[第七讲虚拟化技术.ppt

VMWare虚拟机 为运行于虚拟设备的操作系统映像提供了一整套虚拟的x86兼容硬件 虚拟硬件虚拟了真正服务器所拥有的全部设备 主板芯片集、CPU、内存、SCSI和IDE磁盘设备、端口以及显示设备 每个虚拟机都被封装到一个文件中，因此可以实现工作负载的无缝移植 VMware需要安装在HostOS之上，称这种结构为“Hosted Architecture” VMware虚拟层将物理硬件资源映射成虚拟机的硬件资源，因此每个虚拟机都拥有自己的符合标准x86结构的CPU、内存、磁盘、I/O设备 7.2 虚拟化技术模式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. VMware包括三个部分 VMX驱动、VMM和VMware应用程序VMApp VMX和VMM运行在内核空间，VMApp运行在用户空间 VMware并不完全运行在用户空间 VMX驱动安装在HostOS内以便获得VMM运行所需要的特权级别 当虚拟机运行时，VMApp通过VMX驱动将VMM装载到内核 对于普通指令，虚拟机通过VMM直接在CPU上执行 对于特权指令，如I/O指令 需要被VMM转换成HostOS中的读写文件高级系统调用，并通过VMApp在HostOS中被调用 调用结果返回给VMM，并最终返回给GuestOS和应用程序 虚拟软件：基于Host OS，向上提供虚拟硬件 7.2 虚拟化技术模式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. VMware 优点： 使用方便，用户可以像安装普通应用程序那样在HostOS上安装VMM 借助HostOS，可以支持多种标准x86结构的设备，兼容性好 可以利用HostOS提供的CPU调度、资源管理、设备驱动以及其他服务 VMware缺点： I/O虚拟开销很大 对于虚拟机的每一次I/O请求，VMM都要将控制权交给HostOS，然后通过用户空间程序VMApp来访问I/O设备，得到结果后再将控制权返回给VMM 在服务器环境下，这种开销是难以接受的 VMM没有给虚拟机提供性能隔离和资源保证的支持，一定程度上有违虚拟技术的初衷 7.2 虚拟化技术模式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.半虚拟（para-virtualization） 提供给上层虚拟机一套高级API来代替底层硬件平台的低级API 与全虚拟不同 当运行一个虚拟机时，这套高级API大大减少了用户模式（user mode）和特权模式（supervisor mode）的切换次数 大大降低了运行时开销，提高虚拟的效率 需要修改客户OS 增加了开发成本 兼容性较差 较有代表性的基于半虚拟模式的虚拟机软件有：Xen、UML（User Mode Linux）和Denali等。 7.2 虚拟化技术模式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 架构 Xen SWsoft 硬件 操作系统虚拟化层 宿主操作系统 Host OS 虚拟环境 #1 虚拟环境 #2 虚拟环境 #3 7.2 虚拟化技术模式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1）Xen 从低层次上提供了一种和底层硬件相似但并不完全相同的虚拟机抽象 处于真实硬件之上的是Xen Hypervisor 提供了虚拟的硬件接口和Domain0控制接口 Xen不包含驱动程序 降低了复杂性，减少了代码量 7.2 虚拟化技术模式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 完成一些高级的操作如：创建、