什么是硬件虛擬化
什么是硬件虛擬化
你知道什么是硬件虛擬化嗎?下面將由學(xué)習(xí)啦小編帶大家來解答這個疑問吧,希望對大家有所收獲!
硬件虛擬化
硬件虛擬化是一種對計算機(jī)或操作系統(tǒng)的虛擬。虛擬化對用戶隱藏了真實的計算機(jī)硬件,表現(xiàn)出另一個抽象計算平臺。
硬件虛擬化的簡介
虛擬化在1960年為了描述虛擬機(jī)(實驗性的IBM M44/44X系統(tǒng))這個概念被第一次提出。對虛擬機(jī)的架設(shè)和管理被稱為平臺虛擬化,現(xiàn)在也被稱為服務(wù)器虛擬化。
平臺虛擬化表現(xiàn)為在一個給定的硬件平臺上宿主機(jī)創(chuàng)造一個模擬的計算機(jī)環(huán)境(虛擬機(jī))提供給客戶機(jī)??蛻魴C(jī)軟件對于用戶應(yīng)用程序沒有限制;許多宿主機(jī)允許運行真實的操作系統(tǒng)??蛻魴C(jī)就好像直接運行在計算機(jī)硬件上,伴隨著幾個明顯的警告。虛擬機(jī)對硬件資源(如網(wǎng)絡(luò),顯示器,鍵盤,硬盤)的訪問被統(tǒng)一管理在一個比處理器和系統(tǒng)內(nèi)存更有限制性的層次上??蛻糗浖?jīng)常被限制訪問計算機(jī)周邊設(shè)備,或者被限制在較低的設(shè)備性能上,這取決于宿主機(jī)硬件訪問策略設(shè)定。
硬件虛擬機(jī)的原因
在計算機(jī)集群中,許多小型服務(wù)器正在被一個大型服務(wù)器取代以增加硬件資源的利用率(如CPU等)。雖然硬件正在被整合,但是典型的操作系統(tǒng)仍然是獨立的。取而代之地,每一個運行在獨立的服務(wù)器上的操作系統(tǒng)被轉(zhuǎn)移到在虛擬機(jī)中。大型的服務(wù)器可以“寄宿”許多這樣的“客戶”虛擬機(jī)。這就是物理到虛擬(Physical-to-Virtual, P2V)的轉(zhuǎn)換。
虛擬機(jī)比真實的機(jī)器可以被更容易從外部被控制和檢查,并且可以配置更靈活。這在內(nèi)核開發(fā)與操作系統(tǒng)課程教學(xué)中尤為有用。
創(chuàng)建一個新的虛擬機(jī)不需要預(yù)先購買硬件。同時,一個新的虛擬機(jī)可以容易地從一臺計算機(jī)轉(zhuǎn)移到另一臺上。舉例來說,一個銷售員可以復(fù)制一個包含試用版軟件的虛擬機(jī)到他的筆記本電腦去訪問他的客戶而不用更換電腦。類似的,虛擬機(jī)中的故障不會對宿主機(jī)產(chǎn)生損害,所以不會令筆記本上的操作系統(tǒng)死機(jī)。
由于可以被容易地遷移,虛擬機(jī)可以被用于遠(yuǎn)距離災(zāi)難恢復(fù)方案。
平臺虛擬化的方案有很多。
五大硬件虛擬化
完全虛擬化
在完全虛擬化(full virtualization)中,虛擬機(jī)模擬一個足夠強(qiáng)大的硬件使客戶機(jī)操作系統(tǒng)獨立運行。這種方案最早在1966年被虛擬機(jī)家族的先鋒IBM CP-40與CP-67使用。支持完全虛擬化的虛擬機(jī)軟件包括Parallels Workstation, Parallels Desktop for Mac, VirtualBox, Virtual Iron, Oracle VM, Virtual PC, Virtual Server, Hyper-V, VMware Workstation, VMware Server (formerly GSX Server), QEMU, Adeos, Mac-on-Linux, Win4BSD, Win4Lin Pro, 以及 Egenera vBlade technology。
硬件輔助虛擬化
在硬件輔助虛擬化(hardware-assisted virtualization)中,硬件提供結(jié)構(gòu)支持幫助創(chuàng)建虛擬機(jī)監(jiān)視并允許客戶機(jī)操作系統(tǒng)獨立運行。硬件輔助虛擬化在1972年,為了使用第一個虛擬機(jī)操作系統(tǒng)VM/370,第一次由IBM System/370引入。在2005年與2006年,Intel和AMD為虛擬化提供了額外的硬件支持。支持硬件輔助虛擬化的有 Linux KVM, VMware Workstation, VMware Fusion, Microsoft Virtual PC, Xen, Parallels Desktop for Mac,VirtualBox and Parallels Workstation。
支持完整的虛擬化技術(shù)的硬件平臺包括:
x86 (and x86_64)—AMD-V (代號Pacifica), Intel VT (代號Vanderpool)
IOMMU 由AMD和Intel共同開發(fā)。
Power Architecture (IBM/Power.org)
Virtage (Hitachi)
UltraSPARC T1, T2 及 T2+ (Sun)
部分虛擬化
在部分虛擬化(partial virtualization)中(包括地址空間虛擬化),虛擬機(jī)模擬數(shù)個(但不是全部)底層硬件環(huán)境,特別是地址空間。這樣的環(huán)境支持資源共享和線程獨立,但是不允許獨立的客戶機(jī)操作系統(tǒng)。雖然這并不被視為一般意義上的虛擬機(jī),但這在歷史上是非常重要的一頁。這項技術(shù)曾被用于CTSS(試驗性的IBM M44/44X),以及爭議性的系統(tǒng)比如MVS及Commodore 64(兩個都是“task switch”程序)。
平行虛擬化
在平行虛擬化(paravirtualization)中,虛擬機(jī)不需要模擬硬件,而是提供一個特殊的API只能被特制的客戶機(jī)操作系統(tǒng)使用。
操作系統(tǒng)層虛擬化
在操作系統(tǒng)層虛擬化(OS-level virtualization)中,獨立主機(jī)被虛擬化在操作系統(tǒng)層中,這使得多個獨立且安全虛擬化的服務(wù)器運行在一臺計算機(jī)上??蛻舨僮飨到y(tǒng)環(huán)境與宿主服務(wù)器分享同一個操作系統(tǒng),例如,相同的系統(tǒng)內(nèi)核被用來創(chuàng)建客戶機(jī)環(huán)境。程序運行在被視為獨立系統(tǒng)的客戶機(jī)環(huán)境中。這種方式由FreeBSD jails首創(chuàng);類似的例子包括Solaris Containers, OpenVZ, Linux-VServer, AIX Workload Partitions, Parallels Virtuozzo Containers, 以及 iCore Virtual Accounts。