VM
虛擬機（Virtual Machine）
虛擬化背景：美國環境保護署（EPA）報告的一組有趣的統計數據就證明了其好處。EPA 研究服務器和數據中心的能源效率時發現，實際上服務器只有 5% 的時間是在工作的。在其他時間，服務器都處于 “休眠” 狀態
原因：
1.有預期的冗余導致資源大量浪費
例如：當你買一臺電腦時，可能只需要i5的CPU，但是為了未來可能會買i9或i7的
2.不同的服務對服務器的資源要求不同，導致資源大量閑置
例如：兩臺服務器，其中一臺運行nginx，但是nginx只需要CPU，內存（MEM），網絡IO（net），但是對磁盤（disk）要求不大，另一臺運行mfs（mooseFS具有冗余容錯功能的分布式文件系統），主要使用內存（MEM），網絡IO（net），磁盤IO（disk），但是對CPU要求不大，所以不同的服務，對資源的要求不同，但是如果裝在一起，安全性無法保證。導致資源大量閑置，浪費。

虛擬化定義
虛擬化：通過虛擬化技術，將一個物理服務器虛擬化為多個不同的邏輯服務器，在不同的邏輯服務器上運行不同的應用程序
彼此隔離，互不影響，顯著提高計算機的資源利用率。

發展史：
軟件模擬 ? ? ?》 ?虛擬化層翻譯 ? ? 》 ? 容器級虛擬化

軟件模擬虛擬化
將硬件模擬成虛擬化，在組成操作系統
效率低下，普遍用于研究

虛擬化層翻譯
x86平臺指令集權限劃分：ring0，ring1，ring2，ring3
操作系統一般使用ring0
驅動程序使用ring1，ring2
應用程序使用ring3

VM提供虛擬化和CPU對應指令集解決方案（虛擬化引擎）
.全虛擬化，客戶機認為自己運行在硬件之上，優點：不需對客戶機操作系統進行修改；缺點：消耗資源大
xen公司對虛擬化內核進行改造（指令集改造）
半虛擬化，客戶機知道自己是運行在虛擬機上，缺點：需要對客戶機操作系統進行修改，兼容性差，需要操作系統發布時就內置半虛擬化技術；優點：消耗資源小性能好，性能優于全虛擬化。

2005 年,Intel ?推出硬件解決虛擬化的方案，對 CPU 指令進行改造，即為 VT-x，VT-x 增加了兩種操作模式 ：VMX root operation 和 VMX ?non-root operation，VMM ?運行在 VMX root operation 模式，虛擬機運行在 VMX ?non-root operation 模式，這兩種模式都支持 Ring 0 -3 ?這 4 個特權級別（相當于使用物理CPU）

I/O 通訊硬件解決方案 VT-d，網絡通訊方案 VT-c
虛擬化引擎同一提供虛擬機資源供給使用
?? ?CPU ? VT-X
?? ?MEM ? 直接通過影子表建立物理內存的映射關系
?? ?DISK ?通過虛擬磁盤技術直接使用
?? ?網卡 ?虛擬網卡 bridge、VT-C
?? ?顯卡、USB 一些借口：VT-D 直通給虛擬機內部
寄居架構
優點：簡單，便于實現
缺點：安裝和運行應用程序依賴于主機操作系統對設備的支持
舉例：GSX Server, VMware Server, Workstation ? KVM

裸金屬架構
優點：虛擬機不依賴于操作系統，可以支持多種操作系統，多種應用，更加靈 活
缺點：虛擬層內核開發難度較大
舉例：VMWare?
?? ??? ?ESXI Server?? ?面向企業
?? ??? ?VMware Workstation?? ?面向個人、開發者
?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的初识云计算————虚拟化背景的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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