- 1、本文档共8页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
主流的四大虚拟化架的构对比分析
主流四大虚拟化架构对比分析
云计算平台需要有资源池为其提供能力输出,这种能力包括计算能力、存储能力和网络能力,为了将这些能力调度到其所需要的地方,云计算平台还需要对能力进行调度管理,这些能力均是由虚拟化资源池提供的。云计算离不开底层的虚拟化技术支持。维基百科列举的虚拟化技术有超过60种,基于X86(CISC)体系的超过50种,也有基于RISC体系的,其中有4 种虚拟化技术是当前最为成熟而且应用最为广泛的,分别是:VMWARE的ESX、微软的Hyper-V、开源的XEN和KVM。云计算平台选用何种虚拟化 技术将是云计算建设所要面临的问题,文章就4种主流虚拟化技术的架构层面进行了对比分析。 形成资源池计算能力的物理设备,可能有两种,一种是基于RISC的大/小型机,另一种是基于CISC的 X86服务器。大/小型机通常意味着高性能、高可靠性和高价格,而X86服务器与之相比有些差距,但随着Inter和AMD等处理器厂商技术的不断发展, 原本只在小型机上才有的技术已经出现在了X86处理器上,如64位技术、虚拟化技术、多核心技术等等,使得X86服务器在性能上突飞猛进。通过TPC组织 在2011年3月份所公布的单机计算机性能排名中可以看出,4路32核的X86服务器性能已经位列前10名,更重要的是X86服务器的性价比相对小型机有 约5倍的优势。因此,选择X86服务器作为云计算资源池,更能凸显出云计算的低成本优势。 由于单机计算机的处理能力越来越大,以单机资源为调度单位的颗粒度就太大了,因此需要有一种技术让资源的调度颗粒更细小,使资源得到更有效和充分的利 用,这就引入了虚拟化技术。当前虚拟化技术中主流和成熟的有4种:VMWARE的ESX、微软的Hyper-V、开源的XEN和KVM,下面将针对这4种 虚拟化技术的架构进行分析
虚拟化架构分析
从虚拟化的实现方式来看,虚拟化架构主要有两种形式:宿主架构和裸金属架构。在宿主架构中的虚拟机作为主机操作系统的一个进程来调度和管理,裸金属架构下 则不存在主机操作系统,它是以Hypervisor直接运行在物理硬件之上,即使是有类似主机操作系统的父分区或Domain 0,也是作为裸金属架构下的虚拟机存在的。宿主架构通常用于个人PC上的虚拟化,如WindowsVirtual PC,VMware Workstation,Virtual Box,Qemu等,而裸金属架构通常用于服务器的虚拟化,如文中提及的4种虚拟化技术。ESX的虚拟化架构
ESX是VMware的企业级虚拟化产品,2001年开始发布ESX 1.0,到2011年2月发布ESX 4.1 Update 1。 ESX服务器启动时,首先启动Linux Kernel,通过这个操作系统加载虚拟化组件,最重要的是ESX的Hypervisor组件,称之为VMkernel,VMkernel会从 LinuxKernel完全接管对硬件的控制权,而该Linux Kernel作为VMkernel的首个虚拟机,用于承载ESX的serviceConsole,实现本地的一些管理功能。 VMkernel负责为所承载的虚拟机调度所有的硬件资源,但不同类型的硬件会有些区别。 虚拟机对于CPU和内存资源是通过VMkernel直接访问,最大程度地减少了开销,CPU的直接访问得益于CPU硬件辅助虚拟化(Intel VT-x和AMD AMD-V,第一代虚拟化技术),内存的直接访问得益于MMU(内存管理单元,属于CPU中的一项特征)硬件辅助虚拟化(Intel EPT和AMD RVI/NPT,第二代虚拟化技术)。 虚拟机对于I/O设备的访问则有多种方式,以网卡为例,有两种方式可供选择:一是利用I/O MMU硬件辅助虚拟化(Intel VT-d和AMD-Vi)的VMDirectPath I/O,使得虚拟机可以直接访问硬件设备,从而减少对CPU的开销;二是利用半虚拟化的设备VMXNETx,网卡的物理驱动在VMkernel中,在虚拟 机中装载网卡的虚拟驱动,通过这二者的配对来访问网卡,与仿真式网卡(IntelE1000)相比有着较高的效率。半虚拟化设备的安装是由虚拟机中 VMware tool来实现的,可以在Windows虚拟机的右下角找到它。网卡的这两种方式,前者有着显著的先进性,但后者用得更为普遍,因为 VMDirectPath I/O与VMware虚拟化的一些核心功能不兼容,如:热迁移、快照、容错、内存过量使用等。 ESX的物理驱动是内置在Hypervisor中,所有设备驱动均是由VMware预植入的。因此,ESX对硬件有严格的兼容性列表,不在列表中的硬件,ESX将拒绝在其上面安装。Hyper-V的虚拟化架构
Hyper-V是微软新一代的服务器虚拟化技术,首个版本于20
文档评论(0)