分布式系统 虚拟化技术.pptx

分布式系统_虚拟化技术分布式系统Distributed Systems第 9 讲虚拟化Lecture 9 virtualization
王晓阳、张奇
复旦大学计算机科学技术学院
1
目录
虚拟化介绍
处理器虚拟化
内存虚拟化
I/O虚拟化
实例
2
虚拟化技术的历史
资源池
IBM推出虚拟化技术,提高了昂贵的大型机的利用率;
VMware公司解决了X86虚拟化问题,推出了X86平台的虚拟机软件,使虚拟化技术开始走向普通用户。
开源虚拟化技术Xen推出,使虚拟化技术的研究和应用更加普及;
Intel和AMD推出支持虚拟化技术的处理器和芯片组,实现了硬件辅助虚拟化技术;
1960‘s
1999
2003
2005
Amazon采用虚拟化技术提供云计算平台,取得了商业上的成功,虚拟化技术成为云计算的基石;
2006
虚拟化技术将物理资源转化为便于切分的资源池,符合云计算的基本条件;
虚拟化给资源以动态调配的能力,符合云计算按需分配的要求;
来源: ZTE中兴虚拟化技术
3
虚拟化前
虚拟化后
虚拟化将硬件、操作系统和应用程序一同封装一个可迁移的虚拟机档案文件中
软件必须与硬件相结合
每台机器只能运行单一的操作系统
每个操作系统有一个或多个应用程序负载(通常只有一个)
增加虚拟化层
裸金属架构
每台机器上有多个操作系统和多个应用负载
未更改过的应用
未更改过的OS
虚拟硬件
服务器虚拟化的基础概念
来源: ZTE中兴虚拟化技术
4
虚拟化计算系统体系结构
虚拟机管理器VMM
单计算系统
虚拟化
多计算系统
虚拟化
操作系统
应用程序
VMM
VMM
VMM
…
虚拟机
应用系统
传统计算系统
计算模式
虚拟化计算系统
计算模式
虚拟机
应用系统
虚拟机
应用系统
虚拟机
应用系统
操作系统
操作系统
操作系统
操作系统
来源: ZTE中兴虚拟化技术
5
虚拟技术: 四大特性
相对于硬件独立
无需修改即可在任何服务器上运行虚拟机
分区
在单一物理服务器上同时运行多个虚拟机
隔离
在同一服务器上的虚拟机之间相互隔离
封装
整个虚拟机都保存在文件中,而且可以通过移动和复制这些文件的方式来移动和复制该虚拟机
来源: ZTE中兴虚拟化技术
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虚拟化益处:实现资源最优利用
通过虚拟化进行服务器整合优势:
大大提高硬件利用率
增加系统的可管理性
简化服务器安装过程,节约时间50%~70%
减少10倍或更多的硬件购买需求,节约一半的购买和维护成本
Hypervisor
Hypervisor
Hypervisor
Hypervisor
虚拟机
来源: ZTE中兴虚拟化技术
7
虚拟化益处:动态负载均衡资源
当VMM监测到某个计算节点的负载过高时,可以在不中断业务的情况下,将其迁移到其它负载较轻的节点或者在节点内通过重新分配计算资源
执行紧迫计算任务的虚拟机得到更多的计算资源,保证关键任务的响应能力
Hypervisor
Hypervisor
Hypervisor
利用虚拟机与硬件无关的特性的虚拟机迁移技术,按需分配资源
来源: ZTE中兴虚拟化技术
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虚拟化益处:系统自愈功能提升可靠性
系统服务器硬件故障时,可自动重启虚拟机
消除在不同硬件上恢复操作系统和应用程序安装所带来的困难,其中任何物理服务器均可作为虚拟服务器的恢复目标
减少硬件成本和维护成本
Hypervisor
Hypervisor
Hypervisor
实现经济高效、独立于硬件和操作系统的应用程序高可用性
来源: ZTE中兴虚拟化技术
9
虚拟化益处:提升系统节能减排能力
与服务器管理硬件配合实现智能电源管理
优化虚拟机资源的实际运行位置,达到耗电最小化
可为运营商节省大量电力资源,减少供电成本,节能减排
Hypervisor
Hypervisor
Hypervisor
休眠
来源: ZTE中兴虚拟化技术
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