虚拟化技术及产品调研

呼和浩特民族学院学年论文呼和浩特民族学院计算机系专业调研报告题目：专业调研报告题目调研单位：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：呼和浩特民族学院学年论文虚拟化技术定义虚拟化(Virtualization)是一个表现逻辑群组或电脑资源的子集的进程，用户可以用比原本的组态更好的方式来存取这些进程。这些资源的新虚拟部分是不受现有资源的架设方式、地域或物理组态所限制。一般这里指出的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。简言之：虚拟化即是对现有计算能力和存储资源的逻辑再分配管理。虚拟化技术的发展史1959年，ChristopherStrachey发表了一篇学术报告，名为“大型高速计算机中的时间共享”，他在文中提出了虚拟化的基本概念，被认为是虚拟化技术的最早论述。1965年，IBM公司发布的IBM7044是最早的商业系统上实现虚拟化，他允许用户在一台主机上运行多个操作系统，让用户可以尽可能充分地利用昂贵的大型机资源。1999年，VMware在x86平台上推出了可以流畅运行的商业虚拟化软件，从此虚拟化技术开始在PC服务器中普及。随后的时间里，虚拟化技术在x86平台上得到了突飞猛进的发展，尤其是CPU进入多核时代后，PC具有了前所未有的强大的处理能力，需要考虑如何有效利用这些资源。2008年到今天，随着云计算的快速发展，作为云计算核心的虚拟化技术进入了爆发期，诸多技术和厂商如雨后春笋般涌现。虚拟化带来的改变1.降低成本：管理成本、硬件成本、软件、基础设施建设成本、电力成本。2.整合硬件设备：摆脱复杂混乱的硬件、电源、机位、网络、存储、IT管理员等。3.改进IT管理架构兼容性：动态资源分配，每个应用程序可动态分配所需的资源；设备虚拟化管理，更好的评估系统容量。4.改善可靠性：降低维护和补丁造成的宕机时间；在软件、硬件故障时候快速备份恢复系统；轻松部署HA高可靠性服务器集群。5.自动化管理更加轻松：减少开通、配置、补丁、恢复的维护时间，增强安全性、隔离性；可允许自动管理维护更加人性化。虚拟化技术的分类实现层次划分：基于硬件虚拟化、基于操作系统虚拟化、基于应用程序虚拟化。基于硬件虚拟化实现方法：直接用软件来虚拟一台标准计算机的硬件配置，如CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、光驱等，成为一台虚拟的裸机，然后在上面安装操作系统并使用，做到系统里运行系统，并可虚拟出多台计算机，安装多个相同或不同的系统。代表产品为VMware，其余几个知名的有微软的VirtualPC，开源免费的VirtualBox。准虚拟化：直接在裸机上安装虚拟化软件，然后安装多个系统，并同时运行。代表产品有Vmware的VmwareESXi、微软的Hyper-V和开源的Xen。基于操作系统虚拟化实现方法：以一个系统为母体，克隆出多个系统，他比硬件虚拟化要灵活方便，因为只需要在系统里面装一个虚拟化软件，就能以原系统为样本很快克隆呼和浩特民族学院学年论文出系统，克隆出的系统与原系统除一些ID标识外，其余都一样。操作系统虚拟化和硬件虚拟化对比基于应用程序虚拟化实现方法：只是为保证应用程序的正常运行而虚拟系统的某些关键部分，如注册表，C盘环境等，以实现很多非绿色软件的移动应用，如CAD、3DSMax、Office等。使用方法是先安装虚拟化软件，并搭建好虚拟化环境，然后接收来自网络的应用软件或安装应用软件到虚拟化环境中，最后使用应用软件。硬件虚拟化的主流平台有：VMvSphere、Hyper-V、Xen和KVM。1、KVM(forKernel-basedVirtualMachine)KVM是以色列开源组织Qumranet开发的一个开源虚拟机监控器，从Linux-2.6.20开始被包含在Linux内核中。KVM基于x86硬件虚拟化技术，它的运行要求IntelVT-x或AMDSVM的支持。一般认为，虚拟机监控的实现模型有两类：监控模型（Hypervisor）和宿主机模型（Host-based）。由于监控模型需要进行处理器调度，还需要实现各种驱动程序，以支撑运行其上的虚拟机，因此实现难度上一般要大于宿主机模型。KVM的实现采用宿主机模型（Host-based），由于KVM是集成在Linux内核中的，因此可以自然地使用Linux内核提供的内存管理、多处理器支持等功能，易于实现，而且还可以随着Linux内核的发展而发展。另外，目前KVM的所有I/O虚拟化工作是借助Qemu完成的，也显著地降低了实现的工作量。以上可以说是KVM的优势所在。2、XenXen是一个开放源代码的para-virtualizing虚拟机（VMM），或“管理程序”，是为x86架构的机器而设计的。Xen可以在一套物理硬件上安全的执行多个虚拟机；Xen是基于内核的虚拟程序，它和操作平台结合的极为密切，所以它占用的资源最少。Xen的特性1)虚拟机的性能更接近真实硬件环境2)在真实物理环境的平台和虚拟平台间自由切换3)在每个客户虚拟机支持到32个虚拟CPU，通过VCPU热插拔）4)支持PAE指令集的x86/32,x86/64平台5)通过Intel虚拟支持VT的支持来用虚拟原始操作系统（未经修改的）支持（包括MicrosoftWindows）呼和浩特民族学院学年论文6)优秀的硬件支持.支持几乎所有的Linux设备驱动。3、Hyper－V微软提出的一种系统管理程序虚拟化技术。它主要作用就是管理、调度虚拟机的创建和运行，并提供硬件资源的虚拟化。系统要求1)Intel或者AMD64位处理器[1]。2)WindowsServer2008R2及以上(服务器操作系统)；Windows7及以上(桌面操作系统)。3)硬件辅助虚拟化。这是在现有的处理器，包括一个Intelvt或AMD-v（AMD-v，以前的代号为“Pacifica”的)。4)CPU必须具备硬件的数据执行保护（DEP）功能，而且该功能必须启动。5)内存最低限度为2GB。4、VMvspherevSphere是VMware公司推出一套服务器虚拟化解决方案，目前的最新版本为5.5。它是一款可以独立安装和运行在祼机上的系统，是业界领先且最可靠的虚拟化平台。vSphere将应用程序和操作系统从底层硬件分离出来，从而简化了IT操作。虚拟化服务情况虚拟化服务目标群主要为两类：1、中小企业建站，主要是官网建站。2、站长建站，各种类型网站。市场上对虚拟主机冲击最大的产品是“云服务器”和“应用引擎”。如今的虚拟主机产品跟十几年前差别不大，唯一算的上的进步是上“云”了，不再使用物理服务器，改用云服务器部署。目前关于云服务器服务的国内主要的云服务商有：阿里云、盛大云、腾讯云、新浪的SAE、等。国外有亚马逊AWS、谷歌等。