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虚拟机和集群与数据中心虚拟化——火龙果整理
Chapter 3: Virtual Machines and
Virtualization
of Clusters and datacenters
虚拟机和集群与数据中心虚拟化
Computer School, NUDT. Spring, 2013 1
3.1 虚拟化的实现层次
虚拟化技术通过在同一个硬件主机上多路复用
虚拟机的方式来共享昂贵的硬件资源，
虚拟化的基本思想是分离软硬件以产生更好的
系统性能
虚拟化实现的层次
引入虚拟化后，不同用户应用程序由自身的操
作系统 （即客户操作系统）管理，并且那些客户操
作系统可以独立于主机操作系统同时运行在同一个
硬件上，这通常是通过新添加一个称为虚拟化层的
软件来完成，该虚拟化层称为hypervisor或虚拟机
监视器（Virtual Machine Monitor，VMM）
Computer School, NUDT. Spring, 2013 2
图3-1 虚拟化前后的计算机系统体系结构，其中，VMM代表
虚拟机监视器
Computer School, NUDT. Spring, 2013 3
图3-2 从硬件到应用程序的5个虚拟化抽象层次
Computer School, NUDT. Spring, 2013 4
Low-Level VMM Operations (1)复用
(Courtesy of Mendel Rosenblum, 2006)
Computer School, NUDT. Spring, 2013 5
Low-Level VMM Operations (2)挂起
(Courtesy of Mendel Rosenblum, 2006)
Computer School, NUDT. Spring, 2013 6
Low-Level VMM Operations (3)供应(恢复)
(Courtesy of Mendel Rosenblum, 2006)
Computer School, NUDT. Spring, 2013 7
Low-Level VMM Operations (4)动态迁移
(Courtesy of Mendel Rosenblum, 2006)
Computer School, NUDT. Spring, 2013 8
指令集体系结构级：代码解释和动态二进
制翻译
硬件抽象级：虚拟化一个计算机硬件资源
操作系统级：在单一物理服务器上创建隔
离的容器和操作系统实例
库支持级：库接口的虚拟化
应用程序级：进程级虚拟化、高级语言
（High Level Language，HLL）虚拟机
Computer School, NUDT. Spring, 2013
Virtualization at ISA level:
Emulating a given ISA by the ISA of the host machine. For example,
MIPS binary code ca
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