第四章:虚拟化技术
不论做什么虚拟化,虚拟化都不能脱离物理资源,虚拟化是将一种形式的资源抽象成另一种形式
虚拟化的核心作用在于管理底层的物理资源、抽象物理资源形成资源池、将抽象后的资源分配给上层虚拟机系统,并且欺骗系统,让系统认为自己读取的是物理资源。
概念:
- Host Machine:物理机,一般是服务器
- Host OS:宿主机,运行在物理服务器上的操作系统
- HyperVisor:虚拟化层,虚拟化技术实现的层级
- VM:虚拟机,虚拟机实际上是虚拟化层中的资源的抽象集合
- Guest OS:虚拟机操作系统
虚拟化的类型:
- 全虚拟化:虚拟化管理器将所有的资源全部虚拟化,也就是虚拟机所看到的资源,是经过了完全虚拟化的,虚拟机无法感知自己使用的究竟是物理资源还是逻辑资源。这种方式的好处就是虚拟机和硬件的适配性会非常强。但是因为涉及到底层和上层的资源虚拟化转换,会有很高的CPU开销。
- 半虚拟化:虚拟化管理器只针对计算资源做虚拟化,网络资源和存储资源直接使用底层物理资源,优势在于节省CPU计算开销。但是对性能有干扰。
- 硬件辅助虚拟化:即使用相关的辅助硬件来帮助CPU实现虚拟化,解决CPU的高消耗。优势在于同时保证了性能和低开销。
虚拟化的特点:
- 分区:用户可以通过虚拟化管理器将物理资源进行切割,分配给不同的虚拟机,虚拟机之间是完全隔离的,而且不会出现冲突。
- 隔离:分区的虚拟机为了保证不会互相冲突和干扰,需要做完全隔离,同一个物理机内部的不同虚拟机是无法发现对方的。
- 封装:物理资源或者是物理机,在看待虚拟机的时候,会将其识别为是一个运行在自身的程序进程。正因为从层级关系来看,虚拟机相当于一个程序进程,所以我们可以针对该进程进行打包。我们可以将该虚拟机所使用的所有的文件和数据全部打包成一个文件。
- 硬件独立性:在虚拟机封装之后,只要其他系统能够给出同类的资源,那么封装的虚拟机文件,在解封装之后,就可以运行在其他的设备上。所以虚拟机并不依赖硬件,或者说虚拟机和硬件之间是松耦合的。只要有足够虚拟机运行的资源,那么理论上虚拟机可以在任何位置运行。
Xen裸金属虚拟化:
裸金属虚拟化框架中,取消了关于宿主机的部署。对于裸金属框架来说,我们要安装的时候,主要装配的就是Xen框架,即基于Xen的VMM。取消了宿主机。
正常情况下,电脑开机,加载BIOS硬件自检(CPU、内存、主板),读取硬件配置(主要是硬盘),加载系统引导,进入系统。
在裸金属虚拟化中,实际操作中流程为:电脑开机——硬件自检——加载Bios——读取硬件配置——加载Xen程序——进入虚拟化管理器。
更安全,但价格更高。
KVM宿主机虚拟化:
KVM是一种技术。
宿主机虚拟化的本质在于其在物理资源和VMM之间搭建了hostOS,这种方式使用资源的优势在于其具有灵活性,使用场景更加广泛,而且其并不是单一用途。
在XEN中,VM访问硬件使用的是虚拟驱动,实际访问的是经过XEN虚拟化后的逻辑资源。
在KVM中,VM访问硬件使用的是QEMU,QEMU包装了虚拟化资源,资源的来源实际上是HostOS。
所以KVM的虚拟化本质上比XEN要多一层,这就意味着更多的资源消耗和更高的资源延迟。
DCS——FusionSphere——FusionCompute
——FusionAccess
Fusion——FusionSphere云DCS产品
FusionInsight大数据产品——MRS服务
FusionMinier AI产品——ModelArts服务
FusionSphere套件
- FusionCompute:虚拟化框架
- FusionCompute Pro:高级虚拟化框架
- eBackup:备份软件
- UltraVR:容灾软件
- FusionStorage:分布式存储
部署模式:
- 小规模部署:VRM以虚拟机的形式安装在集群中的任意一台服务器中。
- 大规模部署:VRM单独部署在一个物理机上
- 扩展部署:服务器安装CNA,直接加入已有的VRM集群即可
HCIA的主要内容基本更新完成,后续笔者将推出HCIP部分的学习记录。