云計(jì)算導(dǎo)論第5章(已修改)
2025-08-17 01:53 本頁(yè)面
【正文】 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 虛擬化技術(shù) 虛擬化的分類(lèi) 虛擬化的架構(gòu) 云計(jì)算與虛擬化 小結(jié) 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 虛擬化技術(shù) 虛擬化概念 在一個(gè)計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建的另一個(gè)計(jì)算機(jī)稱(chēng)為虛擬機(jī)，這種創(chuàng)建虛擬機(jī)的技術(shù)就是虛擬化技術(shù)。 虛擬化是一個(gè)廣義的術(shù)語(yǔ)，在計(jì)算機(jī)方面通常是指計(jì)算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行。虛擬化技術(shù)可以擴(kuò)大硬件的容量，簡(jiǎn)化軟件的重新配置過(guò)程。 CPU的虛擬化技術(shù)可以單 CPU模擬多 CPU并行，允許一個(gè)平臺(tái)同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序都可以在相互獨(dú)立的空間內(nèi)運(yùn)行而互不影響，從而顯著提高計(jì)算機(jī)的工作效率。虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為在 IT環(huán)境中各個(gè)部分都需要使用的重要技術(shù)之一。這項(xiàng)技術(shù)正迅速部署在服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)以及客戶端環(huán)境。從最大的UNIX服務(wù)器到最小的系統(tǒng)都在使用虛擬化技術(shù)，虛擬化成為節(jié)省空間和能耗的一種手段。 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 虛擬化的目標(biāo)是集中管理任務(wù)，同時(shí)提高可擴(kuò)展性和工作負(fù)載。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)中得到快速的發(fā)展，在硬件與軟件、服務(wù)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、主機(jī)系統(tǒng)與存儲(chǔ)系統(tǒng)上都可以見(jiàn)到虛擬機(jī)。通過(guò)虛擬化技術(shù)，可以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展性、設(shè)備的復(fù)用性和管理的方便性。 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 虛擬化技術(shù)主要有如下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)： (1)提高軟 /硬件的利用率。將原本一臺(tái)服務(wù)器的資源分配給數(shù)臺(tái)虛擬化的服務(wù)器，可有效利用閑置資源，確保企業(yè)應(yīng)用程序發(fā)揮出最高的可用性和性能。 （ 2）實(shí)現(xiàn)作用域的隔離。雖然虛擬機(jī)可以共享一臺(tái)計(jì)算機(jī)的物理資源，但它們彼此之間仍然是完全隔離的，就像它們是不同的物理計(jì)算機(jī)一樣。在可用性和安全性方面，虛擬環(huán)境中運(yùn)行的應(yīng)用程序之所以遠(yuǎn)優(yōu)于在傳統(tǒng)的非虛擬化系統(tǒng)中運(yùn)行的應(yīng)用程序，隔離就是一個(gè)重要的原因。 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 （ 3）良好的可靠性。虛擬服務(wù)器是獨(dú)立于硬件進(jìn)行工作的，通過(guò)改進(jìn)災(zāi)難恢復(fù)解決方案提高了業(yè)務(wù)連續(xù)性。當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，可在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)且不影響整個(gè)集群的運(yùn)作，在整個(gè)數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)了高可用性。 （ 4）兼容性。所有的虛擬服務(wù)器都與正常的 x86系統(tǒng)相兼容，它改進(jìn)了桌面管理的方式，可部署多套不同的系統(tǒng)，將因兼容性而造成問(wèn)題的可能性降至最低。 （ 5）便于管理。采用虛擬化技術(shù)，可提高服務(wù)器 /管理員比率，一個(gè)管理員可以輕松地管理比以前更多的服務(wù)器而不會(huì)造成更大的負(fù)擔(dān)。 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 虛擬化的分類(lèi) 根據(jù)層次劃分，可將虛擬化分為平臺(tái)虛擬化、基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化和軟件虛擬化。 平臺(tái)虛擬化包括操作系統(tǒng)或者中間件的虛擬化。通過(guò)平臺(tái)虛擬化技術(shù)，可以在一個(gè)軟件系統(tǒng)平臺(tái)上虛擬多個(gè)相近的平臺(tái)，每個(gè)虛擬的平臺(tái)均可以對(duì)外獨(dú)立提供服務(wù)，例如中間件虛擬化、 Web服務(wù)器虛擬化等。 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化主要包括系統(tǒng)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)虛擬化和存儲(chǔ)系統(tǒng)虛擬化等。通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化技術(shù)，可以將有限的硬件資源（包括服務(wù)器資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源）虛擬出多個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)可以獨(dú)立地為用戶提供服務(wù)，用戶并不了解平臺(tái)后端的硬件分布情況。 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 軟件虛擬化是將一個(gè)軟件的實(shí)體虛擬成多個(gè)副本，它是一種軟件共享的模式，即將本來(lái)應(yīng)該獨(dú)立使用的軟件通過(guò)虛擬機(jī)共享的模式提供給更多的用戶使用。 一個(gè)數(shù)據(jù)中心可能擁有服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化以及服務(wù)虛擬化，并使用虛擬化工具對(duì)其進(jìn)行管理。下面詳細(xì)介紹這幾種虛擬化類(lèi)型。 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 服務(wù)器虛擬化 服務(wù)器虛擬化（也稱(chēng)硬件虛擬化）是當(dāng)今最廣為人知的硬件虛擬化應(yīng)用。如今，強(qiáng)大的 x86計(jì)算機(jī)硬件旨在運(yùn)行單一操作系統(tǒng)和單一應(yīng)用，這使得無(wú)法有效利用大多數(shù)機(jī)器。虛擬化允許在一臺(tái)物理機(jī)器上運(yùn)行多臺(tái)虛擬機(jī)，在多個(gè)環(huán)境之間共享單臺(tái)計(jì)算機(jī)的資源。不同的虛擬機(jī)可以在同一臺(tái)物理機(jī)器上運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)和多個(gè)應(yīng)用。 第 5章 虛擬化與云計(jì)算 虛擬機(jī)監(jiān)控程序軟件創(chuàng)建的虛擬機(jī)（ VM）模擬物理機(jī)器的環(huán)境，創(chuàng)建獨(dú)立的操作系統(tǒng)環(huán)境，在邏輯上與主服務(wù)器隔離。虛擬機(jī)監(jiān)控程序也稱(chēng)虛擬機(jī)管理器 (VMM)，它
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