虚拟化技术培训教材(共135张PPT)
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➢ 屏蔽同一类物理设备的专有特性。 ➢ 将处理后相同特性的物理设备进行资源整合。 ➢ 将整合的资源虚拟出多个类似的虚拟设备。 ➢ 对物理设备、虚拟设备进行统一管理。
主要的虚拟化技术
存储池，高性能虚拟化引擎
采用NAS较多的功能是用来进行文件共享。
数据卷的共享， net/nav/java
可以在多个容器➢之间服共务享器数据虚卷拟化：一台服务器变成多台虚拟服务器。
也称为原始虚拟化技术, 该模型使用虚拟机协调客户操作系统和原始硬件。
服务目录管理服务提供服务目录➢和服存务储本身虚的拟管化理功：能整，合管理容员量可，以增提加高新性的服能务、，功或者能从，服统务目一录管中理除。去服务。
SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。
主它机提物 供理了地一址种（机制Ho，st使P得hysGicuaels➢At 端dd与网resH络so，s虚Ht 端P拟A可）化以：：建宿立整主连机合接真不，实直同内接存类通地型信址，网，摒真络弃实，了可截提以获访供模问虚拟的这拟物种理化方内网式存，络空从间支而。持获得。较高的性能。
支持Intel VT和AMD-V技术
虚拟化的优势
➢ 整合资源、扩大资源容量、提高资源利用率。 ➢ 简化资源使用的复杂度，更快、更方便部署系统。 ➢ 简化资源管理，提供自动的资源分配、回收方式。 ➢ 提供统一的安全、备份、容灾方案。
虚拟化的缺点
➢ 性能：虚拟化是对计算资源的分割。 ➢ 错误：虚拟化层的引入增加了系统出错层面。 ➢ 安全：虚拟化会带来一些安全隐患。 ➢ 影响：一台服务器宕机会影响其上所有虚拟机。 ➢ 复杂：带来管理上的复杂性。
虚拟化技术
主讲人：王新磊
目录
主讲内容
01 虚拟化技术
02 云计算
03 Docker 05 实战案例
04 Kubernets（k8s）
第一部分
01
虚拟化技术
本章主要内容
什么是“虚拟化技术”?
➢虚拟化，是指资源的抽象化，也就是单一物理资源的多个逻辑表示，或者多个物理 资源的单一逻辑表示。 ➢虚拟化把有限的固定资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率。
在同一服务器上的虚拟机之间 相互隔离
相对于硬件独立
整个虚拟机都保存在文件中，而 且可以通过移动和复制这些文件 的方式来移动和复制该虚拟机
无需修改即可在任何服务器上 运行虚拟机
服务器虚拟化化方法
➢ 全虚拟化(Full-Virtulization)：
也称为原始虚拟化技术, 该模型使用虚拟机协调客户操作系统和原始硬 件。见图中这里“协调”是一个关键词, 因为VMM在客户操作系统和 裸硬件之间用于工作协调。 一些受保护的指令必须由Hypervisor(虚 拟机管理程序)来捕获和处理. 因为操作系统是通过Hypervisor来分享 底层硬件。
服务器虚拟化
➢ 将单台物理服务器虚拟出多台相互隔离虚拟服务器。 ➢ 将多台物理服务器资源进行整合，提供资源动态调配。 ➢ 对所有物理服务器的虚拟资源进行统一、集中管理。 ➢ 提供统一的高可用、系统安全、数据备份解决方案。
服务器虚拟化
服务器虚拟化—资源共享
服务器虚拟化的特性
分区
隔离
封装
在单一物理服务器上同时运行 多个虚拟机
虚拟化技术举例
➢ 多块相同特性的物理硬盘。 ➢ 通过RAID技术变成一块RAID盘（磁盘子系统）。 ➢ 硬盘整合，提高容量、性能，提供数据保护。 ➢ 一个RAID盘划分成一个逻辑盘分配给一台主机。 ➢ 一个RAID盘划分成多个逻辑盘分配给多台主机使用。 ➢ 对存储空间、连接主机进行集中管理。
什么是“虚拟化技术”?
Hypervisor架构
➢ 硬件平台虚拟化：这种虚拟化架构，需要为服务器安装操作操作系统，Hypervisor作为操作系统上 的一个应用来运行，Hypervisor构建出完整的虚拟硬件平台（CPU/Memory/Storage），
➢ 我们在构建出的虚拟硬件平台上安装我们的操作系统和应用，上层操作系统和底层无关，这种虚 拟化性能不如裸金属虚拟化。
全虚拟化的运行速度要快于硬件模拟, 但是性能方面不如裸机。 无需修改操作系统，VMware ESXi、Linux KVM。
服务器虚拟化化方法
➢ 半虚拟化(Paravirtualization)：
它使用Hypervisor(虚拟机管理程序)分享底层的硬件， 但是它的客户 操作系统集成了虚拟化方面的代码.。
信息安全：信息安全关系到国家的国防安全、政治安全、经济安全、社会安全，是国家安全的重要组成部分。
网高络速服 度务大指容的量是：提速供度的和网容络量处是理紧➢能密力联桌，系面如的防，虚火海拟墙量化，信息V：L四A提N处供，充负斥易载的管等现理。状，、处移理动高速、、安传全输和的存桌储面要求环大境容。量就成为必然趋势。
Hypervisor架构
➢ 裸金属虚拟化：Hypervisor直接部署在服务器上，没有操作系统，虚拟机直接部署在系统硬件上， Hypervisor直接管理调用硬件资源，Hypervisor管理的虚拟服务器运行虚拟机操作系统。
➢ 任何操作系统都可以运行在虚拟服务器上，Hypervisor负责完成资源隔离。 ➢ 性能不如纯裸机，但也比较高了，但是这种虚拟化成本较高，尤其涉及到扩大规模时。
性能接近物理机，需要修改操作系统。 MS Hyper-V、 Ctrix Xen、ห้องสมุดไป่ตู้BM PowerVM
服务器虚拟化化方法
➢ 硬件辅助虚拟化
硬件辅助虚拟化技术常用于优化全虚拟化和半虚拟化产品，而不是独创一派，最出名的例子 莫过于VMware Workstation，它虽然属于全虚拟化，但是在它的6.0版本中引入了硬件辅助 虚拟化技术，比如Intel的VT-x和AMD的AMD-V。
硬件提供结构支持帮助创建虚拟机监视并允许客户机操作系统独立运行 、VM Workstation、 VM Server等。
Hypervisor技术
➢ Hypervisor——一种运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间 软件层，可允许多个操作系统和应用共享硬件。也可叫做VMM， 即虚拟机监视器。
➢ Hypervisor是所有虚拟化技术的核心。 非中断地支持多工作负载迁 移的能力是Hypervisor的基本功能。
主要的虚拟化技术
存储池，高性能虚拟化引擎
采用NAS较多的功能是用来进行文件共享。
数据卷的共享， net/nav/java
可以在多个容器➢之间服共务享器数据虚卷拟化：一台服务器变成多台虚拟服务器。
也称为原始虚拟化技术, 该模型使用虚拟机协调客户操作系统和原始硬件。
服务目录管理服务提供服务目录➢和服存务储本身虚的拟管化理功：能整，合管理容员量可，以增提加高新性的服能务、，功或者能从，服统务目一录管中理除。去服务。
SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。
主它机提物 供理了地一址种（机制Ho，st使P得hysGicuaels➢At 端dd与网resH络so，s虚Ht 端P拟A可）化以：：建宿立整主连机合接真不，实直同内接存类通地型信址，网，摒真络弃实，了可截提以获访供模问虚拟的这拟物种理化方内网式存，络空从间支而。持获得。较高的性能。
支持Intel VT和AMD-V技术
虚拟化的优势
➢ 整合资源、扩大资源容量、提高资源利用率。 ➢ 简化资源使用的复杂度，更快、更方便部署系统。 ➢ 简化资源管理，提供自动的资源分配、回收方式。 ➢ 提供统一的安全、备份、容灾方案。
虚拟化的缺点
➢ 性能：虚拟化是对计算资源的分割。 ➢ 错误：虚拟化层的引入增加了系统出错层面。 ➢ 安全：虚拟化会带来一些安全隐患。 ➢ 影响：一台服务器宕机会影响其上所有虚拟机。 ➢ 复杂：带来管理上的复杂性。
虚拟化技术
主讲人：王新磊
目录
主讲内容
01 虚拟化技术
02 云计算
03 Docker 05 实战案例
04 Kubernets（k8s）
第一部分
01
虚拟化技术
本章主要内容
什么是“虚拟化技术”?
➢虚拟化，是指资源的抽象化，也就是单一物理资源的多个逻辑表示，或者多个物理 资源的单一逻辑表示。 ➢虚拟化把有限的固定资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率。
在同一服务器上的虚拟机之间 相互隔离
相对于硬件独立
整个虚拟机都保存在文件中，而 且可以通过移动和复制这些文件 的方式来移动和复制该虚拟机
无需修改即可在任何服务器上 运行虚拟机
服务器虚拟化化方法
➢ 全虚拟化(Full-Virtulization)：
也称为原始虚拟化技术, 该模型使用虚拟机协调客户操作系统和原始硬 件。见图中这里“协调”是一个关键词, 因为VMM在客户操作系统和 裸硬件之间用于工作协调。 一些受保护的指令必须由Hypervisor(虚 拟机管理程序)来捕获和处理. 因为操作系统是通过Hypervisor来分享 底层硬件。
服务器虚拟化
➢ 将单台物理服务器虚拟出多台相互隔离虚拟服务器。 ➢ 将多台物理服务器资源进行整合，提供资源动态调配。 ➢ 对所有物理服务器的虚拟资源进行统一、集中管理。 ➢ 提供统一的高可用、系统安全、数据备份解决方案。
服务器虚拟化
服务器虚拟化—资源共享
服务器虚拟化的特性
分区
隔离
封装
在单一物理服务器上同时运行 多个虚拟机
虚拟化技术举例
➢ 多块相同特性的物理硬盘。 ➢ 通过RAID技术变成一块RAID盘（磁盘子系统）。 ➢ 硬盘整合，提高容量、性能，提供数据保护。 ➢ 一个RAID盘划分成一个逻辑盘分配给一台主机。 ➢ 一个RAID盘划分成多个逻辑盘分配给多台主机使用。 ➢ 对存储空间、连接主机进行集中管理。
什么是“虚拟化技术”?
Hypervisor架构
➢ 硬件平台虚拟化：这种虚拟化架构，需要为服务器安装操作操作系统，Hypervisor作为操作系统上 的一个应用来运行，Hypervisor构建出完整的虚拟硬件平台（CPU/Memory/Storage），
➢ 我们在构建出的虚拟硬件平台上安装我们的操作系统和应用，上层操作系统和底层无关，这种虚 拟化性能不如裸金属虚拟化。
全虚拟化的运行速度要快于硬件模拟, 但是性能方面不如裸机。 无需修改操作系统，VMware ESXi、Linux KVM。
服务器虚拟化化方法
➢ 半虚拟化(Paravirtualization)：
它使用Hypervisor(虚拟机管理程序)分享底层的硬件， 但是它的客户 操作系统集成了虚拟化方面的代码.。
信息安全：信息安全关系到国家的国防安全、政治安全、经济安全、社会安全，是国家安全的重要组成部分。
网高络速服 度务大指容的量是：提速供度的和网容络量处是理紧➢能密力联桌，系面如的防，虚火海拟墙量化，信息V：L四A提N处供，充负斥易载的管等现理。状，、处移理动高速、、安传全输和的存桌储面要求环大境容。量就成为必然趋势。
Hypervisor架构
➢ 裸金属虚拟化：Hypervisor直接部署在服务器上，没有操作系统，虚拟机直接部署在系统硬件上， Hypervisor直接管理调用硬件资源，Hypervisor管理的虚拟服务器运行虚拟机操作系统。
➢ 任何操作系统都可以运行在虚拟服务器上，Hypervisor负责完成资源隔离。 ➢ 性能不如纯裸机，但也比较高了，但是这种虚拟化成本较高，尤其涉及到扩大规模时。
性能接近物理机，需要修改操作系统。 MS Hyper-V、 Ctrix Xen、ห้องสมุดไป่ตู้BM PowerVM
服务器虚拟化化方法
➢ 硬件辅助虚拟化
硬件辅助虚拟化技术常用于优化全虚拟化和半虚拟化产品，而不是独创一派，最出名的例子 莫过于VMware Workstation，它虽然属于全虚拟化，但是在它的6.0版本中引入了硬件辅助 虚拟化技术，比如Intel的VT-x和AMD的AMD-V。
硬件提供结构支持帮助创建虚拟机监视并允许客户机操作系统独立运行 、VM Workstation、 VM Server等。
Hypervisor技术
➢ Hypervisor——一种运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间 软件层，可允许多个操作系统和应用共享硬件。也可叫做VMM， 即虚拟机监视器。
➢ Hypervisor是所有虚拟化技术的核心。 非中断地支持多工作负载迁 移的能力是Hypervisor的基本功能。