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关于虚拟技术的具体研究

发布日期:2014-7-21 浏览次数:1400

  早在上个世纪七十年代,IBM研究中心就在试验室里实现了其主机的映像,算是最原始的虚拟机了。40多年来,虚拟机一直在大型机和小型机中运行。直到vmware研发出了x86虚拟机。当我们在Linux中打开一个独立的虚拟机系统,看到了熟悉的视窗系统的蓝天和白云时,人们才真正意识到虚拟技术已发展到这样的一个阶段,而且是这样的诱人。

  目前,主流的x86虚拟机技术主要有这样几类:

 

  1、虚拟硬件模式(The virtual hardware models)

  虚拟硬件模式是最传统的虚拟计算机模式。最早的虚拟硬件模式当然是源自IBM大型机的逻辑分区技术。这种技术的主要特点是,每一个虚拟机都是一台真正机器的完整拷贝,一个功能强大的主机能被分割成许多虚拟机。目前,这一虚拟模式被业界广泛借鉴,包括HP vPAR、VMware ESX Server和Xen在内的虚拟技术都是这样的工作原理。

  虚拟硬件模型将计算机、存储和网络硬件间建立了一个抽象的虚拟化平台,使得所有的硬件被统一到一个虚拟化层中。这样,在这个平台的顶部创建的虚拟机具有同样的硬件结构,提供了更好的可迁移性。在这种模型中,每个用户都能在他们的虚拟机上运行程式、存储数据,甚至虚拟机崩溃也不会影响系统本身和其他的系统用户。所以,虚拟机模型不仅允许资源共享,而且实现了系统资源的保护。

  目前,此类虚拟机的典型产品有Vmware 的Workstation、GSX Server、ESX Server和Microsoft的Virtual PC、Virtual Server及Parallels Workstation等。

 

  2、虚拟操作系统模式(Virtual operating system model)

  虚拟操作系统模型是基于虚拟机运行的主机操作系统创建了一个虚拟层,用来虚拟机主机的操作系统。在这个虚拟层之上,能创建多个相互隔离的虚拟专用服务器(Virtual Private Server, VPS)。这些VPS能最大化的效率共享硬件、软件许可证及管理资源。对其用户和应用程式来讲,每一个VPS平台的运行和管理都和一台独立主机完全相同,因为每一个VPS均可独立进行重启并拥有自己的root访问权限、用户、IP地址、内存、过程、文件、应用程式、系统函数库及设置文件。对于运行着多个应用程式和拥有实际数据的产品服务器来说,虚拟操作系统的虚拟机能降低成本消耗和提高系统效率。

  虚拟操作系统模式虚拟化解决方案同样能够满足一系列的需求:安全隔离、计算机资源的灵活性和控制、硬件抽象操作及最终高效、强大的管理功能。每一个VPS 中的应用服务都是安全隔离的,且不受同一物理服务器上的其他VPS的影响。通过专用的文件系统,使得文件浏览对所有 VPS 用户来说就如常规服务器相同,但却无法被该服务器上的其他 VPS 用户看到。能够实时分配、监视、计算并控制资源级别,完成对CPU、内存、网络输入/输出、磁盘空间及其他网络资源的灵活管理。经过抽象的VPS具有相同的虚拟硬件结构,并能在任意连网的服务器之间透明迁移,而不产生所有宕机时间。

 

  3、Xen

  在不断增加的虚拟化技术列表中,Xen是近来最引人注目的技术之一。Xen是在剑桥大学作为一个研究项目被研发出来的,他已在开源社区中得到了极大的推动。Xen 是一款半虚拟化(paravirtualizing)VMM(虚拟机监视器,Virtual Machine Monitor),这表示,为了调用系统管理程式,要有选择地修改操作系统,然而却不必修改操作系统上运行的应用程式。Xen是一种特别的虚拟硬件虚拟机,具有虚拟硬件虚拟机的大部分特性,其最大的不同点在于,Xen需要修改操作系统内核。

  目前,Xen只支持在Linux系统之上实现的Linux虚拟机。不过,其新的版本将支持Intel公司的硬件虚拟技术Intel-VT,这一个关键技术将能用以解决Xen在虚拟化视窗系统系统方面的困难。

  VMware仍然是虚拟技术领域的领袖,在产品的成熟度方面他比XenSource公司还是有着非常明显的优势。不过非常多的业内人士认为,由于开源的原因,Xen的实力将会越来越强。目前,开源领域的巨头Red Hat公司及Novell公司都已开始将该技术整合进入他们于Red Hat Enterprise Linux 5系统及Novell、SuSE Linux Enterprise Server 10系统。

 

  虚拟化技术是企业IT基础设施建设和管理上的一个重大进步,虚拟化技术降低了IT基础结构总成本,并为企业IT用户提供了更好的服务水平,显著提高了IT资源灵活性且极大地降低了IT基础设施的复杂性。

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