlan10 的 access 口;

eth0.20,vent1 和 brvlan20 都可以看著 vlan20 的 access 口

虛擬化解決的問題:

虛擬化完成了物理節點到邏輯節點的轉化,解決了物理機使用效率低、成本高等缺點,但也同時帶來了新的課題:虛擬化管理。如何合理的進行虛擬化、容器的監控和擴容、高效利用虛擬化等,為了解決這些問題推出了新的技術範疇:雲計算。

雲計算可以理解為我們有個池子,池子裡理論上有無窮無盡的各種資源,使用者只需要告訴池子你想要達到什麼樣的目的雲平台會從池子裡按需私有化一部分出來給你來用。

雲計算從低到高分為iaas、paas、saas三層。

iaas(infrastructure as aservice)提供的服務是虛擬機器。

iaas 負責管理虛機的生命週期,包括建立、修改、備份、啟停、銷毀等。

使用者需要關心虛機的型別(os)和配置(cpu、記憶體、磁碟),並且自己負責部署上層的中介軟體和應用。

iaas 的使用者通常是資料中心的系統管理員。

典型的 iaas 例子有 aws、阿里雲等

paas(platform as aservice)提供的服務是應用執行時元件。

組建包括資料庫、web容器、mq、共享記憶體等被上層引用依賴的模組或中介軟體,使用者只需專注應用的開發,並將自己的應用和資料部署到paas環境中。paas負責保證這些服務的可用性和效能。

paas的使用者通常是應用的開發人員。

saas(software as aservice)提供的是應用服務。

使用者只需要登入並使用應用,無需關心應用使用什麼技術實現,也不需要關係應用部署在**。

saas的使用者通常是應用的終端使用者。

典型的 saas 有salesforce、google gmail等

雲平台更詳細的分析請見:

虛擬化與雲計算

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