服务器虚拟化2种架构,服务器虚拟化常用架构详解

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在服务器虚拟化技术中,被虚拟出来的服务器称为虚拟机(Virtual Machine,VM)。运⾏在虚拟机⾥的操作系统称为客户操作系统,即Guest OS。负责管理虚拟机的软件称为虚拟机管理器,缩写为VMM,也称为Hypervisor。
服务器虚拟化通常有两种架构,分别是寄⽣架构(Hosted)与裸⾦属架构(Bare-metal)。
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球头挂环(1)寄⽣架构。
⼀般⽽⾔,在使⽤计算机之前,⾸先要安装操作系统,该操作系统称为宿主操作系统,即Host OS。如果采⽤虚拟机技术,则需要在操作系统之上再安装⼀个VMM,然后利⽤这个VMM创建并管理
(2)裸⾦属架构。
缠绕膜复卷机顾名思义,裸⾦属架构是指将VMM直接安装在物理服务器之上⽽⽆须先安装操作系统的预装模式。在安装了VMM之后,再在VMM上安装其他操作系统(如Windows、Linux等)。由于VMM“看起来”是直接安装在物理计算机上的,所以称为裸⾦属架构,例如KVM、Xen、VMware ESX。
无数字签名⽬前,普遍认为裸⾦属架构的性能要⽐寄⽣架构⾼。很多资料都宣传说,裸⾦属架构是直接运⾏在物理硬件之上的,⽆须通过Host OS,所以性能更⾼。
图1为Xen的⼯作流程,其中有3个Domain。⼀开始,很多⼈会将Domain误认为是CPU的⼀种特殊状态,这是因为在很多⽂档⾥会⽤⼀些⽐较模糊的措辞,例如“此时,系统会进⼊Domain 0状态”,从⽽让⼈产⽣误解。其实,Domain在虚拟化技术⾥表⽰的不是CPU的状态,⽽是“域”,更通俗地说,就是⼀台虚拟机。
手套制作虽然从图1上看,Xen是运⾏在硬件之上的,但实际上,Xen严重依赖于⼀个特殊的Domain,那就是Domain 0。其实,Xen在发布其裸⾦属版本的时候,⾥⾯就包含了⼀个裁剪过的Linux内核,它为Xen提供了除CPU调度和内存管理之外的所有功能,包括硬件驱动、I/O、⽹络协议、⽂件系统、进程通信
等所有其他操作系统所做的事情。这个Linux内核就运⾏在Domain 0 ⾥⾯。这就是为什么当启动裸⾦属架构版的Xen时会⾃动启动Domain 0。因为没有这个Linux内核,Xen将⽆法⼯作。事实上,基于裸⾦属架构的VMM中往往包含了⼀个经过修改的Host OS。
因此,裸⾦属架构其实并不说明VMM能够抛开Host OS在硬件之上运⾏。如果我们把图1中的Domain 0放到与Xen Hypervisor平级的位置,或者放到Xen Hypervisor下⾯,Domain 0就与寄⽣架构没有区别了,如图3-2所⽰。⽽事实上,即使是寄⽣架构的产品,例如VirtualBox,在Host OS⾥⾯也会有⼀个运⾏于核⼼的驱动程序,它可以直接与物理设备打交道。
如果仔细看图2,会发现Domain 1和Domain 2与Domain 0之间还有⼀些通信。这与传统的寄⽣架构⼀样,Guest OS有时也是需要访问Host OS的。所以,裸⾦属架构本⾝不会给Guest OS的性能带来任何提升。
从⽬前的趋势来看,虚拟化将成为操作系统本⾝功能的⼀部分。例如,

本文发布于:2024-09-21 05:36:52,感谢您对本站的认可!

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