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前言:什么是KVM虚拟化
美国环境保护EPA报告曾经统计过一组数据:EPA研究服务器和数据中心的能源效率时发现,实际
上服务器只有5%的时间在工作,其他时间一直处于休眠状态。
为了提高服务器的利用率,研发出一种虚拟化技术。
一、虚拟化技术
通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机,在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机,
同时每个逻辑计算机可运行不同的操作系统,应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互相不影
响,从而提高计算机的工作效率,例如ensp、workstation等
在一个操作系统中(win10)模拟多个操作系统(centos、win10、suse),同时每个操作系统可
以跑不同的服务(nginx和tomcat),从而实现一台宿主机搭建一个集群
通过软件/应用程序的方式,来实现物理硬件的功能,例:ensp,就是以软件形式实现物理设备的
功能(二层交换机、路由器、三层交换机等)
二、虚拟化技术发展
雏形:
1961年,IBM709机器实现了分时系统,将CPU占用切分为多个极短的时间片(1/100sec)每个时间片执行不同的工作,通过对这些时间片进行轮询从而将一个cpu伪装成多个cpu
1972年,IBM公司正式将system370机器的分时系统命名为虚拟机
1990年,IBM推出的system390机支持逻辑分区(将一个cpu分为多份,相互独立,也就是逻辑分分割)
Xen:2003年问世,一个外部的hypervisor/VMM程序(虚拟机管理程序),能够控制宿主机和给多个客户机分配资源:支持的虚拟化技术:全虚拟化、半虚拟化
KVM:2007年问世,现已内置在kernel内核中,支持的虚拟化技术:全虚拟化
虚拟化类型:
1、全虚拟化:将物理硬件资源全部通过软件的方式抽象化,最后进行调用
使用的方法:使用hypervisor(VMM)软件,其原理是在底层硬件和服务器之间建立一个抽象层,而基于核心的虚拟机是面向Linux系统的开源产品hypervisor(VMM)可以捕捉CPU的指令
2、半虚拟化:需要修改操作系统
3、直通:直接使用物理硬件资源(需要设备支持,还不完善)
全虚拟化方案:kvm——》产品Vmware-ce
宿主机
半虚拟化方案:EXSI——》workstation wspere
裸金属
三、虚拟化特性
优势:
集中化管理(远程管理、维护)
提高硬件利用率(物理资源利用率低,例如峰值,虚拟化解决了“空闲”容量)
动态调整机器/资源配置(虚拟化把系统的应用程序和服务硬件分离、提高了灵活性)
高可靠(可部署额外的功能和方案,可提高透明负载均衡、迁移、恢复复制等应用环境)
劣势:
前期高额费用(初期的硬件支持)
降低硬件利用率(特定场景,例:极度吃资源的应用不一定适合虚拟化)
更大的错误影响面(本地物理机down机会导致虚拟机均不可用,同时可能虚拟机中文件全部损坏)
实施配置复杂、管理复杂(管理人员运维、排障困难)
一定的限制性(虚拟化技术涉及各种限制,必须与支持/兼容虚拟化的服务器、应用程序以及供应商结合使用)
安全性(虚拟化技术自身的安全隐患)
VMM主要功能
1、对物理资源进行逻辑分割(转化为虚拟资源)
2、调用虚拟资源供与