云计算概论课件-虚拟化
包含了如下三层含义: ①虚拟化的对象是各种各样的资源; ②经过虚拟化后对用户隐藏了不必要的细节; ③虚拟环境中可以实现真实环境中的功能。
虚拟化涵盖的范围
• 虚拟化概述 • 虚拟化的分类 • 应用虚拟化 • 服务器虚拟化 • 网络虚拟化 • 存储虚拟化
虚拟化的分类
①从实现的层次可以分为
基础设施化、系统虚拟化、软件虚拟化
虚拟化引擎
基于存储网络的存储虚拟化
主要用途:异构存储系统整合和统一数据管理(灾备)
实现方式:通过在存储域网(SAN)中添加虚拟化引擎实现。
优点:
与主机无关,不占用主机资源。
能够支持异构主机、异构存储设备。
使不同存储设备的数据管理功能统一。
构建统一管理平台,可扩展性好。 缺点:
SAN+虚拟化引擎
②x86虚拟化蓬勃发展(20世纪90年代至今)
硬件辅助虚拟化技术的日趋成熟 发展热点将主要集中在安全、存储、管理
③服务器虚拟化的广泛应用带动虚拟化技术的发展
虚拟化的性能、虚拟化环境的部署、虚拟机的零宕机、虚拟机长距离迁移、 虚拟机软件与存储等设备的兼容性等,实现突破。
虚拟化技术的概念
虚拟化技术是一种调配计算资源的方法,它将应用系统的不同层面(硬 件、软件、数据、网络存储等)隔离起来,从而打破服务器、存储、网络数 据和应用的物理设备之间的划分,实现架构动态化,并达到集中管理和动态 使用物理资源及虚拟资源,以提高系统结构的弹性和灵活性,降低成本、改 进服务、减少管理风险等目标。
网络虚拟化
①传统网络虚拟化技 术
VPN、VLAN
②主机网络虚拟化
虚拟网卡 虚拟网桥 虚拟端口聚合器 网络设备虚拟化
VEB转发视图
VSU虚拟化技术
软件实现虚拟交换 VS 网卡实现硬件交换
虚拟化资源 虚拟机迁移
• 虚拟化概述 • 虚拟化的分类 • 应用虚拟化 • 桌面虚拟化 • 服务器虚拟化 • 网络虚拟化 • 存储虚拟化
②桌面虚拟化使用条件
健全的网络环境 高可靠性的虚拟化环境 改变原来的运维流程 充足的网络带宽
• 虚拟化概述 • 虚拟化的分类 • 应用虚拟化 • 桌面虚拟化 • 服务器虚拟化 • 网络虚拟化 • 存储虚拟化
服务器虚拟化架构
寄生架构
服务器虚拟化架构
裸金属架构
服务器虚拟化架构
寄生架构
• 虚拟化概述 • 虚拟化的分类 • 应用虚拟化 • 桌面虚拟化 • 服务器虚拟化 • 网络虚拟化 • 存储虚拟化
②更新方面
更新方便、无缝的客户端更新
③支持方面
减少应用程序问的冲突、减少技术支持的工作量 增加软件的合规性
④终止方面
• 虚拟化概述 • 虚拟化的分类 • 应用虚拟化 • 桌面虚拟化 • 服务器虚拟化 • 网络虚拟化 • 存储虚拟化
桌面虚拟化特点
①桌面虚拟化优势
降低了功耗、提高了安全性、 简化部署及管理、降低了费用
②x86虚拟化蓬勃发展(20世纪90年代至今)
VMware等软件厂商实现了x86服务器架构上的虚拟化 Xen和KVM出现 虚拟化技术发展到硬件支持阶段,Intel的VT技术和AMD的SVM技术
③服务器虚拟化的广泛应用带动虚拟化技术的发展
虚拟化技术的发展热点和趋势
①整体来看
当前服务器虚拟化应用最多 桌面和应用虚拟化在虚拟化将会得到很大发展
(如数据迁移、 灾备)
带内虚拟化
需要数据驻留 I/O 延时 光纤端口限制 适用于系统环境
相对稳定或很少 修改的环境 功能置换
谢谢! 欢迎交流!
其他设备虚拟化
存储虚拟化实现层面
虚拟化实现层面
典型厂家
基于主机 的虚拟化
Symantec
存储虚拟化
基于存储网络 的虚拟化
H3C、IBM、EMC
基于存储设备 的虚拟化
HDS、HP
基于主机的存储虚拟化
主要用途:使服务器的存储空间可以跨越多个异构的磁盘阵列,常用于在不同磁盘阵列之间做数
据镜像保护。
实现方式:一般由操作系统下的逻辑卷管理软件完成(安装客户端软件),不同操作系统的逻辑
虚拟化
• 虚拟化概述 • 虚拟化的分类 • 应用虚拟化 • 桌面虚拟化 • 服务器虚拟化 • 网络虚拟化 • 存储虚拟化
虚拟化发展历史
①萌芽期(20世纪60、70年代)
1959年6月国际信息处理大会 Christopher Strachey发表的论文《大型高速计算机中的时间共享》 IBM及其他几家公司陆续开发的产品中应用 虚拟化技术只在高档服务器如小型机
②从应用的领域来划分
服务器虚拟化、存储虚拟化、应用虚拟化、平台虚拟化、桌面虚拟化
基础设施虚拟化
①硬件虚拟化是用软件虚拟一台标准计算机硬件配置。 ②网络虚拟化将网络的硬件和软件资源整合,向用户 提供网络连接的虚拟化技术。 ③存储虚拟化为物理的存储设备提供统一的逻辑接口, 来访问被整合的存储资源。 ④文件虚拟化是指把物理上分散存储的众多文件整合 为一个统一的逻辑接口,方便用户访问,提高文件管 理效率。
卷管理软件也不相同。
优点: 支持异构的存储系统
Agent Agent Agent Agent
不占用磁盘控制器资源
缺点:
占用主机资源,降低应用性能 存在操作系统和应用的兼容性问题
DAS或SAN存储网络
.主机数量越多,实施/管理成本越高
基于存储设备的存储虚拟化
主要用途:异构存储系统整合和统一数据管理(灾备)
应用虚拟化的使用特点
①部署方面
不需要安装、没有残留的信息、 不需要更多的系统资源、事先配置好的应用程序
②更新方面
更新方便、无缝的客户端更新
③支持方面
减少应用程序问的冲突、减少技术支持的工作量 增加软件的合规性
应用虚拟化的使用特点
①部署方面
不需要安装、没有残留的信息、 不需要更多的系统资源、事先配置好的应用程序
占用交换机资源。
面临带内、带外的选择。
存储阵列的兼容性需要严格验证。
.原有盘阵的高级存储功能将不能使用。
存储虚拟化实施
虚拟化实施
典型厂家
带内虚拟化
IBM、H3C
存储虚拟化
带外虚拟化பைடு நூலகம்
EMC
存储虚拟化架构对比
带外虚拟化
无需驻留/无需 缓存
I/O写速度不变 充分利用光纤带
宽 高可用性 高拓展性 丰富的附加功能
实现方式:在存储控制器上添加虚拟化功能,常见于中高端存储设备。
优点: 与主机无关,不占用主机资源。 数据管理功能丰富。 技术成熟度高 缺点: 消耗存储控制器的资源。 接口数量有限,虚拟化能力较弱。 .异构厂家盘阵的高级存储功能将不能使用。
Agent Agent Agent Agent
SAN存储网络
应用虚拟化
桌面虚拟化
服务器拟化
网络虚拟化
网络虚拟化是让一个物理网络能够支持多个 逻辑网络,虚拟化保留了网络设计中原有的层次 结构、数据通道和所能提供的服务,使得最终用 户的体验和独享物理网络一样,同时网络虚拟化 技术还可以高效的利用网络资源如空间、能源、 设备容量等。
存储虚拟化
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存储虚拟化
SNIA共享存储模型
存储虚拟化提供的资源
存储虚拟化
块虚拟化
磁盘虚拟化
磁带、磁带机、 磁带库虚拟化
文件系统虚拟化
物理CHS地址 磁头数
(Heads)
物理柱存面数储设备 固定(C大ylin小ders) 文件系统虚拟扩化展扇(S性区ec数t差ors) 构建在多个现有文件系统之上
将多文件系块统级汇别聚为一个大型 “虚拟文件系虚统拟” 用户通过虚拟文件系统访问数 据 底虚提无结层高需合拟文备改压带件份 变缩库系速备、V统T度份删虚按易L对和软重需于拟用恢件逻LA提扩存户od辑复gd供展储透ircLe速aBs设明lsAB度e备地lsoc址k
系统虚拟化
软件虚拟化
将应用程序与操作系统解耦合,为应用程序提供了一个虚拟的运行环境,应 用虚拟化领域目前有很多有国国内外产品,得到广泛应用。 ①Microsoft Application Virtualization(App—V)。前身是Softgrid,被微软收购 ②VMware ThinApp。前身是Thinstall,被VMware收购 ③Symantec Software Virtualization Solution(SVS)。SVS于2006年左右被 Symantec收购 ④Install free ⑤云端软件平台(Softc1oud) ⑥高级语言虚拟化java