虚拟化平台程序端设计与实现

1、虚拟化平台程序端设计与实现摘要本文介绍了虚拟化的概念，虚拟化背景，虚拟化技术及其分类，以红帽虚拟化为例，讲述虚拟化技术的应用方式，红帽虚拟化的安装包括虚拟化管理器RHEV-M,虚拟化RHEV-H，配置RHEV-H，批准RHEV-H等过程。最后结合当前计算机技术的发展现状，预测了将来虚拟化技术的发展趋势。关键字虚拟化；虚拟化技术；红帽虚拟化1虚拟化概念在计算机中，虚拟化是一种相对于资源的管理技术，将与计算机相关的实体资源，像效劳器、内存及存储等，虚拟抽象、转换后表现出来，解决了实体结构间的不能分割的问题，让用户可以比原来的组态更好的方式来使用资源。资源的虚拟部份是不会受到现有资源架设方式以及物理

2、组态限制的。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和存储。在现实的生产环境中，虚拟化主要用来解决高性能的物理硬件产能过剩和老旧硬件设备产能过低的问题，透明化底层物理硬件来最大化的利用硬件。2虚拟化背景虚拟化不是新的概念。早在20世纪70年代，大型计算机就有同时运行多个操作系统的例子，每个系统彼此独立。不过直到现在，软硬件方面的发展让虚拟化技术有可能出现在基于行业规范的群众化x86效劳器上。实际上，现在数据中心管理项目师面临的虚拟化解决计划种类颇多，有专有计划，开源计划。3虚拟化技术虚拟化技术与多任务技术是完全不同的概念。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时一起运行，而在虚拟化技术中，是能够同时运行

3、多个操作系统，而且每个操作系统中都可以有多个程序运行，每个操作系统都运行在一个虚拟主机上。虚拟化技术是一套解决计划。完整的情况需要有CPU、主板芯片组、BIOS和软件的支持，像VMM软件或者某些操作系统自身。即使只是CPU支持虚拟化技术，在配合VMM的软件情况下，也会比完全不支持虚拟化技术的系统有更好的性能。4虚拟化分类4.1完全虚拟比拟流行的虚拟化办法，使用hypervisor软件，在虚拟效劳器和底层物理硬件间建立一个抽象层。VMware和微软的VirtualPC是代表该办法的两个商用产品，而基于核心的虚拟机(KVM)是面向Linux系统的开源产品。4.2准虚拟完全虚拟化是处理器密集型技术，

4、它要求hypervisor管理多个虚拟效劳器，并让效劳器间彼此独立。减轻这种处理负担的一种办法就是，优化客户操作系统，让它认为自己运行在虚拟环境下，能够与hypervisor协同工作。这种办法就叫准虚拟化(para-virtualization)。4.3系统虚拟实现虚拟化还有一个办法，即在操作系统层面增加虚拟效劳器功能。SolarisContainer就是这方面的一个例子，Virtuozzo/OpenVZ是面向Linux的软件计划。就操作系统层面的虚拟化来讲，没有独立的hypervisor层。相反，主机操作系统本身就负责在多个虚拟效劳器之间分配物理资源，并让效劳器相互独立。一个很明显的区别，如

5、果使用操作系统层虚拟化，所有虚拟效劳器必须运行同一操作系统。4.4桌面虚拟效劳器虚拟化主要针对效劳器而言，而虚拟化最接近用户的还是要算的上桌面虚拟化了，桌面虚拟化主要功能是将分散的桌面环境集中管理起来，包括桌面环境的集中下发，集中更新，集中管理。桌面虚拟化把桌面管理变得简单很多，不用每台终端电脑独自进行维护，每个终端进行更新。终端数据可以集中存储在中心机房，平安性相对传统桌面也要高很多。桌面虚拟化能够使得一个人拥有多个桌面环境，也可以把一个桌面环境供多个人使用，节省了license。另外，桌面虚拟化依托于效劳器虚拟化。没有效劳器虚拟化，这个桌面虚拟化的优势将不复存在。不仅如此，还浪费了许多管理

6、资本。5红帽虚拟化红帽虚拟化可提供两种不同的模式,即全虚拟化和半虚拟化模式。全虚拟化即完全硬件虚拟化，半虚拟化即硬件局部虚拟化。全虚拟化模式提供底层物理系统的全部抽象化，且创立一个新虚拟系统，客户机操作系统可以在里面运行。通过完全的系统仿真来建立这个虚拟机，虚拟机表现为一个具有独立硬件的操作系统，不需对要安装的操作系统做任何修改，需要硬件虚拟化支持Intel和AMD虚拟化技术。6红帽虚拟化特点性能方面：红帽虚拟化提供两种不同的虚拟化方式，可以完全满足客户对于设备提供高性能的要求。硬件兼容性：红帽虚拟化根本兼容所有硬件厂商的产品，不存在不能在某个硬件上不能安装的问题。Os授权：红帽虚拟化中Gue

7、stOs选择红帽Os将不再收费，为客户节约了购置Os的license的费用。7红帽企业级虚拟化安装及部署7.1预备条件连接到红帽企业虚拟化管理器客户端要求：Firefox17、InternetExplorer9或更高版本。红帽企业虚拟化管理器要求：最低配置-双核效劳器，4GBRAM，25GB可用磁盘空间和1Gbps网络接口和红帽企业版Linux6红帽企业虚拟化主机要求：最低配置-双核效劳器，8GBRAM和10GB存储空间，2个1Gbps网络接口；启用AMD-V或IntelVT，AMD64或Intel64扩展存储和网络要求：至少有一个支持的存储类型NFS，iSCSI或FCP。至少有三个静态IP地

8、址：红帽企业虚拟化管理效劳器、红帽企业虚拟化主机和每台效劳器上运行的红帽企业虚拟的Hypervisor。DNS效劳，可以解决所有的IP地址正向和反向。现有的DHCP效劳器，虚拟机可以分配网络地址。7.2安装红帽企业虚拟化管理器RHEV-M1在效劳器上安装红帽企业Linux6。当提示为要安装的软件包，选择默认的BasicServer选项。在安装过程中，请记得设置效劳器的全限定域名FQDN和IP地址。2如果您尚未注册红帽网络效劳器，运行：#rhn_register成功完成注册，您需要提供您的RedHatNetwork的用户名和密码。按照屏幕上的提示完成注册系统。注册后，您的效劳器，更新它的所有软件

9、包。运行：#yum-yupdate重新启动您的效劳器的更新应用。3改变订阅效劳器所需红帽网络渠道。红帽企业虚拟化管理器的发行表明所需频道的列表。4你现在准备好要安装的红帽企业虚拟化管理器。运行下面的命令：#yum-yinstallrhevm5当包下载完成后，运行安装程序：#rhevm-setup6安装程序将带你通过一系列的互动问题，如下面的例子中列出。如果你不出现提示时，输入一个值，安装程序使用的默认设置均以括号。7然后，您与您所选择的配置的摘要。键入yes接受他们。8安装开始。下面的消息显示，说明安装成功。你的红帽企业虚拟化管理器是现在启动和运行。您可以登录到红帽企业虚拟化管理器的管理入口网

10、站在internal域使用用户名admin管理用户在安装过程中配置登录到红帽企业版虚拟化管理者的web管理入口。internal域会在安装期间自动创立，然而，你不可以添加新用户到这个域里。要验证新用户，你需要一个外部的目录效劳。红帽企业版虚拟化平台支持IPA和ActiveDirectory，它也提供一个名为rhevm-manage-domains的工具来附加新目录到系统里。rhevm-cleanup用来去除配置7.3安装红帽企业虚拟化HypervisorRHEV-H1在RHN上注册的主机，并取得ISO虚拟机管理程序Hypervisor映像红帽企业虚拟化管理器红帽网络频道包含了虚拟机管理程序包。

11、虚拟机管理程序本身所含在RHEVhypervisor的包中。支持USB和PXE安装其他工具安装的依赖。2安装Hypervisor的系统上的软件包以root身份登录到系统上安装红帽企业虚拟化管理器。使用yum来安装RHEVhypervisor。#yuminstallrhev-hypervisor虚拟机管理程序ISO映像安装到/usr/share/rhev-hypervisor/目录。livecd-iso-to-disk和livecd-iso-to-pxeboot脚本安装到光盘下的LiveOS目录。图7-1从M端创立H端所需镜像3准备光盘Hypervisor的安装介质Hypervisor的映像刻录

12、到CD-ROM需要wodim的命令。4在系统上安装wodim的软件包。#yuminstallwodim图7-2把rhevh镜像拷贝出来5插入一张空白的CD-ROM或DVD插入到CD或DVD刻录机。6ISO实例记录到光盘上。wodim的命令使用如下：wodimdev=deviceimage这个例子使用第一个CD-RW/dev/cdrw设备和默认的hypervisor的映像位置/usr/share/rhev-hypervisor/rhev-hypervisor.iso。7光盘安装介质引导RedHatEnterpriseVirtualizaton主机现在，您已经注册RHN的主机，获取了虚拟机管理程序

13、hypervisor的映像，使用Hypervisor的映像来创立安装光盘介质，你将使用光盘安装媒体引导系统。8光盘安装媒体引导虚拟机管理程序，要求系统有一个正确定义的BIOS引导配置。7.4开始安装红帽企业虚拟化管理程序1将红帽企业虚拟化Hypervisor的安装光盘放入您的CD-ROM驱动器指定的机器作为主机。重新启动机器。显示开机画面时，选择"InstallorUpgrade"，从管理程序的安装媒体启动。按Enter。红帽企业虚拟化Hypervisor的菜单导航键使用向上和向下箭头键选择之间进行导航。您的选择都变成白色。Tab键能让你在字段之间移动。使用空格键勾选复选框

14、，括号表示。一个明显的复选框显示带有星号*。要继续与选定的配置，按回车键。图7-3选择InstallorUpgrade2在安装确认画面，选择InstallRHEVHypervisor然后按Enter。图7-4选择InstallRHEVHypervisor3他安装时会自动检测连接到系统的驱动器。键盘保持默认的U.S.English然后按Enter。图7-5选择键盘类型默认回车4在选择安装磁盘hypervisor高亮显示为白色。确保突出本地磁盘，否那么请使用箭头键选择正确的磁盘。选择"Continue"，然后按Enter。图7-6磁盘选择默认回车5系统会提示您选择驱动器上的虚拟

15、机管理程序将被安装。确保突出本地磁盘，否那么请使用箭头键选择正确的磁盘。虽然安装多个驱动器可以使用，选择只有一个。选择"Continue"，然后按Enter。图7-7再次确认continue继续6在系统分区时保持默认。选择"Continue"，然后按Enter。图7-8磁盘空间分配默认不得修改7输入本地控制台访问密码并确认。选择"Install"，然后按Enter。红帽企业虚拟化Hypervisor在本地驱动器创立分区，然后开始安装。图7-9创立H端admin的密码8安装完成后，对话框会提示你Reboot虚拟机管理程序。按Enter确

16、认。取出安装光盘。图7-10重新启动7.5配置RHEV-H当hypervisor重新启动后，你会被带到一个登录shell。输入admin用户和登录的密码，您在安装过程中输入过红帽企业虚拟化Hypervisor管理控制台的密码。在hypervisor的管理控制台，有八个选项卡在左侧。按向上和向下键在它们之间切换，Enter进入它们。图7-11重启后输入用户密码进入配置界面1选择"Network"选项卡。填写所需的字段，如下面的例如所示。根据您的环境中，填入DNSServer地址。当您填写完成后，选择Apply，然后按Enter。图7-12配置网络填写DNSNTP效劳ip2对于

17、本文档中，eth0设备将被用于设置管理网络。选择它，然后按Enter访问接口配置菜单。填写所需的字段，如下面的例如所示。图7-13配置H端ip在IPv4设置，选择DHCP或静态IP地址，然后按空格键标记选项启用。如果使用静态IP地址，您还必须提供的IP地址，子网掩码和网关。选择Apply按钮，然后按Enter。3选择Security选项卡。配置远程连接。图7-14是否允许ssh远程连接4选择RHEV-M选项卡。配置下列选项：在ManagementServer字段，输入RHEV-M的FQDN：master.nice 在ManagementServerPort字段，输入443勾选Connectto

18、theRHEVManagerandValidateCertificate的复选框。设置管RHEV-M理员密码字段，允许您指定root密码的虚拟机管理程序，并启用SSH密码认证的红帽企业虚拟化管理器。图7-15配置RHEV-M5接受所有其他的默认设置。6最后，在Status选项卡。选择Restart，然后按Enter重新启动主机，应用所有更改。现在，已经成功安装了红帽企业虚拟化Hypervisor。7.6连接到红帽企业虚拟化的Web管理门户现在，您已经安装了红帽企业虚拟化管理器和主机，您可以登录到Manager管理入口网站开始配置您的虚拟化环境。使用Firefox来访问基于Web的管理门户，客户

19、端运行1翻开浏览器，并导航到/master.nice /。2在门户网站的标题，单击AdministratorPortal。3如果这是你第一次连接到管理门户，红帽企业虚拟化管理器会发出平安证书，您的浏览器。点击链接标记此证书，以便信任ca.cer证书。一个弹出式的显示屏，单击"翻开"证书"对话框启动。单击"安装证书"，并选择"受信任的根证书颁发机构存储中放置证书。4该门户网站的登录屏幕。输入admin作为用户名，并输入密码，请确保您的域设置为internal。单击"登录"。7.7批准红帽企业虚拟化Hypervisor

20、此时，你应该已经有一个默认的数据中心和默认集群，然而，要他们可以使用，他们需要从管理门户批准的点击。需执行下列步骤，为虚拟机管理程序。批准的红帽企业虚拟化Hypervisor主机。1系统导航窗格中，单击"展开所有"按钮。在默认数据中心下的默认集群下，点击"主机"图标。结果列表显示可用的hypervisors。2选择您的hypervisors，然后右击选择"批准"。将显示"编辑和批准主机"对话框。接受默认值，或进行必要的更改，然后单击"确定"。至此，批准完成。图7-16红帽企业虚拟化的Web管理门

21、户图7-17选定批准红帽企业虚拟化Hypervisor图7-18批准红帽企业虚拟化Hypervisor8虚拟化发展趋势随着计算机技术的飞速发展，虚拟化的概念越来越热，虚拟化软件市场大幅升温。虚拟化技术从早期的企业应用，逐步过渡到公有云应用，应用范围越来越广泛。从整体的虚拟化技术应用及发展来看，下列几点可能会成为未来的发展趋势。1虚拟化技术嵌入化：即将根底的虚拟化模块嵌入到硬件或者操作系统中；2从虚拟化到云计算：将效劳器、存储设备和网络，有效聚集到一个聚合的按需使用内部云中，企业可以平安地把工作负荷成批转移到外部云，以获得额外计算容量。3构建绿色桌面：结束桌面系统无休止的更新升级，操作补丁更新等。4虚拟化规范呼之欲出：随着虚拟化技术成熟和运用，虚拟化规范必将提上日程。我特别感激指导老师在设计过程中给予的悉心指导及在设计期间对我的严格要求。在设计期间指导老师帮我理清设计思路，指导操作办法，并对我所做的课题提出有效的改良计划。老师渊博的知识、严谨的作风、诲人不倦的态度和学术上精益求精的精神让我受益终生。参考文献【1】赵月.效劳器虚拟化技术在监管网中的应用J.内蒙古播送与电视技术.2008(03)【2】诸振家.云计算与虚拟化的互联网应用分析J.电子技术与软件项目.2008(16)【3】叶玲,孙鉴坤.虚拟化技术在图书馆效劳器中的应用J.高校图书情报论坛.2008(01