云计算——ACA学习 假造化技术概述

   

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       本系列将会持续更新云计算阿里云ACA的学习，了解云计算及网络安全相干从业的底子知识，以及阿里云产品的使用摆设。提升个人对云计算产品技术的理解。
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  前期回顾

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  云计算——ACA学习 云计算概述
  云计算——ACA学习 云计算核心技术
  云计算——ACA学习 云计算分类
  云计算——ACA学习 云计算架构
  云计算——ACA学习 阿里云云计算服务概述
   本期简介

本期将会学习假造化概念，假造化技术分类，假造化类型，为大家讲解，帮助大家了解假造化技术的相干概念，掌握假造化技术的基本技能。
一.假造化技术概述

1.什么是假造化

假造化技术就是将物理资源假造化。在传统架构上一个物理机只能支持一个操纵体系及上层应用，那么有了假造化技术，一个物理主机可以被分成多个假造主机，可以向上支持多个操纵体系以及应用。

传统架构

假造化架构

2.假造化分类

（1）假造化执行层面分类

从实现的方式上划分

• 硬件假造化
  
• 软件假造化
  

1）软件假造化

QEMU
是一款开源的模仿器及假造化软件。
作为用户态模仿器，QEMU 可以模仿CPU，提供一套完备的体系情况供没有硬件体系的操纵体系或步伐进行运行。
作为体系态假造机，QEMU 也提供了硬件模仿，可以模仿一个能够运行完备操纵体系并支持多个并发用户的假造机。
   假造机里运行的操纵体系和步伐不知道自己运行在一个假造的情况里，以为自己运行在真实的硬件上。
  

通过软件模仿实现VMM层 通过纯软件的情况来模仿执行客户机的指令。
2）硬件假造化

 intel VT
   Intel VT即Intel公司的Virtualization Technology假造化技术。为办理纯软件假造化办理方案在可靠性、安全性和性能上的不敷，Intel在它的硬件产品上引入了Intel VT（Virtualization Technology，假造化技术）
   

硬件假造化技术就是指计算机硬件自己提供能力让客户机指令独立执行，而不需要VMM截取重定向。
（2）从假造化水平上划分

• 半假造化（更好）
  
• 全假造化
  

 1）全假造化

KVM
   KVM是一种基于硬件的完全假造化办理方案，具有高效、灵活、安全等特点，适用于各种假造化场景和需求。
  不需要对GuestOS操纵体系软件的源代码做任何的修改，就可以运行在如许的VMM中。

virtio
   virtio是一种I/O半假造化办理方案，是一套通用I/O设备假造化的步伐，是对半假造化Hypervisor中的一组通用I/O设备的抽象。
  
  可以让假造机（guest）更好地与宿主机（host）进行通信和交互 。
   需要对GuestOS的内核代码做一定的修改，才气够将GuestOS运行在半假造化的VMM中

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3.假造化技术层面分类

假造化是云计算的入门技术，从云计算资源的角度，可以分为：计算假造化，存储假造化，网络假造化。
（1）计算假造化

   计算假造化重要包含CPU假造化，内存假造化，I/O假造化
  1）CPU假造化

    计算机体系最核心的模块，翻译成二进制在CPU中运行，假造化技术通过软件方式模仿出假的CPU，让每个假造机都以为自己直接受理着真实的底层物理硬件，但现实上是由假造机监视器（VMM）来模仿底层硬件并处置惩罚特权指令。
  确保假造机上的指令能被正常执行，且效率靠近计算机。

2）内存假造化

   内存假造化技术会在物理内存的底子上创建一个假造的内存层，这个假造内存层可以被切分成多个假造内存空间，每个假造内存空间都可以被分配给一个假造机。
  假造机内存空间隔离，以为拥有独立的内存地址。

3） I/O假造化

   I/O假造化，它可以在假造机中模仿物理设备的I/O操纵，让假造机可以像使用物理设备一样进行输入和输出操纵。
  假造性能够访问所需的IO资源，并做隔离。

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（2）存储假造化

存储假造化重要涉及RAID,分布式存储，分布式文件体系。
1)RAID

   RAID就是将多个硬盘组合在一起，让它们像一个硬盘一样工作，从而提高了数据的存储性能和可靠性。
  DAID办理单块硬盘在设备不可靠问题。

2） 分布式存储

分布式存储重要由于大数据时代而生
3）分布式文件体系

分布式文件体系可以屏蔽底层存储差异

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（3）网络假造化

网络假造化重要包含了网络假造化和软件界说网络
四层和七层网络假造化重要

• 四层和七层网络假造化重要解耦了网络设备和租户之间的关系
  
• 二层和三层网络假造化重要解耦了服务器和交换机之间的关系
  

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4.假造化管理工具

假造机监控器：VMM
（1）VMM

   VMM是Virtual Machine Monitor的缩写，也称为假造机监视器，VMM是一种实现假造化的关键组件，它使得在同一物理硬件上同时运行多个假造机成为大概，提高了硬件资源的利用率和管理效率。
  

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5.假造化技术优势

1）假造化优势
性价比高：假造化技术减少了数据中央里服务器和相干硬件数目，低落IT资本
灵活性强：动态迁移技术有效减少迁移资本，服务不中断
稳定性强：强大的安全和故障隔离机制，实现同一主机上运行多个应用步伐
利用率高：制止了服务器使用的浪费，充分利用现有的服务器资源

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