虚拟化技术与应用课件 项目1 走进虚拟化技术

走进虚拟化技术

虚拟化技术（Virtualization）是一种资源管理技术，可以将计算机的各种物理资源（CPU、内存、磁盘、网络适配器等），进行抽象、转换后展现出来并供重新分割、组合为一个或多个配置环境。打破物理结构间的不可切割的障碍，以比原本配置更好的方式来应用电脑硬件资源。虚拟化后的资源不受现有资源的架构，地域或物理配置所限制。虚拟化技术是云计算的根基虚拟化与云计算什么是虚拟化技术？

虚拟化与云计算虚拟化的本质资源的抽象化，

主要体现在：分区、隔离、封装和独立于硬件。每个虚拟机可以运行一个独立的操作系统（相同或者不同的操作系统），每个操作系统只能看到虚拟化层为其提供的“虚拟硬件”（CPU、内存、硬盘等），以使它认为运行在专用服务器上。分区不同虚拟机之间是相互隔离的。一个虚拟机的运行状态（操作系统故障、应用程序崩溃等等），不会影响到同一个服务器上面的其他虚拟机。同样从安全角度来说，一个虚拟机中的病毒、蠕虫等也与其他虚拟机是相互隔离，就像每个虚拟机都运行在单独的物理机器上一样。隔离

虚拟化与云计算虚拟化的本质资源的抽象化，

主要体现在：分区、隔离、封装和独立于硬件。虚拟机的配置、内存状态、磁盘状态等都存储在独立于物理硬件的一组文件当中。可以随时随地根据需要复制、移动虚拟机。封装因为虚拟机运行于虚拟化层之上，只能看到虚拟机化层提供的虚拟硬件，虚拟硬件也同样不必关注物理服务器的情况。由此打破操作系统和硬件以及应用程序和操作系统、硬件之间的约束与限制。相对于硬件独立

虚拟化与云计算虚拟化前一台主机一个操作系统多个应用程序争抢资源，存在相互冲突的风险业务系统与硬件强绑定，不灵活，系统资源利用率低一台主机多个操作系统每个应用拥有独立的CPU、内存和I/O资源，相互独立业务系统独立于硬件，可方便地在不同主机间迁移充分利用系统资源，系统资源利用率高虚拟化后

虚拟化可以提高IT敏捷性、灵活性和可扩展性，同时大幅节约成本。更高的工作负载移动性、更高的性能和资源可用性，虚拟化技术可以使IT部门更轻松地进行管理以及降低拥有成本和运维成本。更加灵活，降低成本，提高资源利用率。虚拟化与云计算虚拟化的优势

最基本的概念是通过网络将庞大的计算处理程序自动拆分成无数个较小的子程序，再交由服务器集群组成的庞大系统进行搜索、计算、分析之后，将处理的结果返回给用户，通过这样的计算处理，可以使最终用户在数秒之间处理数以万计的数据量。虚拟化与云计算云计算的定义

虚拟化与云计算可计量快速伸缩资源池化自动化网络按需自助服务云计算五大特征虚拟化与云计算SaaS软件即服务IaaS基础设施即服务PaaS平台即服务云计算的服务模型SPI云计算的服务模型SPI由3大服务组成IaaS（InfrastructureasaService,基础设施即服务）PaaS（PlatformasaService,平台即服务）SaaS（SoftwareasaService,软件即服务）云计算基础设施由一个单一的组织部署和独占使用。虚拟化与云计算云计算基础设施由一个单一的组织部署和独占使用。私有云云计算基础设施被部署给广泛的公众开放地使用。公有云云计算基础设施由一些具有共有关注点的组织形成的社区中的用户部署和使用。社区云云计费基础设施是由两种或两种以上的云(私有、社区或公其)组成,每种云仍然保持独立。混合云云计算的四大部署类型

虚拟化和云计算是密切相关的。从云计算的技术层面来讲，有很广泛的含义范畴，它是虚拟化技术、中间件技术、分布式计算（网格计算）、并行计算、效用计算、网络存储和负载均衡等技术发展融合的产物，云计算，依赖虚拟化，通过把多台服务器实体虚拟化后，才能构成资源池，实现共同计算，资源共享。虚拟化对于云计算来说是必不可少的。虚拟化与云计算虚拟化与云计算虚拟化技术分类虚拟化技术的分类应用虚拟化网络虚拟化服务器虚拟化存储虚拟化

虚拟化技术分类服务器虚拟化将物理服务器通过hypervisor虚拟为多台逻辑计算机的技术，这些逻辑计算机又被称为虚拟机（VirtualMachine，VM），每台虚拟机都拥有独立的“硬件”。VMwareESXi,KVM,Xen等等。网络虚拟化在物理网络资源模拟多个虚拟网络（VirtualNetwork,VN），每个虚拟网络可以独立地部署以及管理。存储虚拟化对存储硬件资源进行抽象，虚拟构建成存储池，隐藏物理存储的特性。应用虚拟化把应用对底层的系统和硬件的依赖抽象出来，将应用系统与操作系统解耦合，为应用系统提供虚拟的运行环境。远程桌面等等。虚拟化技术分类I/O虚拟化CPU虚拟化内存虚拟化按照虚拟对象划分虚拟化技术分类半虚拟化(Paravirtualization)全虚拟化(Fullvirtualization)按照实现方式

虚拟化技术分类全虚拟化(Fullvirtualization)不需要对客户机（虚拟机）操作系统GuestOS软件的源代码做任何的修改，就可以运行在这样的虚拟机监视器VMM中。在全虚拟化的虚拟平台中，客户机操作系统并不知道自己是一台虚拟机，认为自己就是运行在计算机物理硬件设备上的主机操作系统，HostOS。因为全虚拟化的VMM会将一个操作系统所能够操作的CPU、内存、外设等物理设备逻辑抽象成为虚拟CPU、虚拟内存、虚拟外设等虚拟设备后，再交由客户机操作系统来操作使用。客户机操作系统会将底层硬件平台视为自己所有的，但是实际上，这些都是虚拟机监视器制造了这种假象。分为软件辅助的全虚拟化和硬件辅助的全虚拟化。

虚拟化技术分类半虚拟化(Paravirtualization)需要对客户机操作系统的内核代码做一定的修改，才能够将客户机操作系统运行在半虚拟化的虚拟机监视器中。半虚拟化通过在客户机操作系统的源代码级别上修改特权指令来回避上述的虚拟化漏洞。修改内核后的客户机操作系统也知道自己就是一台虚拟机。所以能够很好的对核心态指令和敏感指令进行识别和处理，但缺点在于客户机操作系统的镜像文件并不通用。

虚拟机的概念虚拟化可以在一台物理服务器上，运行多台“虚拟服务器”。这种虚拟服务器，也叫虚拟机（VM，VirtualMachine）。表面上看，这些虚拟机都是独立的服务器，但事实上，它们共享物理服务器的CPU、内存、硬件、网卡等资源。物理服务器物理计算节点物理存储物理网络虚拟服务器1#虚拟服务器2#虚拟服务器3#

虚拟机的概念虚拟化可以在一台物理服务器上，运行多台“虚拟服务器”。这种虚拟服务器，也叫虚拟机（VM，VirtualMachine）。虚拟机是一种基于软件的技术，它允许单个物理计算机运行多个操作系统，每个操作系统都在一个独立的虚拟化环境中运行。物理服务器物理计算节点物理存储物理网络虚拟服务器1#虚拟服