硬件辅助虚拟化-一种更高效可靠的方式 (硬件辅助虚拟化技术)

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硬件辅助虚拟化：一种更高效可靠的方式

2009-04-16 18:52:43虚拟化技术最早在大型主机上采用，随着技术的发展和竞争的加剧，IBM、HP、Sun后来纷纷将其下移，逐渐将其引入到高端RISC 服务器系统中。

硬件辅助虚拟化：一种更高效可靠的实现方式虚拟化有两种实施方式：纯软件虚拟化方式和硬件辅助虚拟化方式。

虚拟化技术最早在大型主机上采用，随着技术的发展和竞争的加剧，IBM、HP、Sun后来纷纷将其下移，逐渐将其引入到高端RISC服务器系统中。

随着X86处理器性能的提高和应用的普及，业界很多公司都看到了虚拟化在X86平台上实施的价值，因此VMware、Xen、微软和SWsoft等软件厂商纷纷推出了支持X86平台的虚拟化软件。

这些软件虚拟化产品基本的思路是在操作系统与硬件层之间或者操作系统之上建立一层独立控制、分配硬件资源的软件层来达到虚拟化系统资源的目的。不过，不同的虚拟化产品其实现模式也有很大的不同，通过介于底层硬件和操作系统之间的软件层实现虚拟化功能的代表为VMware和Xen的产品，而SWsoft的产品则是在特定的操作系统之上“虚拟”出多个系统资源副本（SWsoft有支持Windows和Linux的版本），其好处是没有对系统软件的修改，对系统性能的影响较小，但由于实现虚拟化的层级不够“低”，灵活性不如前者，如VMware的产品可以在Linux系统基础上虚拟化出Windows的应用环境。

对于X86处理器来说，其保护模式下一共有4个不同优先级，称为Ring，命名从Ring 0直到Ring3.这些Ring的优先级随其所执行的功能的不同也有所不同。其中Ring 0用于操作系统内核，优先级最高，拥有最高的“特权”，Ring 1和Ring 2用于操作系统服务，优先级次之，Ring 3用于应用程序，优先级最低。

软件虚拟化技术工作原理位于Ring 0特权空间的操作系统可以优先访问各种硬件资源。传统的软件虚拟化技术是在Ring 0 中运行一个称为虚拟机监视器（VMM）的软件中间层，以负责控制和排列各个分区访问硬件资源的优先顺序。它要求在软件堆栈的较高层运行操作系统─―通常是在Ring 1或者与系统应用共用的Ring 3.由于操作系统设计缺省工作在Ring 0 特权级别，而现在Ring 0被虚拟机监视器（VMM）所拥有，所以传统的纯软件虚拟化技术需要虚拟机监视器（VMM）通过复杂的软件编程来解决这个矛盾。其中一种方法是通过打补丁修改操作系统内核源代码让其认知到工作在Guest OS 虚拟操作系统模式下，另一种方法是需要对运行期间操作系统的某些硬件调用指令作二进制码翻译等。由于上述原因，传统的纯软件实现方式在测试、验证和维护每款新操作系统和相关补丁方面，付出了大量的时间和资金，同时二进制码翻译需要消耗处理器的很多计算资源。

英特尔VT技术工作原理纯软件虚拟化运行时的开销会造成系统运行速度较慢，有数据表明其引起的系统性能下降可能超过10%，尤其是在服务器整合领域，当虚拟化系统数目巨大时，其性能损失更为可观。另外由于要通过软件捕获分配基本资源的处理器指令，不但过程复杂，可靠性不高，对不同平台的兼容性也容易产生问题。

这也是硬件辅助虚拟化技术诞生的重要原因。与软件方案相比，VT技术对如何在不同的情形下分配给Guest OS （虚拟机上的操作系统）想要的Ring 特权级别做了重要的改进，在软件堆栈中为虚拟机监视器（VMM）提供了专用的空间，可以支持未经修改的操作系统和应用在专门为它们设计的环境中运行，从而简化了硬件调用。

同时，VT通过硬件底层指令集来支持虚拟机监视器（VMM）与已安装Guest OS 之间的切换，效率和可靠性明显提高。

另外，VT技术还设计了保留虚拟机监视器（VMM）和已安装的Guest OS的处理器状态信息的专用内存地址空间，这样不但可以缩短各个操作系统访问硬件之间的间隔时间，同时提高了各个虚拟机上的操作系统之间的安全隔离性。

从技术上看，硬件辅助虚拟化通过提高客户虚拟系统的隔离性而增强了虚拟化的性能、灵活性和可靠性。在实施时也更加简单。

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光波炉和微波炉有什么区别？

光波热波炉又叫光波微波炉及光波炉，它和普通微波炉的最大区别，就在于其加热方式。普通的微波炉，内部的烧烤管普遍使用铜管或者石英管。铜管在加热以后很难冷却，容易导致烫伤；而石英管的热效不太高。光波锅的烧烤管由石英管或者铜管换成了卤素管（即光波管），能够迅速产生高温高热，冷却速度也快，加热效率更高，而且不会烤焦，从而保证食物色泽。当然在成本和实质上也有一定的区别。

光波炉和微波炉最大的区别就是加热方式不同，同时二者在定义、加热原理、成本、实质上也有一定的区别。

1、加热方式：

光波热波炉又叫光波微波炉及光波炉，它和普通微波炉的最大区别，就在于其加热方式。普通的微波炉，内部的烧烤管普遍使用铜管或者石英管。铜管在加热以后很难冷却，容易导致烫伤；而石英管的热效不太高。光波锅的烧烤管由石英管或者铜管换成了卤素管（即光波管），能够迅速产生高温高热，冷却速度也快，加热效率更高，而且不会烤焦，从而保证食物色泽。

2、定义：

微波炉，就是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具。微波是一种电磁波。微波炉由电源，磁控管，控制电路和烹调腔等部分组成。电源向磁控管提供大约4000伏高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内。在烹调腔的进口处附近，有一个可旋转的搅拌器，因为搅拌器是风扇状的金属，旋转起来以后对微波具有各个方向的反射，所以能够把微波能量均匀地分布在烹调腔内，从而加热食物。微波炉的功率范围一般为500～1000瓦。

光波锅是采用国际先进的红外光波热能对流技术，研制的新一代全能光波烤箱，产品具有烧烤、烘焙、焗饭、蒸煮、煎炸、加热、炖汤、解冻、消毒和自动清洗等功能，可替代传统十余种烹饪锅具。高效的热能对流、传导及热穿透技术，能快速制作完成各种低脂、健康的美味佳肴，烹饪时间短、操作简单，无油烟、无微波辐射危害、智能分离式断电控制，安全可靠、经济节能，是现代家庭、餐厅十分理想的烹饪设备。

3、加热原理：

光波炉是采用远红外线发热，无微波辐射、无火、无烟、是健康安全的煮食方式。远红外线又称生命线，是太阳光线之一对人体完全无害，其波长为8—14μm，与微波炉辐射全然不同。

微波炉是利用食物在微波场中吸收微波能量而使自身加热的烹饪器具。在微波炉微波发生器产生的微波在微波炉腔建立起微波电场，并采取一定的措施使这一微波电场在炉腔中尽量均匀分布，将食物放入该微波电场中，由控制中心控制其烹饪时间和微波电场强度，来进行各种各样的烹饪过程。

4、成本：

从成本上来讲，光波管成本只比铜管或者石英管增加几元钱，所以，光波管在微波炉技术上的使用非常普遍。

5、实质：

光波是微波炉的辅助功能，只对烧烤起作用。没有微波，光波锅只相当于普通烤箱。市场上的光波炉都是光波、微波组合炉，在使用中既可以微波操作，又可用光波单独操作，还可以光波微波组合操作。也就是说，光波锅兼容了微波炉的功能。

所以光波炉与微波炉最本质的区别是加热方式的不同，但是光波炉又是微波炉的一种，只是加热方式与加热原理不同。一个使用光波，一个使用微波而已。微波是使食物分子振动加热。光波,是电热辐射(光波)加热,特点是:加热从外到里进行。是热传递加热。适于烧烤。两种方式的共同点,是电能的转换,不同的是电能转换后的能量形式不同,一个是电磁波,一个是光波。

硬盘坏了,怎么备份数据

数据备份主要是分4种:一:本机备份和移动硬盘/U盘/光盘备份 ①:手动备份(麻烦,工作量大) ②:单一全备份方式 ③:备份速度慢 ④:不能进行数据管理 ⑤:只能复制到最后一个版本 ⑥:在两次备份之见的时间间隔内,电脑不能出现病毒等问题,如果文件本身出现错误将无法恢复 ⑦:实时性差二:软件/服务器备份 1:需要文件服务器 2:价格昂贵(服务器1万左右/台,企业备份软件1万左右) 3:服务器自身操作袭用的不稳定性会影响数据的安全性,且易受计算机病毒影响 4:服务器耗电发热量大,对工作环境要求比较高 5:自动备份/手动备份仅服务器备份 6:多种备份方式(软件+服务器)单一全备份方式 7:备份速度快 8:支持加密备份 9:能进行数据管理 10:实时性好(软件+服务器) 11:能将文件数据复员到任意时间点版本(软件+服务器) 12:使用文件服务器作为独立的存储/悲愤设备时.备份文件和原始文件存放在一起无法分担风险三:磁盘阵列1:高可靠性,安全性.稳定性2:价格昂贵.独立外观稳定性高磁盘阵列柜价格从几十万元到过百万不等3:磁盘阵列柜比较适合大型企业.作为大中型网络的集中数据存储的中央存储,备份设备使用4:纯软件和内置RAID板卡价格比独立外设低,但占用主机资源,性能受限且难于优化,与应用系统没有解耦,当主机环境损毁时,如果不能保证完全恢复配置,可能导致盘阵中的数据无法恢复5:对工作环境要求非常高6:RAID卡损坏后,对该存储系统可以说是灾难性的,需要将因取出交给专业的数据恢复公司进行数据恢复四:数据宝1:软硬件一体化,不需要文件服务器2:经济高效(仅几千元)3:几乎具有磁盘阵列(disk Array)的所有优点(高可靠性,安全性,稳定性)4:采用linux内核,系统稳定性高,能有效地防止病毒的扩散5:节能,对使用环境的要求比较低6:自动备份7:采用最实用的全备份.增量备份,差异备份方式8:备份速度快9:支持加密备份 10:嫩进行数据管理 11:实时性好 12:能将文件数据复原到任意时间点版本 13:较适合中西欧啊企业桌面终端PC机的核心也区数据如销售订单,企业文档.财务数据以及研发资料,客户资料,业务方案,知识产权,人事等方面的文件数据备份