AMD-VMWare虚拟化解决方案1企业IT的虚拟化趋势.PDF

AMD-VMWare 虚拟化解决方案 1 企业IT的虚拟化趋势 IT 基础架构规模的日趋庞大，越来越高的复杂性，以及无法避免的异构性，向企业 IT 部门 提出了更高的要求。IT 经理或者企业的 CIO 需要在考虑如何应对不断出现的问题的同时， 也考虑到未来企业 IT 的运营模式。比如：如何使规模庞大的 IT 系统运行的更有效率；如何 从 IT 的角度增加企业的竞争力。 基于企业 IT 运营的需求，一种新的技术应运而生，这就是虚拟化技术。虚拟化技术为企业 IT 运营模式提供了新的解决方案。 一、增强业务灵活性 二、增强可管理性 三、增强业务连续性 四、减少整体拥有成本（TCO） 五、投资保护 应该说，虚拟化技术是一个新的工具，它将帮助企业从粗放的 IT 管理向精细化管理跃迁， 对虚拟化模式下的 IT 管理的精细挖掘，以及有效使用，将极大提升企业的竞争力。 2 VMWare虚拟化技术介绍 虚拟化技术在发展过程中形成了如下几个层次。 Hypervisor 是运行于单机的虚拟化软件，它能够从指令集层面集成虚拟化功能，在一台服 务器上运行多个操作系统，为多个操作系统分配资源并且进行管理。 Virtual Infrastructure 是虚拟化平台，是在多个物理服务器的基础上建立的统一的虚拟化 平台，虚拟机可以方便的在不同的硬件平台上迁移，而不影响应用的运行。VI 使企业的 IT 设备从孤立的一群设备变成一个统一的平台，或者设备池，为采用更先进的管理方式提供了 可能。 Management Automation 是智能化的虚拟化管理。基于 VI 建立的平台，VMWare 或 者 Xen 等虚拟化管理软件，都或多或少的集成了先进的管理方式，能够根据设备的符合， 自动分配资源，并进而提升设备利用率、可靠性，并达到节省功耗的目的。 3 AMD-V™虚拟化技术特点 基于 x86 架构的虚拟化技术，出现在上世纪 90 年代，然而由于企业级应用要求具有良好的 安全性，以及不错的性能，而传统的纯软件的虚拟化解决方案，难以具备企业级应用的要求。 AMD-V™技术在硬件级别集成了一系列独有的虚拟化技术，使虚拟化具备了高性能和高安 全性。下面从性能和安全性两个方面，介绍 AMD 虚拟化技术的一些主要特性。 3.1 高性能的虚拟化技术 AMD-V™技术在性能优化方面主要包括如下一些技术。  AMD-V™虚拟化指令集  直连架构（DCA）  Tagged TLB  快速虚拟化索引（RVI） 3.1.1AMD-V™虚拟化指令集 AMD 在 CPU 中增加了新的虚拟化指令，这些指令使 Hypervisor 能够高效的启动和管理虚 拟机，以及进行资源的分配。 3.1.2直连架构 直连架构使 AMD 的 CPU 相对传统的 FSB 架构获得了更高的内存访问带宽和更低的访问时 延，而由于同时在一台服务器上需要运行多个操作系统，因此虚拟化技术本身对内存的性能 要求比较高，这样直连架构就良好的适应了虚拟化对硬件平台的要求。 在直连架构的平台上，通过合理的分配 CPU 和内存资源（例如上图），虚拟机将获得更高效 的运行效率。 3.1.3快速虚拟化索引RVI 快速虚拟化索引 （Rapid Virtualization Index，RVI）也是 AMD 所独有的一种虚拟化技术。 在采用虚拟化技术后，应用程序的内存访问模式将变的更加复杂（如下图），原先操作系统 的物理地址，将需要通过 Hypervisor 再进行一次转换，才能映射到实际的物理地址上。 传统的模式是采用 Shadow Page Tables，既由 Hypervisor 来管理内存映射关系，每一次 内存访问都需要 Hypervisor 进行运算才能访问到实际的物理地址。而 RVI 技术，就是将这 种转换直接通过嵌套 TLB 的方式实现，既通过硬件直接实现转换，极大的提升了虚拟机的 工作效率。 通过测试，使用 RVI 技术后，最多可以减少 75%的 Hypervisor 工作时间，虚拟机切换 （world-switch）时间能够减少 25%。 3.1.4带标志的 （T