探究云计算关键技术「虚拟化技术」

2019-01-09 13:20:51随着企业的成长，业务和应用的不断增加，IT 系统规模日益庞大，带来高能耗、数据中心空间紧张、IT 系统总体拥有成本过高等问题;而现有 服务器 、存储系统等设备又没有充分被利用起来，资源极度浪费;IT 基础架构对业务需求反映不够灵活，不能有效第调配系统资源适应业务需求。

随着企业的成长，业务和应用的不断增加，IT 系统规模日益庞大，带来高能耗、数据中心空间紧张、IT 系统总体拥有成本过高等问题;而现有服务器、存储系统等设备又没有充分被利用起来，资源极度浪费;IT 基础架构对业务需求反映不够灵活，不能有效第调配系统资源适应业务需求。因此，企业需要建立一种可以降低成本、具有智能化和安全特性、并能够与当前业务环境相适应的灵活、动态的基础设施和应用环境，以更为快速地响应业务环境的变化，并且降低数据中心的运营成本。

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、存储等一一隔离开来，从而打破数据中心、服务器、存储、网络、数据和应用中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化资源，以提高系统结构的弹性和灵活性，降低成本、改进服务、减少管理风险等目的。

计算机的虚拟化使单个计算机看起来像多个计算机或完全不同的计算机，从而提高资源利用率并降低 IT 成本。而随着 IT 架构的复杂化和企业应用计算需求的急剧加大，虚拟化技术发展到了多台计算机看起来像一台计算机以实现统一的管理、调配和监控。

认识虚拟化技术

一、虚拟化的起源

传统构架是在每台物理机器上仅能拥有一个操作系统，而且多数情况下仅有一个负载。很难在服务器上运行多个主应用程序，因为如果这样做，则可能会产生冲突和性能问题。实际上，当前计算的最佳做法是每个服务器仅运行一个应用程序以避免这些问题。但是，这么做的结果是大多数时间利用率很低。如前面所讨论，我们浪费了所购买的大部分计算能力。您必须在浪费硬件和降低风险间寻找平衡。随着业务的增长，随之而来的成本压力也变化，相关管理效率也会变低，需消耗的资源也会变大。

企业实施虚拟化战略的核心目的就是提高 IT 部门作为业务支持部门的工作效率，达到节约成本与提高效率并重的目的。虚拟化的重要使命之一就是提高管理效率，从而降低成本、提高硬件使用率，把管理变得更加轻松。虚拟化的主攻方向集中在减少实体服务器的建置数量，并将实体机器上的操作系统及应用程序，无缝转移至虚拟机器上，以便集中管理这些不同平台的虚拟环境。

虚拟化发展由来

虚拟化技术推动力

二、什么是虚拟化

虚拟化(Virtualization)是资源的逻辑表示，其不受物理限制的约束

虚拟化技术的实现是在系统中加入一个虚拟化层，将下层的资源抽象成另一种形式的资源，提供给上层应用

虚拟化的优势：

三、虚拟化的本质

分区意味着虚拟化层为多个虚拟机划分服务器资源的能力;每个虚拟机可以同时运行一个单独的操作系统(相同或不同的操作系统)，使您能够在一台服务器上运行多个应用程序;每个操作系统只能看到虚拟化层为其提供的「虚拟硬件」(虚拟网卡、CPU、内存等)，以使它认为运行在自己的专用服务器上。

i. 一个虚拟机的崩溃或故障(例如，操作系统故障、应用程序崩溃、驱动程序故障，等等)不会影响同一服务器上的其它虚拟机

ii. 一个虚拟机中的病毒、蠕虫等与其它虚拟机相隔离，就像每个虚拟机都位于单独的物理机器上一样

iii. 可以进行资源控制以提供性能隔离：您可以为每个虚拟机指定最小和最大资源使用量，以确保某个虚拟机不会占用所有的资源而使得同一系统中的其它虚拟机无资源可用

iv. 可以在单一机器上同时运行多个负载/应用程序/操作系统，而不会出现我们刚才讨论传统 x86 服务器体系结构的局限性时所提到的那些问题(应用程序冲突、DLL 冲突等)

封装意味着将整个虚拟机(硬件配置、BIOS 配置、内存状态、磁盘状态、CPU 状态)储存在独立于物理硬件的一小组文件中。这样，您只需复制几个文件就可以随时随地根据需要复制、保存和移动虚拟机。

四、虚拟化几个重要的概念

五、虚拟化类型与主要内容

类型

虚拟化主要内容包含三个方面的内容：计算虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。

不知道自己笔记本电脑能否安装虚拟机和CPU是否支持VT(虚拟化技术)

实际上一条简单的命令“systeminfo”就能知道能否支持有图为证

虚拟化有哪些应用？

降低总体拥有成本（TCO）、提高投资回报率（ROI）通过服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率，从而降低硬件成本。 降低运营和维护成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。 2、提高运营效率加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建和应用加载时间。 主动地提前规划资源增长，这样对客户和应用的需求响应快速，不需要象以前那样，需要长时间的采购流程，然后进行尝试。 不需要象以前那样，硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护窗口，现在可以进行快速的硬件维护和升级。 3、系统安全性由于采用了虚拟化技术的高级功能，使业务系统脱离了单台物理硬件的束缚，可以实现更高级别的业务连续性要求，提升了系统安全性、可靠性。 通过虚拟化技术，降低了物理硬件的故障影响力，减少了硬件的安全隐患。 通过虚拟化整合，减少了设备的接入数量，安全防范的范围能够得到更有效地控制。 4、提高服务水平帮助您建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应。 将所有服务器作为统一资源池进行管理，并按需进行资源调配，快速响应业务部门提出的系统资源需求。 5、陈旧硬件和操作系统的投资保护虚拟化平台具有更广泛的操作系统（OS）兼容性，不再担心旧系统的无法使用，并且通过自动更新功能实现维护和升级等一系列问题。 6、云计算基础环境准备

什么是云计算关键技术？

云计算关键技术　云计算是分布式处理、并行计算和网格计算等概念的发展和商业实现，其技术实质是计算、存储、服务器、应用软件等IT软硬件资源的虚拟化，云计算在虚拟化、数据存储、数据管理、编程模式等方面具有自身独特的技术。 云计算的关键技术包括以下几个方向：虚拟机技术 虚拟机，即服务器虚拟化是云计算底层架构的重要基石。 在服务器虚拟化中，虚拟化软件需要实现对硬件的抽象，资源的分配、调度和管理，虚拟机与宿主操作系统及多个虚拟机间的隔离等功能，目前典型的实现（基本成为事实标准）有Citrix Xen、VMware ESX Server 和Microsoft Hype-V等。 数据存储技术云计算系统需要同时满足大量用户的需求，并行地为大量用户提供服务。 因此，云计算的数据存储技术必须具有分布式、高吞吐率和高传输率的特点。 目前数据存储技术主要有Google的GFS（Google File System，非开源）以及HDFS（Hadoop Distributed File System，开源），目前这两种技术已经成为事实标准。 数据管理技术　云计算的特点是对海量的数据存储、读取后进行大量的分析，如何提高数据的更新速率以及进一步提高随机读速率是未来的数据管理技术必须解决的问题。 云计算的数据管理技术最著名的是谷歌的BigTable数据管理技术，同时Hadoop开发团队正在开发类似BigTable的开源数据管理模块。 分布式编程与计算为了使用户能更轻松的享受云计算带来的服务，让用户能利用该编程模型编写简单的程序来实现特定的目的，云计算上的编程模型必须十分简单。 必须保证后台复杂的并行执行和任务调度向用户和编程人员透明。 当前各IT厂商提出的“云”计划的编程工具均基于Map-Reduce的编程模型。