《《虚拟化技术》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《虚拟化技术》PPT课件.ppt（22页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、1,虚拟化技术,09网络工程1班,队 员黄小鑫、朱报潘、莫积淦、黄杰康,目 录contents,2,什么是虚拟化技术？,虚拟化的历史：虚拟化（Virtualization）技术最早出现在20世纪60年代的IBM大型机系统，在70年代的System370系列中逐渐流行起来，这些机器通过一种叫虚拟机监控器（VirtualMachineMonitor，VMM）的程序在物理硬件之上生成许多可以运行独立操作系统软件的虚拟机（VirtualMachine）实例。随着近年多核系统、集群、网格甚至云计算的广泛部署，虚拟化技术在商业应用上的优势日益体现，不仅降低了IT成本，而且还增强了系统安全性和可靠性，虚拟化
2、的概念也逐渐深入到人们日常的工作与生活中。,什么是虚拟化技术？,虚拟化的定义：虚拟化是一个广义的术语，对于不同的人来说可能意味着不同的东西，这要取决他们所处的环境。在计算机科学领域中，虚拟化代表着对计算资源的抽象，而不仅仅局限于虚拟机的概念。例如对物理内存的抽象，产生了虚拟内存技术，使得应用程序认为其自身拥有连续可用的地址空间（AddressSpace），而实际上，应用程序的代码和数据可能是被分隔成多个碎片页或段），甚至被交换到磁盘、闪存等外部存储器上，即使物理内存不足，应用程序也能顺利执行。,虚拟化技术优势何在?,虚拟化所能提供的优势取决于客户的目标、所选择的特殊虚拟技术以及现有的IT基础架
3、构。并非所有的客户都能够从实现某一特殊虚拟化解决方案中获得同样的利益。现在，即使是使用虚拟化进行简单的服务器整合，客户们也经常可以在某种程度上获得以下很多利益：,虚拟化技术优势何在?,更高的资源利用率虚拟可支持实现物理资源和资源池的动态共享，提高资源利用率，特别是针对那些平均需求远低于需要为其提供专用资源的不同负载。降低管理成本虚拟可通过以下途径提高工作人员的效率：减少必须进行管理的物理资源的数量;隐藏物理资源的部分复杂性;通过实现自动化、获得更好的信息和实现中央管理来简化公共管理任务;实现负载管理自动化。另外，虚拟还可以支持在多个平台上使用公共的工具。视频:虚拟化节约总成本提高使用灵活性通过
4、虚拟可实现动态的资源部署和重配置，满足不断变化的业务需求。,虚拟化技术优势何在?,提高安全性虚拟可实现较简单的共享机制无法实现的隔离和划分，这些特性可实现对数据和服务进行可控和安全的访问。更高的可用性虚拟可在不影响用户的情况下对物理资源进行删除、升级或改变。更高的可扩展性根据不同的产品，资源分区和汇聚可支持实现比个体物理资源小得多或大得多的虚拟资源，这意味着您可以在不改变物理资源配置的情况下进行规模调整。互操作性和投资保护虚拟资源可提供底层物理资源无法提供的与各种接口和协议的兼容性。改进资源供应与个体物理资源单位相比，虚拟能够以更小的单位进行资源分配。与物理资源相比，虚拟资源因其不存在硬件和操
5、作系统方面的问题而能够在出现崩溃后更快地恢复。,虚拟化技术的分类,至此，我们已经基本上了解了什么是虚拟化技术，但是，前面所讲的内容都是一些笼统而模糊的概念。下面，我们来了解一下虚拟化技术的实现。虚拟化技术主要分为以下几个大类：1.平台虚拟化（PlatformVirtualization），针对计算机和操作系统的虚拟化。2.资源虚拟化（ResourceVirtualization），针对特定的系统资源的虚拟化，比如内存、存储、网络资源等。3.应用程序虚拟化（ApplicationVirtualization），包括仿真、模拟、解释技术等。,我们通常所说的虚拟化主要是指平台虚拟化技术，通过使用控制
6、程序（ControlProgram，也被称为VirtualMachineMonitor或Hypervisor），隐藏特定计算平台的实际物理特性，为用户提供抽象的、统一的、模拟的计算环境（称为虚拟机）。虚拟机中运行的操作系统被称为客户机操作系统（GuestOS），运行虚拟机监控器的操作系统被称为主机操作系统（HostOS），当然某些虚拟机监控器可以脱离操作系统直接运行在硬件之上（如VMWARE的ESX产品）。运行虚拟机的真实系统我们称之为主机系统。,平台虚拟化技术子类,1.完全虚拟化完全虚拟化（full virtualization），也称为原始虚拟化，是另外一种虚拟化方法。这种模型使用一个虚拟
7、机，它在客户操作系统和原始硬件之间进行协调（参见图 3）。“协调”在这里是一个关键，因为 VMM 在客户操作系统和裸硬件之间提供协调。特定受保护的指令必须被捕获下来并在 hypervisor 中进行处理，因为这些底层硬件并不由操作系统所拥有，而是由操作系统通过 hypervisor 共享。,图3 完全虚拟化使用 hypervisor 来共享底层硬件,2.超虚拟化超虚拟化（paravirtualization）是另外一种流行的虚拟化技术，它与完全虚拟化有一些类似。这种方法使用了一个 hypervisor(系统管理程序)来实现对底层硬件的共享访问，还将与虚拟化有关的代码集成到了操作系统本身中（参见
8、图 4）。这种方法不再需要重新 编译或捕获特权指令，因为操作 系统本身在虚拟化进程中会相互 紧密协作。,图 4.超虚拟化与客户操作系统共享进程,3.硬件辅助虚拟化（Hardware-Assisted Virtualization）硬件辅助虚拟化是指借助硬 件（主要是主机处理器）的 支持来实现高效的全虚拟化。例如有了 Intel-VT 技术的 支持，Guest OS 和 VMM 的 执行环境自动地完全隔离开 来，Guest OS 有自己的“全 套寄存器”，可以直接运行在 最高级别。因此在上面的例 子中，Guest OS 能够执行 修改页表的汇编指令。Intel-VT 和 AMD-V 是目前 x8
9、6 体系结构上可用的两种 硬件辅助虚拟化技术。,4.部分虚拟化（Partial Virtualization）VMM 只模拟部分底层硬件，因此客户机操作系统不做修改是无法在虚拟机中运行的，其它程序可能也需要进行修改。在历史上，部分虚拟化是通往全虚拟化道路上的重要里程碑，最早出现在第一代的分时系统 CTSS 和 IBM M44/44X 实验性的分页系统中。,5.操作系统级虚拟化（Operating System Level Virtualization）在传统操作系统中，所有用户的进程本质上是在同一个操作系统的实例中运行，因此内核或应用程序的缺陷可能影响到其它进程。操作系统级虚拟化是一种在服务器
10、操作系统中使用的轻量级的虚拟化技术，内核通过创建多个虚拟的操作系统实例（内核和库）来隔离不同的进程，不同实例中的进程完全不了解对方的存在。,图 5.操作系统级虚拟化实现服务器的隔离,当然，这种分类并不是绝对的，还有其他的分类，比如，服务器虚拟化、桌面虚拟化、网络虚拟化等等。一个优秀的虚拟化软件往往融合了多项技术。例如VMwareWorkstation是一个著名的全虚拟化的VMM，但是它使用了一种被称为动态二进制翻译的技术把对特权状态的访问转换成对影子状态的操作，从而避免了低效的Trap-And-Emulate的处理方式，这与超虚拟化相似，只不过超虚拟化是静态地修改程序代码。对于超虚拟化而言，如
11、果能利用硬件特性，那么虚拟机的管理将会大大简化，同时还能保持较高的性能。,虚拟化技术的发展情况（1）,16,1,2,3,4,在过去的一年(2010年)中，成本低廉、灵活高效、节能环保、管理便捷的虚拟化在众多企业中得到应用。而今年，虚拟化仍进一步得到发展，并呈现出与今年不一样的某些特点。下面我们就来看看今年中虚拟化有哪些新的发展？一、发展空间广阔 据英特尔集团作出的市场预测，在未来2012-2016年间，虚拟化行业全球市场累计达到2900亿美元市值，所以2011年虚拟化发展的最大特点是，虚拟化市场仍将快速增长。因为还有很多企业并没有享受到虚拟化带来的高效快捷低成本高环保的种种益处。,虚拟化技术的
12、发展情况（2）,17,1,2,3,4,二、自动化呈上升趋势 随着虚拟机的不断增多，迫切需要实现对虚拟化高效和简化管理。手动维护和管理成百上千台主机将是一件费时又费力的工作，在这种情况下，自然也就催生了企业对可靠自动化解决方案的需要。未来一年虚拟化平台实现自动化可能不能实现质的飞跃，不过至少将会比今年有一个量的提升。三、完善备份、恢复和实时迁移工具 管理虚拟化环境不仅仅限于自动化。备份、恢复和实时迁移是管理员需要经常执行的任务，由于没有专为虚拟化环境开发出的一些特定工具，执行这些任务会成为一件并不容易的事情。虚拟化厂商自然也懂得这一点，我们相信他们正在为简化虚拟化环境管理而推出一些优秀的工具。,
13、虚拟化技术的发展情况（3）,18,1,2,3,4,四、桌面虚拟化将稳步发展 一开始桌面虚拟化并未引起人们的注意，不过这种情况将在2012年发生改变。虚拟化的桌面能为用户节省大量开支，你可以通过较少的硬件来运行同样数目的物理主机。有越来越多的企业通过升级系统到Windows 7来实现桌面虚拟化，从而降低成本。通过桌面虚拟化，用户无需单独添置最新硬件来运行Windows 7系统。另一方面，即使有一些新的强大硬件配置，仍然有一些旧的Windows XP应用程序在使用。正因为如此，在XP上运行桌面虚拟化并不切实际。而让用户同时拥有两台物理主机一台运行XP另一台运行Windows 7,则不是个好方法，尤
14、其是当你在一台主机上通过一个系统既担当主机又扮演虚拟化环境角色的情况下。桌面虚拟化不仅能够带来管理的便捷，更能带来成本的大幅节约。,虚拟化技术的发展情况（4）,19,1,2,3,4,五、存储虚拟化进一步发展 谈到虚拟化，我们通常指的是服务器虚拟化，不过存储虚拟化在整个虚拟化大潮中同样扮演着重要的角色。在2010年，虽然不能与服务器虚拟化相提并论，但存储虚拟化仍将进一步发展。存储虚拟化获得进一步发展，主要在于磁盘空间剧增而又没有强大处理能力和价格实惠的NAS产品支撑。,虚拟化技术的产品应用,20,1,2,3,4,由于虚拟化技术发展的比较快，而在我们生活当中一些比较熟悉的品牌，如微软、IBM、SU
15、N、Redhat、VMware、甲骨文等都拥有自己的虚拟化技术产权和产品，下面我们以微软、VMware为代表，给大家介绍一下他们的虚拟化技术产品。虚拟化在ipad中的应用一、微软虚拟化平台Soft Grid技术展示 本视频介绍了Microsoft Application Virtualization是一个针对应用程序虚拟化的解决方案。通过在企业中部署，软件资产管理问题并且帮助企业简单快速的管理和部署稳定的应用程序,虚拟化技术的产品应用,21,1,2,3,4,二、VMware View 实现终端用户自由和IT控制的桌面 本视频介绍了借助VMware View，用户可以虚拟化关键组件并将它们移到数据中心内以此来革新桌面，通过虚拟化桌面并将它们集中放置在一起，简化桌面管理，提高安全和控制以及提供用户要求的性能做好了准备,22,THANKS FOR YOUR LINSTENING!,谢谢您的聆听！,队 员朱报潘、黄小鑫、莫积淦、黄杰康,
