网络云虚拟化核心技术分享

科技   2024-12-11 12:50   新加坡  

1、虚拟化概念

虚拟化是云计算的基础,虚拟化使得一台物理的服务器上可以运行多台虚拟机,虚拟机共享物理机的CPU、内存、10 硬件资源,但逻辑上虐拟机之间是相互隔离的,这种硬件资源的虑拟化主要通过 Hypervisor 的程序实现,根据Hypervisor的实现方式和所处的位置,虚拟化又分为两种:1型虚拟化和2型虚拟化,

 1型虚拟化

Hypervisor直接安装在物理机上,多个虚拟机在Hypervisor上运行Hypervisor 实现方式一般是一个特殊定制的 Linux 系统Xen 和 VMWare 的 ESXi 都属于这个类型。

 2型虚拟化

物理机上首先安装常规的探作系统,比如 Redhat、Ubuntu和Windows.Hypervisor 作为 OS 上的一个程序模块运行,并对虚拟机进行管理。KVM# VMWare Workstation 都属于这个类型。

2、虚拟化技术-Xen

XEN是由剑桥大学计算机实验室开发的一个虚拟化技术的开源项目。XEN是一个直接运行在计算机硬件之上的用以替代操作系统的软件层,它能够在计算机硬件上并发地运行多个客户操作系统

XEN位于操作系统和硬件之间,负费为上层运行的操作系统内核提供虚拟化的硬件资源

XEN中将虚拟机称为域,为了辅助XEN管理,设定了一个特权域,即域0,其他域为用户域,即域U。

虚拟机不能直接调用资源、需要通过管理域来实现,

XEN虚拟化技术是一种1型虚拟化技术

应用场景:案面虚拟化,服务器虚拟化

3、Vmware 

Vmware vSphere是目前市场存量最高的虚拟化平台产品,其在IT领域有广泛的应用,在

:VMware分为三层结构:物理资源层,Vmware虚拟层、虚拟机层

:VMware采用的虚拟层将CPU、内存、存储和网卡等物理资源,虚拟化成多个虚拟机

·每个虚拟机都是独立于其的虚拟机运行的,各个虚拟机相互隔离,互不影响,虚拟机上可以根据需求安装操作系统,再运行其他APP

VMware于1998年成立,在做相关虚拟化技术研究,

口 优点:易用性好、功能齐全、稳定性高,缺点:系统闭源、收费

口 应用场景:服务器虚拟化,网络虚拟化,软件定义存储

4、虚拟化技术-KVM

KVM全称是Kernel-based Virtual Machine,即基于内核的虚拟机。KVM是开源社区项目,通过集成到Linux内核的Hypervisor,提供支持X86架构的Linux的2型虚拟化解决方案

KVM是一种基于开源项目的虚拟化技术,KVM虚拟化分为三层:硬件资源层、KVM虚拟层、虚拟机层

与VMware不同的是:虚拟层需要KVM和QEMU进行配合,提高KVM的性能

KVM为内核的一部分,它的主要工作是进行虚拟机的调度,负责部分低级的硬件仿真以及绝大部分的硬件加速处理

·QEMU主要集中于仿真、模拟硬件,它具有非常好的可移植性。KVM一般结合QEMU使用

2008年,RedHat开始研究KVM虚拟化技术,2011年IBM,联合HP和Intel,大力度研究KVM。KVM开源社区已经有上百名企业成员,发展十分迅速,技术成熟。KVM开源情况: 2015年8月,推出QEMU推出QEMU version 2.4.0。2015年9月,RedHat推出RHEL 7.2 beta版本KVM,采用 KVM-QEMU 提供嵌套虚拟化。

应用场景:广泛应用于OpenStack云计算平台、互联网数据中心。

5、虚拟化技术对比


Hypervisor-based

KVMVmwareXEN
架构需要在虚拟机上装QEMU提高性能,不需要改变GUEST OS无需改变GUEST OS需要改变GUEST OS
CPU支持支持X86、Power、PPC、Arm等多种CPU架构X86、POWER支持X86、ARM架构
85%(性能增强后)90%80%
成熟度发展较迅速,支持LINUX,对于windows不稳定

较为成熟,支持

windows、linux

较为成熟,支持windows、inux
是否开源开源热度高不开源开源热度逐渐减弱


总结:

从开源、性能和成熟度等各方面因素考虑,NFV产业界倾向于使用KVM虚拟机,目前网络云使用KVM虚拟化技术为主,


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