虚拟化概念
信息系统的虚拟化与仿真
信息系统的虚拟化与仿真信息系统在现代社会的发展中扮演着重要的角色，它们帮助企业高效管理数据、协调工作流程，并提供决策支持。
信息系统的虚拟化与仿真技术为企业和组织提供了更好的管理和运营方式。
本文将介绍信息系统的虚拟化与仿真的概念、应用场景以及相关的优势和挑战。
一、概念解析信息系统的虚拟化是指将一个或多个物理资源，如服务器、存储设备、网络设备等，通过软件技术将其虚拟化为若干个逻辑资源的过程。
这样可以使得不同的应用程序或服务可以共享同一物理资源，从而提高资源利用率和灵活性。
同时，虚拟化技术也可以实现物理资源的隔离，确保各个应用程序之间的安全性和稳定性。
仿真技术是通过模拟真实系统或过程的特征和行为来研究和分析系统的一种方法。
在信息系统中，仿真可以用于测试、验证和优化系统的性能，预测系统的行为并制定相应的决策。
通过仿真，可以更好地理解和掌握信息系统的运行机制，提高系统的可靠性和效率。
二、应用场景信息系统的虚拟化与仿真技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 云计算平台：虚拟化技术可以将多个物理服务器虚拟化为一个或多个虚拟机，从而提供灵活的计算能力和资源共享。
仿真技术可以用于模拟不同负载条件下的资源使用情况，评估和优化云平台的性能。
2. 虚拟化网络：虚拟化技术可以将网络设备虚拟化为逻辑网络，提供更好的网络管理和控制能力。
仿真技术可以用于模拟网络拓扑结构和流量分布，评估和优化网络的吞吐量和延迟。
3. 数据中心管理：虚拟化技术可以将多个服务器、存储设备和网络设备虚拟化为一个统一的资源池，实现对数据中心资源的集中管理和配置。
仿真技术可以用于模拟数据中心的负载、故障和恢复过程，评估和优化数据中心的性能和容错能力。
4. 软件开发与测试：虚拟化技术可以提供多个虚拟环境，用于软件的开发、测试和部署。
仿真技术可以用于模拟真实环境中的各种场景和情况，帮助开发人员和测试人员更好地理解和调试软件。
三、优势和挑战信息系统的虚拟化与仿真技术带来了许多优势，但同时也面临一些挑战。
云计算虚拟化和融合媒体平台基本概念
云计算虚拟化和融合媒体平台基本概念云计算：云计算是一种基于互联网的计算模式，通过将计算资源和服务通过网络提供给用户，实现灵活、高效、可扩展的计算能力。
云计算可以分为私有云、公有云和混合云。
私有云是指由单个组织或机构独立运营和管理的云计算环境，用于满足该组织内部的计算需求。
私有云具有数据安全性高、适应性强、可定制性好等特点。
公有云是指由第三方服务提供商提供的计算资源和服务，用户可以按需购买和使用。
公有云具有灵活性高、成本低、可扩展性强等特点。
混合云是私有云和公有云的结合，将私有云和公有云的优势结合起来，可以根据需求自由选择部署应用。
虚拟化：虚拟化指将计算机资源（包括处理器、内存、存储和网络）抽象为虚拟的实体，通过软件层面的管理和控制，将多个虚拟的计算机环境运行在一台物理计算机上，实现资源的共享和更好的利用。
虚拟化可以分为服务器虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化等。
服务器虚拟化是最常见的虚拟化形式，通过使用虚拟化软件（如VMware、Hyper-V等），在一台物理服务器上创建多个虚拟机，每个虚拟机都能够独立运行操作系统和应用程序。
网络虚拟化是将网络资源进行虚拟化，将网络功能从硬件设备中解耦，通过虚拟化软件将网络资源抽象出来，实现更灵活、动态的网络配置和部署。
存储虚拟化是将多个存储设备集合在一起，通过虚拟化软件将它们虚拟为一个统一的存储池，用户可以像使用本地存储一样使用这个虚拟的存储池。
融合媒体平台：融合媒体平台是指将多种媒体技术、应用和服务融合在一起的综合平台，实现音视频、图像、文字等多种媒体内容的集成和交互。
融合媒体平台可以提供多种功能和服务，包括实时音视频通信、多媒体内容存储和发布、图像识别和处理、语音识别和合成等。
实时音视频通信是融合媒体平台的核心功能之一，通过网络将声音、图像等多媒体内容传输到远程端点，实现远程通信和协作。
多媒体内容存储和发布是融合媒体平台的另一个重要功能，可以将音视频、图像等多媒体内容存储在云端，并提供多种方式和接口供用户访问和发布。
VMware虚拟化技术基础教程
VMware虚拟化技术基础教程第一章：虚拟化技术概述1.1 虚拟化技术的定义和作用虚拟化技术是通过在物理硬件上创建多个虚拟环境，将一个物理服务器分割成多个独立的虚拟机，从而实现资源的共享和利用率的最大化。
1.2 虚拟化的优势和应用领域虚拟化技术具有灵活性高、资源隔离、快速部署、动态扩展等优势。
它广泛应用于服务器虚拟化、桌面虚拟化、网络虚拟化等领域。
第二章：虚拟化软件VMware介绍2.1 VMware公司的背景和产品线VMware公司是一家全球领先的虚拟化解决方案提供商，其产品包括vSphere、VMware Workstation等。
2.2 VMware vSphere的特点和组成部分VMware vSphere是一款服务器虚拟化解决方案，包括ESXi虚拟化软件、vCenter服务器、vSphere客户端等组成部分，能够实现资源的集中管理和监控。
第三章：VMware虚拟化技术基础3.1 虚拟机的概念和特点虚拟机是在物理硬件上模拟出来的一台计算机，拥有操作系统、应用程序和资源等。
3.2 VMware虚拟机的创建和配置使用VMware Workstation可以创建和配置虚拟机，可以设置虚拟机的硬件配置、网络设置等。
第四章：虚拟机存储管理4.1 虚拟机存储的类型和特点虚拟机存储包括磁盘存储和共享存储两种类型，可以灵活地分配和管理存储资源。
4.2 VMware存储虚拟化技术VMware提供了多种存储虚拟化技术，包括虚拟磁盘、快照、存储迁移等，可以实现数据的高效管理和保护。
第五章：网络虚拟化技术5.1 虚拟网络的概念和应用场景虚拟网络是基于物理网络基础上创建的一种逻辑网络，可以构建复杂的网络拓扑，实现网络资源的灵活配置和管理。
5.2 VMware网络虚拟化技术VMware提供了一系列网络虚拟化技术，包括虚拟交换机、虚拟局域网、虚拟路由器等，可以实现虚拟机之间的高效通信和网络隔离。
第六章：VMware高级特性和管理技巧6.1 vMotion技术的原理和应用vMotion技术可以实现虚拟机的迁移，即将虚拟机从一台物理主机迁移到另一台物理主机上，实现资源的动态调整和负载均衡。
虚拟化技术简述
虚拟化技术简述作者：谢永坚来源：《科学与财富》2016年第13期近年来随着云计算的广泛应用，虚拟化技术在商业上的价值日益体现，不仅可以降低硬件成本，简化集群系统的管理，而且还可以增强了系统安全性和可靠性，虚拟化的概念也开始逐渐被大众提及。
本文将简要介绍以下虚拟化的概念与分类，然后介绍相应的几种虚拟化产品。
1 .虚拟化的概念与分类虚拟化（Virtualization）是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，打破实体结构间的不可切割的障碍，以用户定制的组态（虚拟机）来使用这些资源。
这些资源的新虚拟部份是不受现有资源的架设方式，地域或物理组态所限制。
一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。
虚拟化技术最早出现在20世纪60年代的IBM大型机系统中，并在70年代的System 370系列中逐渐流行。
虚拟化技术主要分为两个大类：（1）软件虚拟化，主要包括桌面，数据库，应用程序等指令代码的仿真、模拟。
解释等技术。
通常意义上的虚拟化指的是针对平台硬件与操作系统的虚拟化（PV）。
通过使用超级核（Hypervisor）或虚拟机监视器（Virtual Machine Monitor）隐藏计算平台实际的物理特性，提供抽像、统一、模拟的计算环境（虚拟机）。
在虚拟机上运行的操作系统被称为客户机操作系统（Guest OS），运行虚拟机监控器的操作系统被称为主机操作系统（Host OS），当然某些虚拟机监控器可以脱离操作系统直接运行在硬件之上（如 VMWARE 的 ESX 产品），运行虚拟机的真实系统我们称之为主机系统。
VMM/Hypervisor需要为每个虚拟机分配一套数据结构来管理它们的状态，包括虚拟处理器的全套寄存器，物理内存的使用情况，虚拟设备的状态等等。
由于将虚拟机的状态保存带对应的数据文件之中，因此，迁移相应的虚拟机只需要拷贝对应的数据文件到另一主机系统上启动即可。
虚拟化与容器技术
虚拟化与容器技术虚拟化和容器技术是当今IT领域中备受关注的两个重要概念。
它们为企业提供了灵活性、可扩展性和效率的增长。
本文将探讨虚拟化和容器技术的概念、工作原理，以及它们在不同领域的应用。
一. 虚拟化技术虚拟化技术是指通过将物理资源进行抽象和封装，从而创建多个独立的虚拟环境的过程。
虚拟化技术可以将物理设备拆分成多个虚拟实例，从而提高硬件的利用率和资源的灵活性。
虚拟化技术的工作原理是通过虚拟机监视器（或虚拟机管理程序）在物理主机上创建和管理多个虚拟机。
每个虚拟机都可以运行独立的操作系统和应用程序，就像在独立的物理服务器上一样。
虚拟机监视器负责将物理资源（如处理器、内存和存储）分配给各个虚拟机，并提供资源的隔离和管理。
虚拟化技术在企业领域有广泛的应用。
例如，服务器虚拟化可以帮助企业提高硬件利用率，降低能源成本，并简化服务器管理。
此外，网络虚拟化也可以提供更灵活的网络拓扑结构，便于配置和管理。
二. 容器技术容器技术是一种轻量级的虚拟化技术，它允许将应用程序及其所有依赖项打包到一个独立的容器中，并在各种环境中进行部署和运行。
相比于传统的虚拟化，容器技术更加节省资源，并具有更快的启动时间和更高的性能。
容器技术的核心是容器引擎，它负责创建和管理容器。
容器引擎使用操作系统级别的虚拟化来隔离不同的容器，但它们共享相同的操作系统内核。
这使得容器可以更加轻量级且更快速地启动和停止。
容器技术在云计算领域得到了广泛应用。
例如，通过容器化应用程序，开发人员可以更轻松地部署和扩展应用程序，并在不同的云平台上实现无缝迁移。
此外，容器技术还被广泛用于持续集成和持续交付过程，加速软件开发和发布的速度。
三. 虚拟化与容器技术的对比虚拟化技术和容器技术在一些方面有相似之处，但也存在一些明显的区别。
1. 隔离性：虚拟化技术通过虚拟机监视器实现硬件资源的隔离，每个虚拟机都运行在独立的操作系统中。
而容器技术则利用操作系统级别的隔离来保证容器之间的隔离性。
简述虚拟化技术的概念和应用
简述虚拟化技术的概念和应用虚拟化技术是一种基于软件或硬件的技术，用于创建一个或多个虚拟资源，如服务器、存储、网络和操作系统。
通过虚拟化技术，可以将物理硬件资源抽象成逻辑资源，从而增加资源的利用率、降低成本、提高灵活性和可靠性。
虚拟化技术在数据中心、云计算、网络管理和企业应用等领域有广泛的应用。
一、虚拟化技术的概念1. 服务器虚拟化服务器虚拟化是将一个物理服务器划分成多个虚拟服务器的技术。
通过虚拟化软件，可以在一台物理服务器上同时运行多个操作系统和应用程序，从而提高服务器的利用率、降低成本和简化管理。
2. 存储虚拟化存储虚拟化是将多个存储设备抽象成一个统一的虚拟存储池，使应用程序能够以统一的方式访问这些存储资源。
通过存储虚拟化，可以提高存储资源的利用率、简化存储管理和提高数据可靠性。
3. 网络虚拟化网络虚拟化是将物理网络基础设施划分成多个逻辑网络的技术。
通过网络虚拟化，可以提高网络资源的利用率、提升网络灵活性和安全性，为不同应用提供专用网络。
4. 桌面虚拟化桌面虚拟化是将桌面计算环境从客户端设备中抽象出来，通过虚拟化软件在服务器端运行。
这使得用户可以通过网络访问虚拟桌面，实现跨设备和跨平台的桌面应用。
桌面虚拟化可以简化桌面管理、提高安全性和降低成本。
5. 软件虚拟化软件虚拟化是将应用程序和软件环境从底层操作系统中解耦，使得应用程序能够在独立的容器中运行。
软件虚拟化可以简化软件部署、提高应用程序的隔离性和移植性。
6. 数据虚拟化数据虚拟化是将多个数据源的数据抽象成一个统一的虚拟数据层，为应用程序提供统一的数据访问接口。
数据虚拟化可以减少数据冗余、简化数据整合和提高数据可用性。
二、虚拟化技术的应用1. 数据中心虚拟化在数据中心中，虚拟化技术可以帮助企业提高服务器和存储资源的利用率，降低能耗和空间占用，简化管理和维护。
通过服务器虚拟化，可以将多个物理服务器虚拟化为一个资源池，以提供灵活的计算资源。
存储虚拟化可将存储设备整合成一个虚拟存储池，为应用程序提供高可靠性和高性能的存储服务。
虚拟化概念、目的、解决方案、维护、模式、评估
虚拟化目录虚拟化 (1)一、基本概念 (1)二、虚拟化的目的 (2)三、解决方案 (3)四、软件 (4)五、厂商 (7)六、虚拟化方案比较 (8)七、维护 (8)八、模式 (9)八、评估 (10)一、基本概念虚拟化[1]是一个广义的术语，是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行，是一个为了简化管理，优化资源的解决方案。
如同空旷、通透的写字楼，整个楼层几乎看不到墙壁，用户可以用同样的成本构建出更加自主适用的办公空间，进而节省成本，发挥空间最大利用率。
这种把有限的固定的资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率的思路，在IT领域就叫做虚拟化技术。
虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。
CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。
虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。
多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行，而在虚拟化技术中，则可以同时运行多个操作系统，而且每一个操作系统中都有多个程序运行，每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上；而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能，这两个模拟出来的CPU是不能分离的，只能协同工作。
虚拟化技术也与VMware Workstation等同样能达到虚拟效果的软件不同，是一个巨大的技术进步，具体表现在减少软件虚拟机相关开销和支持更广泛的操作系统方面。
虚拟化技术有很多定义，下面就给出了一些这样的定义。
“虚拟化是以某种用户和应用程序都可以很容易从中获益的方式来表示计算机资源的过程，而不是根据这些资源的实现、地理位置或物理包装的专有方式来表示它们。
换句话说，它为数据、计算能力、存储资源以及其他资源提供了一个逻辑视图，而不是物理视图。
” —— Jonathan Eunice， Illuminata Inc。
嵌入式开发中的虚拟化技术
嵌入式开发中的虚拟化技术嵌入式开发是指将计算机系统嵌入到设备中，使之具备特定的功能和控制能力。
在现代社会中，嵌入式系统已经广泛应用于各个领域，包括智能家居、工业自动化、医疗设备、交通运输等。
随着技术的不断发展，嵌入式系统的复杂性不断提高，对硬件资源的需求也越来越高。
如何有效地利用有限的硬件资源，并提高系统的可靠性和性能成为了嵌入式开发中的重要问题。
虚拟化技术的应用能够很好地解决这些问题。
一、虚拟化技术的概念和原理1.1 虚拟化技术的定义虚拟化技术是一种将底层物理硬件资源（CPU、内存、外设等）划分为多个逻辑上独立的虚拟环境的技术。
通过虚拟化技术，可以在同一台物理设备上同时运行多个操作系统和应用程序，实现资源共享和隔离。
1.2 虚拟化技术的原理虚拟化技术的核心思想是将物理资源抽象为虚拟资源，通过虚拟资源管理器屏蔽底层硬件的细节，为虚拟环境提供统一的接口。
虚拟资源管理器负责将虚拟资源映射到物理资源，并提供资源分配、调度和监控等功能。
每个虚拟环境都运行在一个虚拟机中，虚拟机将资源管理器提供的虚拟资源作为物理资源来使用，从而实现了虚拟环境之间的隔离和资源共享。
二、嵌入式开发中的虚拟化技术应用实例2.1 嵌入式虚拟化技术在智能家居中的应用智能家居是指利用计算机、网络和通信技术，对家庭内部各种设备进行互联互通和集成控制的一种系统。
在智能家居系统中，通过嵌入式虚拟化技术，可以将不同的功能模块独立部署在不同的虚拟环境中，实现资源的隔离和共享。
例如，可以将家庭安防系统、家庭娱乐系统、环境控制系统等部署在不同的虚拟机中，提高系统的可靠性和稳定性。
2.2 嵌入式虚拟化技术在工业自动化中的应用工业自动化是指将自动控制技术应用于工业生产中，实现生产过程的自动化和智能化。
在工业自动化系统中，存在着不同的设备和系统之间的通信和数据交互需求。
利用嵌入式虚拟化技术，可以将不同的控制系统、传感器和执行器等部署在不同的虚拟环境中，实现设备之间的隔离和资源共享。
Vmware虚拟化概念原理
Vmware虚拟化概念原理虚拟化介绍什么是虚拟化：虚拟化是⼀种资源管理技术, 是将计算机的各种物理资源, 如服务器、⽹络、内存及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，打破物理设备结构间的不可切割的障碍，使⽤户可以⽐原本的架构更好的⽅式来应⽤这些资源。
这些资源的虚拟部分是不受现有资源的架构⽅式、地域或物理设备所限制。
虚拟化创建了⼀层隔离层，把硬件和上层应⽤分离开来，允许在⼀个硬件资源上运⾏多个逻辑应⽤。
虚拟化有：服务器虚拟化、应⽤程序虚拟化、展现层虚拟化、桌⾯虚拟化。
常见的虚拟化：1. 内存虚拟化2. 磁盘虚拟化3. ⽹络虚拟化VMware实现的是x86服务器的虚拟化，更确切地说，包含以下三个⽅⾯计算能⼒：CPU/Memory的虚拟化存储：VMFS⽂件系统⽹络：虚拟交换机服务器虚拟化的⽅式：服务器虚拟化有两种常见的类型1. 寄居架构（Hosted Architecture）作为应⽤安装在OS之上基于现有操作系统兼容性好性能较差功能单⼀2. 裸⾦属架构（Bare Metal Architecture）直接安装在硬件之上，本⾝就是OS基于裸机（Bare Metal）硬件兼容性要求⾼性能好有许多⾼级功能。
为什么要使⽤虚拟机：物理架构存在的问题：难以复制和移动受制于⼀定的硬件组件⽣命周期短物理服务器的资源利⽤率低服务器虚拟化将⼀台物理服务器虚拟成多台虚拟服务器。
虚拟服务器由⼀系列的⽂件组成虚拟机与物理机相⽐最⼤化利⽤物理机的资源，节省能耗更⽅便地获取计算资源硬件⽆关。
虚机都是⽂件，⽅便迁移、保护⽣命周期更长，不会随着硬件变化⽽变化根据需求的变化，⾮常容易更改资源的分配更多⾼级功能在线的数据、虚拟机迁移⾼可⽤⾃动资源调配云计算减少整体拥有成本，包括管理、维护等vSphere基本架构：图：vSphere 基本架构虚拟化环境中的资源共享：物理机的资源被多个虚拟机共享：CPU、内存、⽹络、存储等。
CPU虚拟化：LCPU逻辑运算单元可供使⽤的物理资源超线程对LCPU的影响vCPU虚拟化的CPUvmkernel负责CPU资源调度分时内存虚拟化：图：内存虚拟化⽰意图由vmkernel控制1. vmkernel控制物理内存2. 每个虚拟机拥有独⽴的连续可寻址的虚拟内存空间3. 采⽤多种技术优化内存的使⽤4. 物理内存不⾜时可以使⽤磁盘存储作为交换空间⽹络虚拟化：图：⽹络虚拟化⽰意图通过虚拟⽹络交换机实现连接虚拟机、vmkernel与外部物理⽹络，⼯作在第⼆层虚拟⽹卡虚拟机中运⾏的⽹卡虚拟机对外进⾏⽹络通讯vmkernel⼝-vmkernel对外进⾏⽹络通讯物理⽹卡-上连物理⽹络，⼯作在第⼀次存储虚拟化：图：存储虚拟化通过虚拟磁盘vmdk⽂件的封装实现多个ESXi主机访问共享存储虚机的虚拟磁盘以vmdk⽂件格式存放在存储中每个虚拟机由⼀组⽂件组成每个虚拟机有各⾃的⽬录虚拟机的⽂件系统对ESXi主机不可见vSphere与云计算：虚拟化是云计算的基础虚拟机在虚拟基础架构上运⾏动态的计算资源池作为云计算的基础⽀持各种云计算平台VMware vRealizeOpenStack⽀持多种云环境私有云公有云混合云ESXi基本结构ESXi介绍：VMware ESXi是最核⼼的组件VMware ESXi是我们常说的ESXi主机，虚拟化层组件的作⽤：ESXi⽤于协调物理计算机的资源，同时通过ESXi管理其上的虚拟机，如部署、迁移等操作。
虚拟化名词解释
虚拟化名词解释虚拟化是一种计算机技术，通过在物理硬件上创建虚拟的资源和环境，实现将一个物理资源划分为多个逻辑资源的过程。
虚拟化技术可以将计算、存储和网络等资源进行抽象，提供更高效、灵活和可扩展的计算环境。
虚拟化的基本概念1. 虚拟机（Virtual Machine，VM）虚拟机是一种软件实现的计算机系统，它在物理硬件上模拟出一个完整的计算环境。
每个虚拟机都有自己的操作系统、应用程序和资源。
虚拟机可以独立运行，并且相互之间互不干扰。
2. 宿主机（Host）宿主机是指运行虚拟机软件的物理服务器或主机。
宿主机负责管理和分配物理资源给虚拟机，并提供必要的硬件支持。
3. 客户机（Guest）客户机是指在虚拟化环境中运行的虚拟机实例。
每个客户机都有自己的操作系统和应用程序。
4. Hypervisor（也称为Virtual Machine Monitor，VMM）Hypervisor是一种软件或硬件层，它允许多个虚拟机共享物理硬件资源。
Hypervisor负责管理虚拟机的创建、启动、停止和销毁等操作，并提供虚拟机对物理硬件的访问。
5. 容器化（Containerization）容器化是一种轻量级的虚拟化技术，它利用操作系统级别的虚拟化来隔离应用程序和其依赖的运行环境。
容器被打包成一个独立的可执行文件，可以在不同的环境中运行。
虚拟化的分类1. 全虚拟化（Full Virtualization）全虚拟化是一种在虚拟机中完全模拟硬件的操作方式。
在全虚拟化中，每个客户机都运行自己的完整操作系统，并且不需要对应用程序进行修改。
Hypervisor负责将客户机的指令转换成宿主机能够理解和执行的指令。
2. 半虚拟化（Paravirtualization）半虚拟化是一种修改了操作系统代码以适应虚拟环境的虚拟化方式。
在半虚拟化中，客户机需要对应用程序进行修改以与Hypervisor进行通信。
相比于全虚拟化，半虚拟化的性能更好，但需要对应用程序进行调整。
网络虚拟化的概念和特征
网络虚拟化的概念和特征网络虚拟化是一种技术，通过将网络资源进行抽象化、集中化和共享化管理，实现网络的灵活性、可编程性和高效性。
它将物理网络资源（如带宽、交换机、路由器等）切分成多个虚拟网络资源，使得多个虚拟网络可以共享同一个物理网络，从而实现网络资源的最优利用和共享。
网络虚拟化主要有以下特征：1. 资源抽象化：网络虚拟化通过逻辑上将物理网络资源进行抽象化，将整个物理网络抽象成多个逻辑上独立的、具有自己地址空间和路由控制的虚拟网络。
2. 资源集中化：通过网络虚拟化技术，可以将分散在不同地理位置的物理网络资源集中管理和配置，实现更加高效的资源管理。
管理员可以通过统一的控制界面集中管理虚拟网络资源，而不需要分别管理不同的物理网络设备。
3. 资源共享化：网络虚拟化技术可以将物理网络资源切分成多个虚拟网络资源，使多个虚拟网络共享同一个物理网络。
这样既可以提高网络资源的利用率，也可以减少网络成本。
4. 隔离性：网络虚拟化能够保证不同虚拟网络之间的隔离性，确保虚拟网络之间的通信不会相互干扰。
虚拟网络之间的隔离性可以通过使用隧道技术和安全策略来实现，确保不同虚拟网络之间的通信安全和稳定。
5. 弹性和灵活性：网络虚拟化可以根据需求来分配和调整虚拟网络资源，实现网络的弹性和灵活性。
管理员可以根据实际需求动态分配和配置虚拟网络资源，提高网络的适应性和灵活性。
6. 可编程性：网络虚拟化技术可以通过编程接口和控制平面来进行网络资源的管理和控制。
管理员可以使用编程接口来实现对虚拟网络的管理和控制，并且可以动态调整网络资源，并实现网络的自动化和智能化。
7. 容错性和可靠性：网络虚拟化可以通过备份和冗余机制提高网络的容错性和可靠性。
在物理网络发生故障时，虚拟网络可以自动切换到备份网络，确保网络的连通性和稳定性。
网络虚拟化技术在云计算、数据中心、软件定义网络（SDN）等领域得到了广泛的应用。
它不仅可以提供高效的网络资源管理和利用，还可以提高网络的灵活性和可编程性，使得网络能够更好地适应不断变化的业务需求。
虚拟化概念
2.2 服务器虚拟化
• • • • 思杰： XEN IBM: POWER VM, ZVM 微软:Hyper V , Virtual PC, Virtual Server VMware: Vmware Workstation, Vmware Server, Vmware ESX Server
2.2.4 核心技术（CPU虚拟化）
半虚拟化
• 修改客户操作系统来解决虚拟机执行特权指令的问题 • 客户操作系统将敏感指令转换为对底层虚拟化平台的 超级调用 • 虚拟化平台不需要做耗费资源的指令翻译工作 • Citrix Xen， VMware ESX Server
2.2.4 核心技术(CPU虚拟化)
2.2.4 核心技术（CPU虚拟化）
• 解决x86体系结构下CPU虚拟化问题的软件 方案
全虚拟化 • 采用二进制代码动态翻译技术（敏感指令前插入陷入指令） • 将敏感指令转换成可以通过虚拟机监视器执行的具有相同功能的 指令序列后执行 • 非敏感指令可以直接在物理处理器上执行 • Microsoft Virtual PC , VMware WorkStation
2.2.5 性能分析
• 服务器虚拟化的性能测试报告
– VMware测试报告：物理服务器,VMware ESX V3.0.1, XEN V3.03 – XEN测试报告：物理服务器,Vmware ESX V3.0.1, XEN V3.2
2.2.5 性能分析
• 衡量一个具体类型的商业应用的综合性能：吞吐 量，服务质量 • IBM和Vmware评估Websphere在Vmware ESX V3.5 虚拟环境下的性能 – 单台虚拟机, 吞吐量相对物理服务器有10%的下 降 – 多台虚拟机组成的WAS集群运行在同一个配有 单个多核处理器的虚拟化平台上,吞吐量甚至超 过直接在物理服务器上运行的吞吐量
虚拟化概述
虚拟化概述欢迎学习“虚拟化概述”模块。
本课程涵盖以下主题：虚拟化概念，主要介绍虚拟化的工作原理。
VMware Infrastructure，介绍软件如何虚拟化计算、存储和网络连接及如何集中管理这些功能。
VMware Infrastructure 解决方案，此部分简要介绍VMware 支持的解决方案领域，以及虚拟化在支持这些解决方案领域的方法体系中所扮演的角色。
本模块还将讲解虚拟化如何解决实际的业务需求。
技术概述：虚拟化概念虚拟化是历经时间验证的概念。
自上世纪60 年代起，虚拟化技术就通过对大型机硬件资源进行分区证明了它在大型机环境中的价值。
因为大型机的计算能力特别强，因此采用可逻辑地划分成相互隔离的小型虚拟机的设计。
然后凭借虚拟技术，即可在一个大型机上同时运行多个项目。
随着时间的推移，大部分行业已经从大型机转向使用小型机及PC 进行计算。
目前，基于x86 体系结构的个人计算机或服务器所面临的挑战与上个世纪60 年代大型机面临的挑战相同。
VMware 已经将大型机的分区方法应用到目前基于x86 体系结构的计算机上。
大型机采用的是适应分区的设计，与之不同的是，x86 计算机并不是为多个分区设计的。
因此，VMware 必须克服巨大的挑战才能在x86 计算机上创建虚拟机。
VMware 是在x86 计算机上创建虚拟机的创始者。
现在，VMware 对虚拟化技术进行了改进，它所获得的成功是在所有x86 计算机上构建虚拟化的动力。
那么，让我们深入地探讨一下可通过虚拟化技术帮助解决的x86 计算机数据中心存在的问题。
x86 服务器拥有一个物理硬件，在此硬件上安装的操作系统可作为计算机中运行的应用程序与硬件之间的界面。
每个x86 系统一次只能运行一个操作系统。
至于应用程序，x86 系统可以运行与操作系统兼容的多个软件应用程序，但在有其他应用程序同时运行时，很多软件应用程序可能无法正常运行，通常会导致意外的不良结果。
理解虚拟化技术的基本概念与原理
理解虚拟化技术的基本概念与原理虚拟化技术是一种将物理资源抽象为虚拟资源的技术，通过软件实现对计算机硬件、操作系统、存储和网络等资源的管理和利用。
虚拟化技术可以提高资源利用率、简化管理、提高灵活性和可扩展性。
本文将介绍虚拟化技术的基本概念和原理。
一、虚拟化技术的基本概念1.虚拟化：虚拟化是指将一台物理计算机（宿主机）划分为多个逻辑上相互独立的虚拟计算机（虚拟机），每个虚拟机都具有自己的操作系统、应用程序和资源。
虚拟化可以提供更高的资源利用率和更好的资源隔离性。
2.宿主机（Host）：宿主机是指运行虚拟化软件的物理计算机，宿主机的硬件资源（CPU、内存、磁盘等）被虚拟化软件管理。
3.虚拟机（Virtual Machine，VM）：虚拟机是指在宿主机上创建的一个虚拟计算机，每个虚拟机都有自己的操作系统和资源，可以独立运行应用程序。
4.虚拟化层（Virtualization Layer）：虚拟化层是虚拟化软件的核心组件，负责将宿主机的硬件资源虚拟化为虚拟机所需的资源，并管理虚拟机的创建、启动、停止和销毁等操作。
5.资源池（Resource Pool）：资源池是宿主机上所有虚拟机共享的资源集合，包括CPU、内存、存储和网络等。
资源池的管理可以根据不同的需要分配和调整资源，提高资源利用率。
6.虚拟化技术的分类：根据虚拟化的对象可以将虚拟化技术分为硬件虚拟化和软件虚拟化。
硬件虚拟化是指通过在宿主机上运行虚拟化层，将宿主机的硬件资源虚拟化为多个独立的虚拟机。
软件虚拟化是指将应用程序和操作系统虚拟化，使得应用程序可以在不同的操作系统上运行。
二、虚拟化技术的原理虚拟化技术的原理是通过在宿主机上运行虚拟化层来实现资源的虚拟化。
虚拟化层负责将宿主机的硬件资源（CPU、内存、磁盘）虚拟化为多个虚拟机所需的资源，并将虚拟机的访问请求转发给宿主机的硬件。
1. CPU虚拟化：在宿主机上运行虚拟化层时，虚拟化层会拦截虚拟机的CPU指令，并解析和翻译为宿主机指令。
虚拟化概述PPT课件
物理机于虚拟机对比
物理体系结构
应用 操作系统 x64 体系结构
虚拟体系结构
vSphere x64 体系结构
物理机：系统独享CPU资源。 虚拟机：多个系统共享CPU资源，并且按需分配。
物理机于虚拟机对比
物理体系结构
应用 操作系统 x64 体系结构
虚拟体系结构
1 GB
2 GB
8 GB
vSphere
x64 体系结构
常见虚拟化类型
二、网络虚拟化 网络虚拟化以软件的形式完整再现了物理网络。
应用在虚拟网络上的运行与在物理网络上完全相 同。网络虚拟化将向已连接的工作负载提供逻辑 网络连接设备和服务（逻辑端口、交换机、路由 器、防火墙、负载平衡器、VPN等等）。虚拟网 络不仅可以提供与物理网络相同的功能特性和保 证，而且还具备虚拟化所具有的运维优势和硬件 独立性。
可实现服务器整合
物理机于虚拟机对比
vSphere
x64 体系结构
多个虚拟机(VM)共享物理硬件设备，包括CPU、内存、网卡、存储等。Biblioteka 理机于虚拟机对比物理体系结构
应用 操作系统 x64 体系结构
虚拟体系结构
vSphere x64 体系结构
物理机：系统独享CPU资源。 虚拟机：多个系统共享CPU资源，并且按需分配。
物理机：系统独享内存资源。 虚拟机：多个系统共享内存资源，并且按需分配。在虚拟机不需要使用 时即可实现内存回收。
物理机于虚拟机对比
▪ 迁移操作需要停机 ▪ 受物理硬件限制
难以管理：
▪ 需要进行物理维护 ▪ 硬件故障会导致停机
硬件局限性：
▪ 硬件变更会限制对应用的支持能力 ▪ 各个服务器之间实际是相互独立的
了解操作系统虚拟化软件的原理和应用
了解操作系统虚拟化软件的原理和应用操作系统虚拟化软件是一种在计算机系统中常见的技术，它可以将一台物理计算机分割成多个虚拟环境，并且每个虚拟环境都可以运行一个独立的操作系统。
这种技术的应用范围非常广泛，涵盖了数据中心的管理、云计算的实现、服务器的隔离和虚拟机的创建等方面。
本文将重点介绍操作系统虚拟化软件的原理和应用，并分为以下几个章节进行阐述。
第一章：虚拟化的概念与分类在介绍操作系统虚拟化软件的原理之前，我们首先需要了解虚拟化的概念和分类。
虚拟化技术可以将计算机资源进行抽象化，使得一个物理系统可以模拟出多个逻辑系统，从而实现资源的有效利用和隔离。
根据虚拟化技术的不同方式，可以将虚拟化分为硬件虚拟化、操作系统级虚拟化和容器虚拟化等几种类型。
第二章：操作系统级虚拟化的原理和技术操作系统级虚拟化是一种常见的虚拟化技术，它通过在物理计算机上运行多个操作系统实例来实现资源的分割和隔离。
在操作系统级虚拟化中，虚拟化软件扮演着重要的角色，它负责管理和控制虚拟机的创建、启动、暂停和销毁等操作。
操作系统级虚拟化的原理主要包括虚拟机监控器（VMM）的设计和实现、虚拟机的隔离和共享机制等方面。
第三章：操作系统虚拟化软件的应用场景操作系统虚拟化软件的应用场景非常广泛。
首先，它可以用于数据中心的管理，通过虚拟化技术可以使得多台物理服务器虚拟化为一台逻辑服务器，从而减少硬件成本和提高资源利用率。
其次，操作系统虚拟化软件还可以用于云计算环境中，通过将物理计算机分割成多个虚拟环境，可以提供给用户更高效、灵活和可扩展的云计算服务。
此外，虚拟化技术还可以用于服务器隔离和虚拟机的创建等方面，以满足企业的各种需求。
第四章：操作系统虚拟化软件的优势和挑战操作系统虚拟化软件作为一种广泛应用的技术，带来了许多优势。
首先，它可以提高资源利用率，使得一台服务器可以同时运行多个操作系统实例，从而充分发挥物理计算机的性能。
其次，操作系统虚拟化软件可以提供灵活的扩展性，根据用户的需求动态地创建和销毁虚拟机。
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概念简介网络虚拟化的内容一般指虚拟专用网络 (VPN)。
VPN 对网络连接的概念进行了抽象，允许远程用户访问组织的内部网络，就像物理上连接到该网络一样。
网络虚拟化可以帮助保护IT 环境，防止来自Internet 的威胁，同时使用户能够快速安全的访问应用程序和数据。
"Virtual Private Network"。
vpn被定义为通过一个公用网络(通常是因特网)建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定隧道。
使用这条隧道可以对数据进行几倍加密达到安全使用互联网的目的。
网络虚拟化就是在一个物理网络上模拟出多个逻辑网络来。
目前比较常见的网络虚拟化应用包括虚拟局域网，即VLAN，虚拟专用网，VPN，以及虚拟网络设备等。
VLAN如图1所示，是指管理员能够根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户，从逻辑上划分为不同的广播域，即实现了VLAN。
每一个VLAN相当于一个独立的局域网络。
同一个VLAN中的计算机用户可以互连互通，而不同VLAN之间的计算机用户不能直接互连互通。
只有通过配置路由等技术手段才能实现不同VLAN之间的计算机的互连互通。
我们知道，局域网的特点，就是里面的计算机之间是互联互通的。
可见从用户使用的角度来看，模拟出来的逻辑网络与物理网络在体验上是完全一样的。
常见网络虚拟化形式基于网络的虚拟化方法是在网络设备之间实现存储虚拟化功能，具体有下面几种方式:1. 基于互联设备的虚拟化基于互联设备的方法如果是对称的，那么控制信息和数据走在同一条通道上;如果是不对称的，控制信息和数据走在不同的路径上。
在对称的方式下，互联设备可能成为瓶颈，但是多重设备管理和负载平衡机制可以减缓瓶颈的矛盾。
同时，多重设备管理环境中，当一个设备发生故障时，也比较容易支持服务器实现故障接替。
但是，这将产生多个SAN孤岛，因为一个设备仅控制与它所连接的存储系统。
非对称式虚拟存储比对称式更具有可扩展性，因为数据和控制信息的路径是分离的。
基于互联设备的虚拟化方法能够在专用服务器上运行，使用标准操作系统，例如Windows、Sun Solaris、Linux或供应商提供的操作系统。
这种方法运行在标准操作系统中，具有基于主机方法的诸多优势--易使用、设备便宜。
许多基于设备的虚拟化提供商也提供附加的功能模块来改善系统的整体性能，能够获得比标准操作系统更好的性能和更完善的功能，但需要更高的硬件成本。
但是，基于设备的方法也继承了基于主机虚拟化方法的一些缺陷，因为它仍然需要一个运行在主机上的代理软件或基于主机的适配器，任何主机的故障或不适当的主机配置都可能导致访问到不被保护的数据。
同时，在异构操作系统间的互操作性仍然是一个问题。
2. 基于路由器的虚拟化基于路由器的方法是在路由器固件上实现存储虚拟化功能。
供应商通常也提供运行在主机上的附加软件来进一步增强存储管理能力。
在此方法中，路由器被放置于每个主机到存储网络的数据通道中，用来截取网络中任何一个从主机到存储系统的命令。
虚拟专用网络虚拟专用网络VPN"Virtual Private Network"。
vpn被定义为通过一个公用网络(通常是因特网)建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定隧道。
使用这条隧道可以对数据进行几倍加密达到安全使用互联网的目的。
虚拟专用网是对企业内部网的扩展。
虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接，用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。
VPN主要采用隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。
功能VPN可以提供的功能: 防火墙功能、认证、加密、隧道化。
VPN可以通过特殊加密的通讯协议连接到Internet上，在位于不同地方的两个或多个企业内部网之间建立一条专有的通讯线路，就好比是架设了一条专线一样，好比通过安全隧道，到达目的地，而不用为隧道的建设付费，但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路。
这就好比去电信局申请专线，但是不用给铺设线路的费用，也不用购买路由器等硬件设备。
VPN技术原是路由器具有的重要技术之一，在交换机，防火墙设备或Windows 2000及以上操作系统中都支持VPN功能，一句话，VPN的核心就是利用公共网络建立虚拟私有网。
常用协议常用的虚拟专用网络协议有:IPSec : IPsec(缩写IP Security)是保护IP协议安全通信的标准，它主要对IP协议分组进行加密和认证。
IPsec作为一个协议族(即一系列相互关联的协议)由以下部分组成:(1)保护分组流的协议;(2)用来建立这些安全分组流的密钥交换协议。
前者又分成两个部分:加密分组流的封装安全载荷(ESP)及较少使用的认证头(AH)，认证头提供了对分组流的认证并保证其消息完整性，但不提供保密性。
目前为止，IKE协议是唯一已经制定的密钥交换协议。
PPTP: Point to Point Tunneling Protocol -- 点到点隧道协议在因特网上建立IP虚拟专用网(VPN)隧道的协议，主要内容是在因特网上建立多协议安全虚拟专用网的通信方式。
L2F: Layer 2 Forwarding -- 第二层转发协议L2TP: Layer 2 Tunneling Protocol --第二层隧道协议GRE:VPN的第三层隧道协议OpenVPN:OpenVPN使用OpenSSL库加密数据与控制信息:它使用了OpenSSL的加密以及验证功能，意味着，它能够使用任何OpenSSL支持的算法。
它提供了可选的数据包HMAC功能以提高连接的安全性。
此外，OpenSSL的硬件加速也能提高它的性能。
MPLS VPN集隧道技术和路由技术于一身，吸取基于虚电路的VPN的QoS保证的优点，并克服了它们未能解决的缺点。
MPLS组网具有极好的灵活性、扩展性，用户只需一条线路接入MPLS网，便可以实现任何节点之间的直接通信，可实现用户节点之间的星型、全网状以及其他任何形式的逻辑拓扑使用方法一.便携网帐号申请开通企业向运营商申请租用一批便携网使用帐号(即license，译:许可证),由企业自行管理分配帐号。
企业管理员可以将需要使用便携网的各个部门，成立不同的VPN域，即不同的工作组，比如可分为财务、人事、市场、外联部等等。
同一工作组内的成员可以互相通讯，既加强了成员之间的联络，又保证了数据的安全。
而各个工作组之间不能互相通讯，保证了企业内部数据的安全。
二.便携网客户端安装1.系统需求表-列出了在装有Microsoft Windows操作系统的计算机上安装便携网络客户端软件(yPND:your Portable Network Desktop)的最小系统要求。
计算机配置必须符合或高于最小系统要求才能成功的安装和使用便携网络客户端软件2.预安装为成功安装便携网络客户端软件必须确保满足下列情况:计算机符合"系统需求"表所列的最小系统要求。
安装程序会检查系统是否符合要求，如果不满足就不能继续安装，必须使系统符合最低配置要求才能进行安装。
·必须拥有计算机的系统管理员权限才能安装。
技术特点1.安全保障虽然实现VPN的技术和方式很多，但所有的VPN均应保证通过公用网络平台传输数据的专用性和安全性。
在安全性方面，由于VPN直接构建在公用网上，实现简单、方便、灵活，但同时其安全问题也更为突出。
企业必须确保其VPN上传送的数据不被攻击者窥视和篡改，并且要防止非法用户对网络资源或私有信息的访问。
2.服务质量保证(QoS)VPN网应当为企业数据提供不同等级的服务质量保证。
不同的用户和业务对服务质量保证的要求差别较大。
在网络优化方面，构建VPN的另一重要需求是充分有效地利用有限的广域网资源，为重要数据提供可靠的带宽。
广域网流量的不确定性使其带宽的利用率很低，在流量高峰时引起网络阻塞，使实时性要求高的数据得不到及时发送;而在流量低谷时又造成大量的网络带宽空闲。
QoS通过流量预测与流量控制策略，可以按照优先级实现带宽管理，使得各类数据能够被合理地先后发送，并预防阻塞的发生。
3.可扩充性和灵活性VPN必须能够支持通过Intranet和Extranet的任何类型的数据流，方便增加新的节点，支持多种类型的传输媒介，可以满足同时传输语音、图像和数据等新应用对高质量传输以及带宽增加的需求。
4.可管理性从用户角度和运营商角度应可方便地进行管理、维护。
VPN管理的目标为:减小网络风险、具有高扩展性、经济性、高可靠性等优点。
事实上，VPN管理主要包括安全管理、设备管理、配置管理、访问控制列表管理、QoS管理等内容。
主要优势1)建网快速方便用户只需将各网络节点采用专线方式本地接入公用网络，并对网络进行相关配置即可。
2)降低建网投资由于VPN是利用公用网络为基础而建立的虚拟专网，因而可以避免建设传统专用网络所需的高额软硬件投资。
3)节约使用成本用户采用VPN组网，可以大大节约链路租用费及网络维护费用，从而减少企业的运营成本。
4)网络安全可靠实现VPN主要采用国际标准的网络安全技术，通过在公用网络上建立逻辑隧道及网络层的加密，避免网络数据被修改和盗用，保证了用户数据的安全性及完整性。
5)简化用户对网络的维护及管理大量的网络管理及维护工作由公用网络服务提供商来完成。