云计算技术基础教程课件第3-4章
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3.5 网络虚拟化
3.5.2 软件定义网络
软件定义网络（Software Defined Network，SDN）是网
络虚拟化的一种实现方式。其核心技术OpenFlow通过将网络设 备的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控 制，使网络作为管道变得更加智能，为核心网络及应用的创新 提供了良好的平台。
8
3.2 虚拟化类型
（1）寄居虚拟化
寄居虚拟化就是在宿主机操作系统之上安装虚拟化应 用程序，通过它可以构建一个虚拟化的环境，在这个虚拟 化的环境里，可以安装各种操作系统，满足用户对操作系 统的要求。
9
3.2 虚拟化类型
（2）裸金属虚拟化
裸金属虚拟化也称为硬件抽象层虚拟化，其实现的方 式是直接在硬件层之上部署虚拟化平台软件，而不再需要 宿主机操作系统来支撑，由于客户机操作系统所看到的是 虚拟化层，因此，可以认为客户机操作系统的功能和在宿 主机操作系统功能几乎没有什么区别。
15
3.4 存储虚拟化
3.4.2 存储虚拟化分类
（1）对存储虚拟化在不同的位置上可以分为： 基于主机的虚拟化、基于存储设备的虚拟化、基于 存储网络的虚拟化。
（2）在不同的存储设备和数据组织层面上可以 分为:数据块虚拟化、磁盘虚拟化、磁带或磁带库 虚拟化、文件系统或者其它设备虚拟化。
（3）从存储虚拟化的拓扑结构来讲，有对称式 和非对称式两种。从虚拟化实现的方式也可分为带 内In-Band虚拟化和带外Out-of-Band虚拟化。
微服务是一种将应用分解成小的自治服务的软件架构
，每个服务被独立地开发、测试和部署，服务间使用约定的 API 进行通信，所有的服务组合在一起，通过API Gateway向 外提供服务。
微服务是把业务进行原子性的拆分，并以进程的形式独 立地运行。在传统架构中需要一台虚拟机来运行一个微小的 应用,会造成资源浪费，而以容器为架构，微服务独立运行在 容器中，与主机操作系统共享硬件资源，更加快速、小巧， 而不需要VMM中间层虚拟化的翻译，资源利用率更高、响应 速度更快。
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3.1 虚拟化概述
3.1.3 虚拟化的本质、优势与问题
虚拟化的本质概括为： （1）在单一物理服务器上同时运行多个虚拟机。 （2）在同一服务器上的虚拟机之间相互隔离。 （3）整个虚拟机都保存在文件中，可以通过移动文件的方式来迁移该虚拟机 （4）无需修改即可在任何服务器上运行虚拟机。 虚拟化的优势表现在： （1）提高硬件利用率。 （2）降低能耗，绿色节能 。 （3）提高IT运维效率，系统管理人员减少 。 （4）操作系统和硬件的解耦。 但也因此会存在风险和问题： （1）虚拟化是对物理资源的再分配，如果虚拟机多了，可能会发生物理资源 争用问题 （2）引入虚拟化层之后，导致上层系统应用出错概率增加，从而导致故障排 查困难。当某台物理服务器宕机，影响到其上所有虚拟机中的业务使用。
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3.4 存储虚拟化
3.4.3 存储虚拟化的意义
（1）异构平台整合
使用一个集中的虚拟化设备，将不同型号和档次的异构存储系统进行
统一的池化，在这个基础之上，做统一的管理和分配，极大节省了运维成
本，在不同的存储之间架起一道桥梁，便于管理和分配资源。
（2）增加数据管理功能
通过存储虚拟化统一管理平台后，可以让低端存储卷附加上快照、
20世纪90年代，以VMware为代表的部分虚拟化软件厂商 采用一种软件解决方案，以虚拟机监视器（Virtual Machine Monitor，VMM）为中心，使X86架构的服务器平台实现虚拟 化，目前在X86构架中绝大多数处理器都支持虚拟化技术。如 今虚拟化技术已经得到了飞速发展，几乎所有云计算系统提 供商都开发了支持虚拟化技术的软件。
（4）函数虚拟化
所有应用程序编写都需要调用库函数API接口，利用 库函数为应用程序提供一组服务，使得应用程序编写更加 简单。不同的操作系统有自己独立的函数库接口，API接 口和硬件没有多大关系，但是和操作系统密切关联。
12
3.3 计算虚拟化
3.3.1 什么是计算虚拟化
计算虚拟化实质上就是对物理主机的CPU、 内存、I/O等服务器硬件资源的虚拟化，形成虚拟 资源池，即“计算资源池”。
7
3.2 虚拟化类型
根据虚拟化使用目的、应用领域和范围，可 以有多种虚拟化类型，分别对各种资源实现虚拟 化管理。
虚拟化对象主要包括对计算资源虚拟化、网 络虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化以及应用虚 拟化。
虚拟化实现方式主要包括全虚拟化、半虚拟 化和硬件辅助虚拟化。
从主机系统虚拟化来划分，主要有寄居虚拟 化、裸金属虚拟化、操作系统虚拟化、函数库虚 拟化等类型。
微服务以容器为架构、开发、部署，运维以DevOps为模 式，已经成为下一代PaaS的典型应用场景。
10
3.2 虚拟化类型
（3）操作系统虚拟化
操作系统虚拟化指的是宿主机操作系统的内核提供多 个相互隔离的实例。这些实例并不是平常说的虚拟机，而 是容器（容器可以看作是一台真实的计算机，里面有自己 的独立文件系统、网络、系统设置、函数库等），该虚拟 化是由宿主机操作系统本身的内核提供的。
11
3.2 虚拟化类型
19
3.6 容器虚拟化
Docker是基于软件平台的容器引擎，又称为Container as a
Service（CaaS），它把应用程序运行所需要的环境打包放到隔 离的容器中，实现轻量级的操作系统虚拟化解决方案。
20
3.7 虚拟化典型平台介绍
（1）Vmware VMware服务器虚拟化使企业的数据中心转变为灵活的云计算基础架 构，VMware vSphere是企业级虚拟化解决方案，它是构建云计算环境的基 础平台。
（2）Hyper-v
Hyper-v是微软的一款虚拟化产品，它是基于硬件辅助的全虚拟化技
术。作为一个虚拟化产品，Hyper-v具有一个很特别的要求：处理器必须
支持AMD-V或者Intel VT技术，也就是说，处理器必须具备硬件辅助虚拟
化技术。
（3）FusionCompute
FusionCompute是华为FusionSphere云计算操作系统的基础软件，主要
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3.3 计算虚拟化
3.3.2 计算虚拟化资源类型
（1）CPU虚拟化
半虚拟化：是指VMM只模拟了部分硬件，是通过修改客户 机操作系统内核代码来解决虚拟化漏洞问题。 全虚拟化：是指VMM模拟了完整的底层硬件。 硬件辅助虚拟化：借助CPU专有技术的支持来实现高效的 全虚拟化，例如Intel-VT技术、AMD-V都是硬件辅助虚拟化 支持技术。
学习目标
✓ 理解什么是虚拟化以及虚拟化技术在云计算中的作用
✓ 掌握计算虚拟化的内容（计算资源池）以及实现方式
✓ 掌握存储虚拟化的内容（存储资源池）以及实现方式
✓ 掌握网络虚拟化的内容（网络资源池）以及实现方式
✓ 了解容器虚拟化、微服务、超融合等知识
4
3.1 虚拟化概述
3.1.1 什么是虚拟化
虚拟化，从广义上来说，就是通过用映射或抽象的方式屏蔽物理设
由虚拟化基础平台和云基础服务平台组成，主要负责硬件资源的虚拟化，
以及对虚拟资源、业务资源、用户资源的集中管理。
（4） Xen
Xen是一个开放源代码虚拟机监视器，是由英国剑桥大学计算机实验
室开发的一个虚拟化开源项目，它是一个基于X86架构开源虚拟化技术，
可以在一套物理硬件上安全的执行多个虚拟机。
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3.8 微服务
学习目标理解什么是虚拟化以及虚拟化技术在云计算中的作用掌握计算虚拟化的内容计算资源池以及实现方式掌握存储虚拟化的内容存储资源池以及实现方式掌握网络虚拟化的内容网络资源池以及实现方式了解容器虚拟化微服务超融合等知识虚拟化从广义上来说就是通过用映射或抽象的方式屏蔽物理设备复杂性在其上层增加一个管理层面统一管理调配这些物理资源使之更易于透明控制有效简化基础设施的建设和管理增加it资源如服务器网络和存储等物理资源的利用率和使用效益
如果物理机资源允许，在一台物理主机上可以创建多个虚 拟主机。用户如果后期业务需要扩张，则可直接通过创建虚 拟机的形式，完成新业务的部署和应用，可大大节省投资并 提高业务实施的效率。
3
第三章 云计算与虚拟化技术
本章学习目标
虚拟化技术，云计算核心技术之一，把云系统中的各种
硬件资源进行虚拟化后，可以根据用户需求，实现资源动态 地弹性伸缩，提高资源利用率。借助云系统管理平台，可以 对这些虚拟资源进行管理和部署，简化了管理流程和维护工 作，并具有负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统主备 自动切换、容灾、灾备等高可用性等特点。
（2）内存虚拟化
把物理机的真实物理内存统一管理，包装成多份虚拟的内存给 若干虚拟机使用。
（3）I/O虚拟化
VMM必须通过I/O虚拟化的方式来复用有限的外设资源。VMM 截获客户操作系统对设备的访问请求，然后通过软件的方式来模拟 真实设备的效果。
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3.4 存储虚拟化
3.4.1 什么是存储虚拟化
存储虚拟化（Storage Virtualization），通俗地 讲就是对各种存储硬件资源进行抽象化表现，是将 资源的逻辑映像与物理存储分开，从而为系统和管 理员提供一幅简化、无缝的资源虚拟视图。对于用 户来说，虚拟化的存储资源就像是一个巨大的“存 储池”，用户不会看到具体的磁盘、磁带，也不必 关心自己的数据经过哪一条路径通往哪一个具体的 存储设备。从管理的角度来看，虚拟存储池是采取 集中化的管理，并根据具体的需求把存储资源动态 地分配给各个应用。
CDP以及远程数据复制、卷镜像、读写性能优化等高级功能。
（3）数据迁移/异构容灾
如果在传统的异构存储系统之间不能实现直接相互复制，必须依靠虚
拟化技术，数据迁移是企业存储系统中最具挑战的一种数据管理操作，尤
其是异构存储系统之间的数据迁移。
（4）软件定义存储
软件定义存储是虚拟化存储的另一种方式，利用分散的、低廉的X86架
2
第三章 云计算与虚拟化技术
本章导读
计算机虚拟化，实质上就是一种计算机资源管理技术。通 过虚拟化技术，将一台或多台计算机的各种物理资源，如 CPU、内存、网络、磁盘及存储等进行抽象，统一形成逻辑 上的“计算资源池”、“存储资源池”、“网络资源池”。 虚拟机就是从这些资源池中动态申请虚拟CPU（vCPU）、虚 拟内存、虚拟I/O、虚拟网卡等虚拟资源而创建的一台逻辑 主机。
备复杂性，在其上层增加一个管理层面，统一管理、调配这些物理资源， 使之更易于透明控制，有效简化基础设施的建设和管理，增加IT资源如服 务器、网络和存储等物理资源的利用率和使用效益。
虚拟化是对物理资源的逻辑表示，通过在物理硬件层之上添加虚拟化 层，将硬件层的资源抽象成虚拟资源，形成各类资源池，提供给上层操作 系统或应用使用，通过虚拟化层来屏蔽底层硬件差异所带来的影响。
Hale Waihona Puke 构的服务器磁盘，通过软件的方式，把存储资源进行再分配，构建分布式
存储系统，提高系统的兼容性、可扩展性，降低存储系统与硬件设备的依
赖。
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3.5 网络虚拟化
3.5.1 网络虚拟化内容
（1）虚拟机的虚拟网卡 数据包从虚拟机的虚拟网卡流出，通过Hypervisor内部的虚 拟交换机，再经过服务器的物理网卡流出到上联交换机。 （2）服务器到网络的连接即虚拟交换机 分为基于CPU技术实现的,，基于物理网卡技术实现的和基 于物理交换机技术实现的3种虚拟交换类型。 （3）硬件设备虚拟化 通过路由器集群技术和交换机堆叠技术，将多台物理机合 并成一台虚拟网络设备，实现跨设备链路聚合。 （4）虚拟网络 包括层叠网络、虚拟专用网络、数据中心使用较多的虚拟 二层延伸网络。
第三章
云 计算与虚拟化技术
Cloud Computing
1
第三章 云计算与虚拟化技术
云计算故事----“分身术”
西游记中的孙悟空有个“分身术”的本领， 他从自己身上扯下一把毫毛，轻轻一吹，瞬间 变出数百个“孙悟空”，很是神奇吧。
在云计算系统中，也有一种如同孙悟空“分身术”本领的技术，那就 是“虚拟化”。随着计算机硬件技术的发展和配置的提升，大量的计 算机资源会出现利用率低的问题。同时，随着用户业务的扩展，每当 增加新的业务就需要采购新的设备，而且业务与硬件紧密耦合，既降 低了硬件资源的效能，又增加了建设投资和时间成本。如何在这些硬 件资源上实现业务的动态弹性扩展并提高资源的效益？那就是虚拟化 技术。该技术可以让一台主机“变出”多台虚拟主机，象物理主机一 样，可以在这些虚拟机上运行多种操作系统，实现在一台物理主机上 同时运行多台安装相同或不同操作系统的主机。
5
3.1 虚拟化概述
3.1.2 虚拟化产生背景
1959 年 ， 在 国 际 信 息 处 理 大 会 上 ， 克 里 斯 托 弗 （ Christopher Strachey）发表《大型高速计算机中的时间共享》 （Time Sharing in Large Fast Computers）的学术报告，提出虚 拟化的概念。虚拟化技术由此萌芽。
3.5 网络虚拟化
3.5.2 软件定义网络
软件定义网络（Software Defined Network，SDN）是网
络虚拟化的一种实现方式。其核心技术OpenFlow通过将网络设 备的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控 制，使网络作为管道变得更加智能，为核心网络及应用的创新 提供了良好的平台。
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3.2 虚拟化类型
（1）寄居虚拟化
寄居虚拟化就是在宿主机操作系统之上安装虚拟化应 用程序，通过它可以构建一个虚拟化的环境，在这个虚拟 化的环境里，可以安装各种操作系统，满足用户对操作系 统的要求。
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3.2 虚拟化类型
（2）裸金属虚拟化
裸金属虚拟化也称为硬件抽象层虚拟化，其实现的方 式是直接在硬件层之上部署虚拟化平台软件，而不再需要 宿主机操作系统来支撑，由于客户机操作系统所看到的是 虚拟化层，因此，可以认为客户机操作系统的功能和在宿 主机操作系统功能几乎没有什么区别。
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3.4 存储虚拟化
3.4.2 存储虚拟化分类
（1）对存储虚拟化在不同的位置上可以分为： 基于主机的虚拟化、基于存储设备的虚拟化、基于 存储网络的虚拟化。
（2）在不同的存储设备和数据组织层面上可以 分为:数据块虚拟化、磁盘虚拟化、磁带或磁带库 虚拟化、文件系统或者其它设备虚拟化。
（3）从存储虚拟化的拓扑结构来讲，有对称式 和非对称式两种。从虚拟化实现的方式也可分为带 内In-Band虚拟化和带外Out-of-Band虚拟化。
微服务是一种将应用分解成小的自治服务的软件架构
，每个服务被独立地开发、测试和部署，服务间使用约定的 API 进行通信，所有的服务组合在一起，通过API Gateway向 外提供服务。
微服务是把业务进行原子性的拆分，并以进程的形式独 立地运行。在传统架构中需要一台虚拟机来运行一个微小的 应用,会造成资源浪费，而以容器为架构，微服务独立运行在 容器中，与主机操作系统共享硬件资源，更加快速、小巧， 而不需要VMM中间层虚拟化的翻译，资源利用率更高、响应 速度更快。
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3.1 虚拟化概述
3.1.3 虚拟化的本质、优势与问题
虚拟化的本质概括为： （1）在单一物理服务器上同时运行多个虚拟机。 （2）在同一服务器上的虚拟机之间相互隔离。 （3）整个虚拟机都保存在文件中，可以通过移动文件的方式来迁移该虚拟机 （4）无需修改即可在任何服务器上运行虚拟机。 虚拟化的优势表现在： （1）提高硬件利用率。 （2）降低能耗，绿色节能 。 （3）提高IT运维效率，系统管理人员减少 。 （4）操作系统和硬件的解耦。 但也因此会存在风险和问题： （1）虚拟化是对物理资源的再分配，如果虚拟机多了，可能会发生物理资源 争用问题 （2）引入虚拟化层之后，导致上层系统应用出错概率增加，从而导致故障排 查困难。当某台物理服务器宕机，影响到其上所有虚拟机中的业务使用。
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3.4 存储虚拟化
3.4.3 存储虚拟化的意义
（1）异构平台整合
使用一个集中的虚拟化设备，将不同型号和档次的异构存储系统进行
统一的池化，在这个基础之上，做统一的管理和分配，极大节省了运维成
本，在不同的存储之间架起一道桥梁，便于管理和分配资源。
（2）增加数据管理功能
通过存储虚拟化统一管理平台后，可以让低端存储卷附加上快照、
20世纪90年代，以VMware为代表的部分虚拟化软件厂商 采用一种软件解决方案，以虚拟机监视器（Virtual Machine Monitor，VMM）为中心，使X86架构的服务器平台实现虚拟 化，目前在X86构架中绝大多数处理器都支持虚拟化技术。如 今虚拟化技术已经得到了飞速发展，几乎所有云计算系统提 供商都开发了支持虚拟化技术的软件。
（4）函数虚拟化
所有应用程序编写都需要调用库函数API接口，利用 库函数为应用程序提供一组服务，使得应用程序编写更加 简单。不同的操作系统有自己独立的函数库接口，API接 口和硬件没有多大关系，但是和操作系统密切关联。
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3.3 计算虚拟化
3.3.1 什么是计算虚拟化
计算虚拟化实质上就是对物理主机的CPU、 内存、I/O等服务器硬件资源的虚拟化，形成虚拟 资源池，即“计算资源池”。
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3.2 虚拟化类型
根据虚拟化使用目的、应用领域和范围，可 以有多种虚拟化类型，分别对各种资源实现虚拟 化管理。
虚拟化对象主要包括对计算资源虚拟化、网 络虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化以及应用虚 拟化。
虚拟化实现方式主要包括全虚拟化、半虚拟 化和硬件辅助虚拟化。
从主机系统虚拟化来划分，主要有寄居虚拟 化、裸金属虚拟化、操作系统虚拟化、函数库虚 拟化等类型。
微服务以容器为架构、开发、部署，运维以DevOps为模 式，已经成为下一代PaaS的典型应用场景。
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3.2 虚拟化类型
（3）操作系统虚拟化
操作系统虚拟化指的是宿主机操作系统的内核提供多 个相互隔离的实例。这些实例并不是平常说的虚拟机，而 是容器（容器可以看作是一台真实的计算机，里面有自己 的独立文件系统、网络、系统设置、函数库等），该虚拟 化是由宿主机操作系统本身的内核提供的。
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3.2 虚拟化类型
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3.6 容器虚拟化
Docker是基于软件平台的容器引擎，又称为Container as a
Service（CaaS），它把应用程序运行所需要的环境打包放到隔 离的容器中，实现轻量级的操作系统虚拟化解决方案。
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3.7 虚拟化典型平台介绍
（1）Vmware VMware服务器虚拟化使企业的数据中心转变为灵活的云计算基础架 构，VMware vSphere是企业级虚拟化解决方案，它是构建云计算环境的基 础平台。
（2）Hyper-v
Hyper-v是微软的一款虚拟化产品，它是基于硬件辅助的全虚拟化技
术。作为一个虚拟化产品，Hyper-v具有一个很特别的要求：处理器必须
支持AMD-V或者Intel VT技术，也就是说，处理器必须具备硬件辅助虚拟
化技术。
（3）FusionCompute
FusionCompute是华为FusionSphere云计算操作系统的基础软件，主要
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3.3 计算虚拟化
3.3.2 计算虚拟化资源类型
（1）CPU虚拟化
半虚拟化：是指VMM只模拟了部分硬件，是通过修改客户 机操作系统内核代码来解决虚拟化漏洞问题。 全虚拟化：是指VMM模拟了完整的底层硬件。 硬件辅助虚拟化：借助CPU专有技术的支持来实现高效的 全虚拟化，例如Intel-VT技术、AMD-V都是硬件辅助虚拟化 支持技术。
学习目标
✓ 理解什么是虚拟化以及虚拟化技术在云计算中的作用
✓ 掌握计算虚拟化的内容（计算资源池）以及实现方式
✓ 掌握存储虚拟化的内容（存储资源池）以及实现方式
✓ 掌握网络虚拟化的内容（网络资源池）以及实现方式
✓ 了解容器虚拟化、微服务、超融合等知识
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3.1 虚拟化概述
3.1.1 什么是虚拟化
虚拟化，从广义上来说，就是通过用映射或抽象的方式屏蔽物理设
由虚拟化基础平台和云基础服务平台组成，主要负责硬件资源的虚拟化，
以及对虚拟资源、业务资源、用户资源的集中管理。
（4） Xen
Xen是一个开放源代码虚拟机监视器，是由英国剑桥大学计算机实验
室开发的一个虚拟化开源项目，它是一个基于X86架构开源虚拟化技术，
可以在一套物理硬件上安全的执行多个虚拟机。
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3.8 微服务
学习目标理解什么是虚拟化以及虚拟化技术在云计算中的作用掌握计算虚拟化的内容计算资源池以及实现方式掌握存储虚拟化的内容存储资源池以及实现方式掌握网络虚拟化的内容网络资源池以及实现方式了解容器虚拟化微服务超融合等知识虚拟化从广义上来说就是通过用映射或抽象的方式屏蔽物理设备复杂性在其上层增加一个管理层面统一管理调配这些物理资源使之更易于透明控制有效简化基础设施的建设和管理增加it资源如服务器网络和存储等物理资源的利用率和使用效益
如果物理机资源允许，在一台物理主机上可以创建多个虚 拟主机。用户如果后期业务需要扩张，则可直接通过创建虚 拟机的形式，完成新业务的部署和应用，可大大节省投资并 提高业务实施的效率。
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第三章 云计算与虚拟化技术
本章学习目标
虚拟化技术，云计算核心技术之一，把云系统中的各种
硬件资源进行虚拟化后，可以根据用户需求，实现资源动态 地弹性伸缩，提高资源利用率。借助云系统管理平台，可以 对这些虚拟资源进行管理和部署，简化了管理流程和维护工 作，并具有负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统主备 自动切换、容灾、灾备等高可用性等特点。
（2）内存虚拟化
把物理机的真实物理内存统一管理，包装成多份虚拟的内存给 若干虚拟机使用。
（3）I/O虚拟化
VMM必须通过I/O虚拟化的方式来复用有限的外设资源。VMM 截获客户操作系统对设备的访问请求，然后通过软件的方式来模拟 真实设备的效果。
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3.4 存储虚拟化
3.4.1 什么是存储虚拟化
存储虚拟化（Storage Virtualization），通俗地 讲就是对各种存储硬件资源进行抽象化表现，是将 资源的逻辑映像与物理存储分开，从而为系统和管 理员提供一幅简化、无缝的资源虚拟视图。对于用 户来说，虚拟化的存储资源就像是一个巨大的“存 储池”，用户不会看到具体的磁盘、磁带，也不必 关心自己的数据经过哪一条路径通往哪一个具体的 存储设备。从管理的角度来看，虚拟存储池是采取 集中化的管理，并根据具体的需求把存储资源动态 地分配给各个应用。
CDP以及远程数据复制、卷镜像、读写性能优化等高级功能。
（3）数据迁移/异构容灾
如果在传统的异构存储系统之间不能实现直接相互复制，必须依靠虚
拟化技术，数据迁移是企业存储系统中最具挑战的一种数据管理操作，尤
其是异构存储系统之间的数据迁移。
（4）软件定义存储
软件定义存储是虚拟化存储的另一种方式，利用分散的、低廉的X86架
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第三章 云计算与虚拟化技术
本章导读
计算机虚拟化，实质上就是一种计算机资源管理技术。通 过虚拟化技术，将一台或多台计算机的各种物理资源，如 CPU、内存、网络、磁盘及存储等进行抽象，统一形成逻辑 上的“计算资源池”、“存储资源池”、“网络资源池”。 虚拟机就是从这些资源池中动态申请虚拟CPU（vCPU）、虚 拟内存、虚拟I/O、虚拟网卡等虚拟资源而创建的一台逻辑 主机。
备复杂性，在其上层增加一个管理层面，统一管理、调配这些物理资源， 使之更易于透明控制，有效简化基础设施的建设和管理，增加IT资源如服 务器、网络和存储等物理资源的利用率和使用效益。
虚拟化是对物理资源的逻辑表示，通过在物理硬件层之上添加虚拟化 层，将硬件层的资源抽象成虚拟资源，形成各类资源池，提供给上层操作 系统或应用使用，通过虚拟化层来屏蔽底层硬件差异所带来的影响。
Hale Waihona Puke 构的服务器磁盘，通过软件的方式，把存储资源进行再分配，构建分布式
存储系统，提高系统的兼容性、可扩展性，降低存储系统与硬件设备的依
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3.5 网络虚拟化
3.5.1 网络虚拟化内容
（1）虚拟机的虚拟网卡 数据包从虚拟机的虚拟网卡流出，通过Hypervisor内部的虚 拟交换机，再经过服务器的物理网卡流出到上联交换机。 （2）服务器到网络的连接即虚拟交换机 分为基于CPU技术实现的,，基于物理网卡技术实现的和基 于物理交换机技术实现的3种虚拟交换类型。 （3）硬件设备虚拟化 通过路由器集群技术和交换机堆叠技术，将多台物理机合 并成一台虚拟网络设备，实现跨设备链路聚合。 （4）虚拟网络 包括层叠网络、虚拟专用网络、数据中心使用较多的虚拟 二层延伸网络。
第三章
云 计算与虚拟化技术
Cloud Computing
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第三章 云计算与虚拟化技术
云计算故事----“分身术”
西游记中的孙悟空有个“分身术”的本领， 他从自己身上扯下一把毫毛，轻轻一吹，瞬间 变出数百个“孙悟空”，很是神奇吧。
在云计算系统中，也有一种如同孙悟空“分身术”本领的技术，那就 是“虚拟化”。随着计算机硬件技术的发展和配置的提升，大量的计 算机资源会出现利用率低的问题。同时，随着用户业务的扩展，每当 增加新的业务就需要采购新的设备，而且业务与硬件紧密耦合，既降 低了硬件资源的效能，又增加了建设投资和时间成本。如何在这些硬 件资源上实现业务的动态弹性扩展并提高资源的效益？那就是虚拟化 技术。该技术可以让一台主机“变出”多台虚拟主机，象物理主机一 样，可以在这些虚拟机上运行多种操作系统，实现在一台物理主机上 同时运行多台安装相同或不同操作系统的主机。
5
3.1 虚拟化概述
3.1.2 虚拟化产生背景
1959 年 ， 在 国 际 信 息 处 理 大 会 上 ， 克 里 斯 托 弗 （ Christopher Strachey）发表《大型高速计算机中的时间共享》 （Time Sharing in Large Fast Computers）的学术报告，提出虚 拟化的概念。虚拟化技术由此萌芽。