【導(dǎo)讀】未經(jīng)IBM書面許可，請(qǐng)勿擴(kuò)散到第三方。本文檔只能做為一個(gè)參考。為什么X86架構(gòu)很難被虛擬化？虛擬化是表示計(jì)算機(jī)資源的抽象方法。通過(guò)虛擬化可以對(duì)包括基礎(chǔ)?？趤?lái)接受輸入和提供輸出。這一章節(jié)的內(nèi)容主要闡述服務(wù)器的虛擬化，特別是x86架構(gòu)服務(wù)。器的虛擬化技術(shù)及其選型。臺(tái)物理機(jī)上虛擬和運(yùn)行一臺(tái)或多臺(tái)虛擬機(jī)。HypervisorVM，它直接運(yùn)行在硬件上面，提供接近于物理。，但是其安裝和使用非常方便，而且功能豐富，比如支持三維加速等特性，常用于桌面應(yīng)用，也被稱為“Type2”。桌面應(yīng)用，通過(guò)諸如VirtualBox和VMwareWorkstation等

　　

【正文】 所示 ： 所支持的 Linux和 WINDOWS（ 32 and 64bit） 操作系統(tǒng)列表如下圖所示（當(dāng)然也支持 Solaris、FreeBSD）： 虛擬化技術(shù)介紹 R 未經(jīng) IBM 書面許可，請(qǐng)勿擴(kuò)散到第三方 。 第 23 頁(yè) 共 31 頁(yè) Xen live migration 技術(shù)： 等同于 VMWare VMotion 技術(shù) ， 不需要對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行停機(jī)就可以把生產(chǎn)系統(tǒng) VM從一臺(tái)物理機(jī)切換到另外一臺(tái) 。相應(yīng)的演示如下圖所示： ? 正常時(shí)： ? 最左邊的服務(wù)器損壞，將發(fā)生遷移，將運(yùn)行時(shí)的 VM 遷移到其它正常的服 務(wù)器上，然后我們就可以對(duì)損壞的服務(wù)器進(jìn)行修復(fù) . 虛擬化技術(shù)介紹 R 未經(jīng) IBM 書面許可，請(qǐng)勿擴(kuò)散到第三方 。 第 24 頁(yè) 共 31 頁(yè) Xen High Availability 技術(shù)：等同于 VMWare HA技術(shù) ，機(jī)制也與 VMWare HA技術(shù)相同 。 相應(yīng)的演示如下圖所示： ? 正常時(shí)： ? 當(dāng)左邊的服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，此服務(wù)器的 VM系統(tǒng)將被其它服務(wù)器上 Standby 的 VM接管 虛擬化技術(shù)介紹 R 未經(jīng) IBM 書面許可，請(qǐng)勿擴(kuò)散到第三方 。 第 25 頁(yè) 共 31 頁(yè) Xen 社區(qū)有 Citrix 領(lǐng)導(dǎo)，并且 IBM、 Intel、 AMD、 Redhat、 Novel在此投入了大量的資源支持 Xen，相應(yīng)的參與廠商如下圖所示，而 VMWare是閉源的。 KVM 簡(jiǎn)介 KVM是指基于 Linux內(nèi)核（ Kernelbased）的虛擬機(jī)（ Virtual Machine）。 2020年 10月，由以色列的一個(gè)稱為 “Qumra” 的開源組織（目前還不具備公司的形態(tài)）提出了一種新的 “ 虛擬機(jī) ” 實(shí)現(xiàn)方案，他們稱為 “Kernel based Virtual Machine” （即 KVM），也稱為 “ 內(nèi)核虛擬機(jī) 。 直接嵌入 Linux內(nèi)核，借助 Linux內(nèi)核現(xiàn)成的調(diào)度與內(nèi)存管理機(jī)制，小巧 虛擬化技術(shù)介紹 R 未經(jīng) IBM 書面許可，請(qǐng)勿擴(kuò)散到第三方 。 第 26 頁(yè) 共 31 頁(yè) 玲瓏，使用方便 。它被直接吸收 進(jìn)即將 Linux內(nèi)核 。它的思想最大特點(diǎn)就是“ Linux 內(nèi)核就是虛擬機(jī)”。 在 KVM模型中 , 每一個(gè) 虛擬機(jī)都是一個(gè)由 Linux調(diào)度程序管理的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程 . 一個(gè)普通的Linux進(jìn)程有兩種運(yùn)行模式 : 內(nèi)核和用戶 . KVM增加了第三種模式 : 客戶模式 (有自己的內(nèi)核和用戶模式 .)。相應(yīng)的架構(gòu)圖如下所示： 更簡(jiǎn)單的架構(gòu)圖如下所示： 由于它和 Xen都是開源技術(shù)，并且它們的核心開發(fā)人員很多都是同一批人，所以它所具有的功能和 Xen基本一致 。但是由于 KVM跟 Xen比較還是一個(gè)很新的項(xiàng)目，在性能和穩(wěn)定性方面跟 Xen差距還是較大。然后由于 KVM在 Linux社區(qū)支持粒度很大并且它的 Linux內(nèi)核就是虛擬機(jī)的思想會(huì)再將來(lái)成為 一個(gè)主流。 Xen和 KVM的性能、可靠性、伸縮性的比較文檔可以參考： do=getamp。target=Quantitative+Comparison+of+Xen+and+ 此鏈接所示的文檔。 所以在這期云計(jì)算平臺(tái)中我們將不會(huì)使用 KVM虛擬機(jī)技術(shù)， 但是 在將來(lái)會(huì)使用 KVM虛擬機(jī)技術(shù) . KVM正在做的事情 虛擬化技術(shù)介紹 R 未經(jīng) IBM 書面許可，請(qǐng)勿擴(kuò)散到第三方 。 第 27 頁(yè) 共 31 頁(yè) KVM、 VMWare、 XEN 技術(shù)對(duì)比 請(qǐng)參考 此鏈接。 VMWare、 XEN 功能 和性能 比較 此表格描述了虛擬化技術(shù)方面主要的一些功能比較， 由于 VMWare ESX和 Xen都在不斷進(jìn)步，所以 可能會(huì)有所偏漏 。 功能項(xiàng) VMWare ESX Xen Required Host OS (if any) No： BareMetal No： BareMetal Management tools Virtual Center Citrix XenCenter/其它開源軟件 Supported Guest OS 所有的 32bit/64bit的 Linux主流操作系統(tǒng)（ suse， redhat，Ubuntu ， CentOS 等）和windows 操作系統(tǒng) (xp， 2020，2020， 2020， win7)， freeBSD，Solaris 所有的 32bit/64bit的 Linux主流操作系統(tǒng)（ suse， redhat，Ubuntu ， CentOS 等）和windows 操作系統(tǒng) (xp， 2020，2020， 2020， win7)， freeBSD，Solaris Performance 性能很好 性能很好，并且在 Linux方面比 VMWare 要好的較多 64bit Support 支持 支持 Live Migration (VMotion/Xen Live Migration ) 支持 支持 High Availability(HA) 支持 支持 分布式資源調(diào)度 Dynamic Resources Scheduler技術(shù) Resilient distributed management 架構(gòu) 虛擬環(huán)境補(bǔ)丁管理 不支持 支持 Max of CPUs per Virtual Machine Max Memory per Virtual 8 Processors 255 GB 128 Processors 255GB 虛擬化技術(shù)介紹 R 未經(jīng) IBM 書面許可，請(qǐng)勿擴(kuò)散到第三方 。 第 28 頁(yè) 共 31 頁(yè) Machine Max Memory per Host 1TB 1TB HotAdd CPU in Linux Virtual Machines 不支持 支持 Virtualization 方式 仿真和二進(jìn)制譯碼這種全虛擬化技術(shù) 半虛擬化技 術(shù) ，也支持全虛擬化技術(shù) Special Hardware Requirement IntelVT 或者 AMDV 這種芯片級(jí)別的硬件虛擬化技術(shù)。 現(xiàn)在新的硬件服務(wù)器基本所包含的芯片都具有這種硬件虛擬化技術(shù)。 VMWare、 XEN 在性能方面的比較圖： 和 虛擬化技術(shù)介紹 R 未經(jīng) IBM 書面許可，請(qǐng)勿擴(kuò)散到第三方 。 第 29 頁(yè) 共 31 頁(yè) 從這些圖可以看出 Xen 的性能稍微好于 VMWare，并且越新型號(hào)的服務(wù)器可能會(huì)表現(xiàn)更加明顯（因?yàn)樾酒挠布摂M化功能將越來(lái)越強(qiáng)，而 XEN與之集成更加緊密）。 x86服務(wù)器虛擬化技術(shù) 選擇和服務(wù)器選擇總結(jié) x86服務(wù)器虛擬化技術(shù)選擇總結(jié) ： 通過(guò)上述章節(jié)闡述的內(nèi)容，可以看出 Xen完全可以取代 VMWare ESX。 所以我們建議采用 Xen虛擬化技術(shù)，并且在將來(lái)可以適當(dāng)采用 KVM 虛擬化技術(shù)；如果是為了某些特別的目的（例如教學(xué)）可以少量使用下 VMWare x86服務(wù)器選擇總結(jié) ： CPU必須具備 IntelVT/AMDV技術(shù)。相應(yīng)具備的硬件虛擬化技術(shù)列表如下所示（ Intel芯片例子 ） 最好 包含 32 CORE CPU， 128G內(nèi)存 . IBM x3950M2 這個(gè)型號(hào)的服務(wù)器 虛擬化技術(shù)介紹 R 未經(jīng) IBM 書面許可，請(qǐng)勿擴(kuò)散到第三方 。 第 30 頁(yè) 共 31 頁(yè) 2 總結(jié) 根據(jù) 上面的闡述，我們建議的軟件、硬件產(chǎn)品如下面內(nèi)容描述所示： 架構(gòu)圖所對(duì)應(yīng)的大致產(chǎn)品的圖例： 存 儲(chǔ) 虛擬 化 層X I V : 分 布 式 存 儲(chǔ) 架 構(gòu) 的 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng)( 新 購(gòu) )舊 有 E M C 存 儲(chǔ) 舊 有 I B M 存 儲(chǔ) 舊 有 其 它 高 端 存 儲(chǔ)存 儲(chǔ) 虛 擬 化 管 理 （ S V C ）服 務(wù)器 虛擬 化云 計(jì)算 平臺(tái) 服務(wù) 管理云 計(jì) 算 平 臺(tái) 服 務(wù) 管 理 軟 件( T S A M , I T M , I T N M , T S M , T P M , G u a r d i u m e t c )使 用者云 資 源 申請(qǐng) 者云 資 源 管理 員云 資 源 使用 者云 資 源 使用 者WebWebP o w e r V MI B M P 機(jī)器...A I X 應(yīng)用A I X應(yīng)用X e nx 8 6 服務(wù)器...L i n u x 應(yīng)用Wi n d o w s應(yīng)用K V Mx 8 6 服務(wù)器...L i n u x 應(yīng)用Wi n d o w s應(yīng)用V M Wa r ex 8 6 服務(wù)器...L i n u x 應(yīng)用Wi n d o w s應(yīng)用服 務(wù)器 裸機(jī)L i n u xx86 服務(wù)器...A p p s A p p sWi n d o w sx86 服務(wù)器...A p p s A p p s所需硬件產(chǎn)品的 表格 產(chǎn)品名稱 用途 主要特點(diǎn) IBM x3950M2 x86服務(wù)器，主要用于服務(wù)器虛擬化運(yùn)行大量的虛擬機(jī) 建議配置：至少 32CORE,128：IntelVT；從而讓虛擬機(jī)系統(tǒng)（ Xen、 WMWARE、 KVM）運(yùn)行的更快和更穩(wěn)定；特別是 Xen運(yùn) 虛擬化技術(shù)介紹 R 未經(jīng) IBM 書面許可，請(qǐng)勿擴(kuò)散到第三方 。 第 31 頁(yè) 共 31 頁(yè) 內(nèi)存 購(gòu)買多臺(tái)。 行的更快。 2．現(xiàn)今性能價(jià)格比最好的服務(wù)器，最 適合 做虛擬化。