課前思考:為什麼要使用虛擬化?虛擬化給用戶帶來什麼收益?虛擬化跟雲計算有什麼關係?
01.雲計算與虛擬化的關係
虛擬化是基礎,雲計算是必然,大數據是體現
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02.為什麼要虛擬化
為什麼要虛擬化?
- 硬件利用率低下,存在大量資源浪費
- 硬件環境繁雜,常常受制於特定硬件
- 面臨升級壓力
- 眾多單點故障,可靠性低
- 維護就意味著停機
- 缺乏彈性機制,IT基礎架構制約業務量的發展
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為什麼選擇虛擬機?
虛擬機特性
03.計算虛擬化
發展史
虛擬化技術
計算虛擬化的分類
虛擬化的特點
主流計算虛擬化技術
cpu虛擬化
基於硬件輔助的CPU虛擬化,將原來軟件模擬的各項功能由硬件芯片直接執行
內存虛擬化
內存虛擬化架構-頁表虛擬化技術:
- 客戶操作系統虛擬內存,由操作系統提供給應用程序
- 客戶操作系統物理內存,由 Hypervisor提供給虛擬機
- 由 Hypervisor 管理的主機物理內存,可向虛擬機提供可尋址的連續內存空間
MMU虛擬化
I/O虛擬化
- 模擬(完全虛擬):完全使用軟件來模擬真實硬件,模擬通常硬件,例如鍵盤鼠標,通過焦點捕獲,焦點被哪個主機捕獲就被哪個主機使用,性能很差
- 半虛擬化:對硬件驅動由前端(IO frontend)直接轉到後端(IO backend)調用,通常僅適用於硬盤和網卡,性能高
- IO-through:IO透傳,直接分配給虛擬機物理設備,例如直接分配一個硬盤或網卡給虛擬機,需要硬件具備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,需要硬件支持
內存氣球技術
內存氣球技術通過VMM誘導Guest OS來回收或分配客戶機所擁有的HOST OS物理內存的技術
通過Balloon Driver模塊,從源虛擬機申請的可用內存頁面,藉助Grant Table授權給目標虛擬機,同時更新GA與HA映射關係
半虛擬化驅動
虛擬機為什麼要裝vmtools?
- e1000 realtek8139
- VirtIO
- VNNET3
高級特性前提 - Tools
高級特性前提 - Tools
計算虛擬化技術-KVM
KVM體系架構
虛擬機
- Demo:通過virt-manager創建虛擬機
- Demo:使用virsh 管理虛擬機
virsh list
virsh reboot
virsh start
virsh destory
virsh autostart
- Demo: 添加虛擬網卡和虛擬磁盤
- Demo: 創建快照
思考題
1. 在計算虛擬化中,為虛擬機分配CPU和內存的是( )。
A. Guest OS
B. VMM
C. Hypervisor
D. Host OS
2. 開源的虛擬化技術都為I型虛擬化,閉源的虛擬化技術都為II型虛擬化。
A. TRUE
B. FALSE
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