雲計算 HCIA 2 計算虛擬化

2022-06-16 04:30:10 字數 2117 閱讀 3673

目錄6.虛擬化的特點

7.計算虛擬化的分類

7.cpu虛擬化

8.記憶體虛擬化

9.io虛擬化

10.雲計算與虛擬化之間的區別

11.主流虛擬化技術

kvm簡介

fusioncompute簡介

資源獨立

作業系統與硬體緊耦合

資源池化

作業系統與底層硬體解耦合

提高資源利用率

降低能耗、綠色節能

提高it運維效率

上層作業系統與硬體之間解耦合

​ vmm利用底層硬體資源來構建乙個包含虛擬cpu、記憶體和外設等的虛擬環境。在這個環境中,guest os認為自己執行在一台真是的計算機上,並唯一擁有這台「虛擬」機器上的所有資源。

​ vmm可以同時構建多個虛擬機器環境,從而允許多個guest os併發執行,vmm利用一套策略來有效的排程資源。

​ vmm提供一組完備的管理介面,來支援虛擬環境的建立、刪除、暫停和遷移等功能。上層的管理程式通過呼叫vmm提供的管理介面,為使用者提供管理介面。

i型效能比ii型高

ii型能支援虛擬機器巢狀

ring 3:優先順序最低,主要應用在應用程式

ring1&2:優先順序次中,主要應用在作業系統服務

ring0:優先順序最高,主要應用在作業系統核心,驅動程式

​ 當應用程式要執行特權指令時,由於其處於ring 3等級,無許可權執行該操作,於是進行使用者態和核心態之間的切換,由核心態執行該指令,這種叫做系統呼叫

cpu虛擬化漏洞:存在17條敏感指令(對系統有害但是屬於非特權指令)

解決方式:

全虛擬化:hypervisor接受guest os的所有指令,會加重hypervisor的負擔

半虛擬化:通過修改guest os的**,使得guest os能夠下發hypervisor能夠識別的敏感指令,減輕hypervisor的負擔;但是只能夠針對開源的guest os進行修改

硬體輔助虛擬化:使虛擬機器guest os處於ring 0級別但屬於非root模式,並利用root模式下的cpu來減輕hypervisor的負擔

作業系統對記憶體的識別:

從0開始識別

需要連續的記憶體位址空間

通過記憶體對映解決虛擬機器記憶體的問題

模擬(完全模擬):完全使用軟體來模擬真實硬體,模擬通常硬體,例如鍵盤滑鼠,通過焦點捕獲,哪個主機捕獲焦點就被哪個主機使用,效能很差。

半虛擬化:對硬體驅動由前端(io frontend)直接轉到後端(io backend)呼叫,通常僅適用於硬碟和網絡卡,效能高。

io-through:io穿透,直接分配給虛擬機器物理裝置,例如直接分配乙個硬碟或網絡卡給虛擬機器,需要硬體具備io透傳技術,在xen下由dom0分配,但是訪問使用直接使用,不經過dom0,需要硬體支援。

雲計算是一種模式;虛擬化是一種技術

雲計算不一定需要使用虛擬化

虛擬化在iaas層起到了關鍵的作用

xen hypervisor

​ 直接執行於硬體之上,是xen客戶作業系統與硬體資源之間的訪問介面。通過將客戶作業系統與硬體進行分類,xen管理系統可以允許客戶作業系統安全,獨立的執行在相同硬體環境之上。

domain 0

​ 執行在xen管理程式之上,具有直接訪問硬體和管理其他客戶作業系統的特權的客戶作業系統。

domain u

​ 執行在xen管理程式之上的普通客戶作業系統或業務作業系統,不能直接訪問硬體資源(如:記憶體,硬碟等),但可以獨立並行的存在多個。

​ kvm實際是linux核心提供的虛擬化架構,可以將核心直接充當hypervisor使用。

​ kvm需要處理器本身支援虛擬化擴充套件,如inter-vt 和amd-v技術。

kvm體系架構​ fusioncompute是雲作業系統軟體,主要負責對虛擬資源、業務資源、使用者資源的集中管理。它採用統一的介面,對這些虛擬資源進行集中排程和管理,從而降低業務的執行成本,保證系統的安全性和可靠性,協助運營商和企業構築安全、綠色、節能的雲資料中心能力。

fusioncompute架構

fusioncompute元件的作用

cna

vrm

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