基于Xen虚拟化技术的弹性云架构①
李欣琪，吴 杰
(复旦大学计算机科学技术学院，上海 200433)
摘 要：云计算通过虚拟化技术为用户提供基础架构即服务（IaaS），IaaS平台上应用和服务的负载是动态变化的，这就导致其对虚拟资源的需求也是动态变化的。因此收集和分析云平台内部虚拟资源的占用量，根据需求对其进行弹性调度就成为提高整个云计算平台服务性能和资源利用率的关键。从负载均衡和降低云平台使用者成本的角度出发，根据云平台内部虚拟机的负载提出了一种弹性云架构。仿真实验结果表明，该方法能够提高虚拟资源的使用率以及降低用户的使用成本。
关键词：云计算；IaaS；虚拟机；负载均衡；弹性调度
Flexible Structure of Cloud Computing on Xen Virtualization Technology
LI Xin-Qi, WU Jie
(School of Computer Science, Fudan University, Shanghai 200433, China)
Abstract: Cloud Computing provides infrastructure as a service (IaaS) for users based on virtualization technology. The load of applications and services on IaaS platform is dynamic, thus its demand of virtual resource is also dynamic. Therefore, to collect and analyze the virtual resources footprint of in the platform, and flexibly scheduling them on demand has become the key point to improve overall service performance and resource utilization ratio of the cloud computing platform. This paper, with the concern of load balancing and reducing the user cost of the cloud platform, brings forward an elastic cloud structure based on the load of virtual machine in the platform. Simulation results show that the method can improve the utilization ratio of virtual resources and reduce user cost.
Key words: cloud computing; IaaS; virtual machine; load balance; flexibly scheduling
随着计算机技术的快速发展，移动网络和开放平台的急剧增长，云计算作为一种新兴的网络共享商业计算模型出现。云计算可以将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。“云”中的这些资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。云计算包含三种不同服务类型[1]：SaaS（Software as a Service，软件即服务）、PaaS（Platform as a Service，平台即服务）和IaaS（Infrastructure as a Service，基础架构即服务），其中最重要也是最核心的技术就是IaaS。
IaaS指的是以服务形式为使用者提供服务器、存①收稿时间:2011-03-09;收到修改稿时间:2011-04-18 储和网络硬件，在IaaS服务中，资源是共享的，并根据用户的请求进行预留。但用户对资源的实际需求往往是不断变化的，如果资源预留的过多或过少都会造成资源的不合理分配；另外，云计算平台还需要根据应用和服务的实际负载，对用户请求的资源进行调度。
为了提供IaaS服务的基础架构，一般是利用虚拟化技术[2]搭建云平台的内部架构。虚拟化技术为云计算模型中的资源管理提供一种有效的解决办法。虚拟化技术可以在一台物理主机上划分并创建出不同的虚拟机，虚拟机之间相互隔离。通过将应用和服务封装在虚拟机中并根据负载的变化进行虚拟机和物理资源的调度来实现整个云平台的管理。
在目前已有的云计算平台中，服务商提供了不同处理能力的虚拟机实例供用户选择。例如亚马逊的EC2平台[3]，
用户可以根据自身需求选择Small 、Large 、Extra Large 等若干种不同级别的虚拟机实例，能够独立地对所租用虚拟机的状态进行启动、停止、关闭等操作。但对于初级用户而言，对于选择何种级别的虚拟机实例缺乏经验，选择过低或过高势必都造成云平台资源的浪费和用户使用成本的增加；而对于中级或高级用户来说，用户的实际需求也随着应用和服务的不断发展而迅速变化，他们需要对租用的云计算平台提供的虚拟机资源享有更高的灵活度和更多的控制权。这就导致了云计算平台下的虚拟化管理的两个问题：虚拟机所分配的资源一般都为预先定义，但应用程序信息的不确定性以及物理主机处理能力的差异性容易导致云计算环境中的负载失衡。同时，当应用程序对于资源的需求增加或减少时，还需要选择合适的物理主机对虚拟机进行迁移或释放不必要的资源。这对云计算平台的服务商而言可以将剩余资源回收并有效地分配给其他用户；对虚拟机的使用者而言可以避免占有不必要的资源而增加云的使用成本。有研究表明[4]，考虑虚拟机的放置策略能够有效协调不同物理主机的负载、维持高效的资源使用率。
因此，文章提出一种对用户和服务商而言更自动、可控、灵活的弹性云计算平台架构，能够根据应用程序和服务的负载使资源弹性分配，实现云计算环境中资源的合理优化和使用。该架构的主要优点包括：(1)能够实时监控云计算环境中资源的使用情况，根据应用和服务对资源的占用情况实现可伸缩性的动态虚拟机的调度；(2)为使用者提供更灵活的管理方式；(3)有效降低使用成本，能够对虚拟机所占用的资源量实时记录，计费方式更加合理、透明。
1 Xen 虚拟化技术
1.1 Xen 虚拟化结构
弹性云计算平台的计算资源、存储资源、网络资源需要虚拟化技术的支持。虚拟化技术能够将不同结构的物理资源整合为逻辑资源池来供整个云计算平台使用。目前主流的开源虚拟化实现包括Xen 和KVM [5]。其中Xen 可以工作在半虚拟化（Paravirtualization ）和完全虚拟化两种模式之下。半虚拟化又叫做超虚拟化技术，该技术通过对客户操作系统做一些修改便可以在不支持虚拟化的硬件之上运行，无硬件依赖的特性使Xen 的应用范围更加广泛。同时由于直接运行在硬件之上，虚拟机的性能更接近真实硬件环境，因此Xen 更容易达到高性能。Amazon EC2、GoGridXen 和Citrix 的云平台都采用Xen 虚拟化技术，文章的弹性云架构也采用Xen 虚拟化技术来实现。
Xen 的主要结构如下图所示：
图1 Xen 虚拟化结构
1.2 Xen Hypervisor
Xen Hypervisor 又叫做虚拟机监控器（VMM ），实际上是一个软件层，介于硬件和操作系统之间，直接运行在机器硬件上。Xen Hypervisor 对硬件层进行虚拟，对系统中的所有虚拟机（VM ）执行调度和分配资源，并且驱动硬件外设控制虚拟机的运行。而Xen Hypervisor 的这些调度和分配工作对于客户操作系统而言是透明的。 1.3 Domain 0
Domain 0是一个经过修改的Linux 内核，也是唯一直接运行在Xen Hypervisor 之上的虚拟机。Domain 0在其它Domain 启动前启动，其他虚拟机需要和Domain 0进行交互，通过Domain 0来和物理网络硬件通信、访问物理I/O 资源等。 1.4 Domain U
在Xen Hypervisor 之上运行的所有虚拟机都位于Domain U ，这些虚拟机获取到的只是虚拟的硬件资源。客户操作系统(Guest OS)安装在虚拟机（VM ）上，并通过Hypervisor 设定的特权等级运行在独立的地址空间以相互隔离。
2 系统架构与设计
下图描述了基于Xen 虚拟化的弹性云整体架构，包括虚拟化集群、管理控制中心和用户三部分。用户
从客户端连接管理控制中心获取租用的虚拟机的运行
状态，并可以对虚拟机进行启动、关闭等操作。管理
控制中心将用户和云内部的虚拟化集群隔离开，所有
的管理任务都由管理控制中心的相应模块执行。管理
控制中心是整个弹性云平台的核心，云计算平台中所
有的物理资源和虚拟资源的使用情况都在这里进行汇
总，并按照用户预先订阅的条件，触发预设策略按需
进行虚拟机动态调度，保证云平台的弹性。管理控制
中心主要由监控模块、调度模块、日志模块、计费模
块和用户模块五个部分组成。
图2基于Xen虚拟化技术的弹性云架构
2.1 监控模块
监控模块的主要作用是和位于云平台内部的虚拟
机集群中的虚拟机监控器进行交互，获得物理主机和
虚拟机对于 CPU、内存和网络的使用情况，并将数据
汇总至管理控制中心以供其它模块使用。
监控模块包括两部分，即位于每台物理主机上的
服务端和位于管理控制中心的客户端。其中监控模块
的服务端负责监控物理主机和运行在它之上的虚拟机
的资源使用情况，监控模块的客户端定期向服务端发
出请求对这些数据进行汇总，这些功能主要通过
Libvirt 库[6]实现。Libvirt是提供虚拟化管理的一套API
集合，它支持包括 Xen 、KVM在内的多种虚拟机监
控程序。监控模块通过Libvirt主要实现了以下功能：
对虚拟机进行包括启动、停止、暂停、保存、恢复及
迁移在内的操作；获取物理主机和虚拟机的运行状态
和资源使用信息。
通过Libvirt进行监控的方式如下图所示：
图3利用Libvirt监控示意图
在需要监控的虚拟机集群中的每台物理主机上安
装Libvirt daemon（libvirtd），Libvirt daemon运行在虚
拟机的Domain 0域，它负责收集物理主机及虚拟机对
于CPU、内存、网络等资源的使用情况，并与管理控
制中心的libvirt模块通过API定义的通用协议进行远
程通信来传递监控数据。为了获取每台物理主机和虚
拟机的资源使用情况，定义了以下数据结构：
Struct DomainInfo
{
unsigned char state; //当前域的运行状态
unsigned long maxMem; //支持的最大内存
unsigned long memory; //使用的内存
unsigned short nrVirtCpu; //虚拟CPU数量
unsigned long long cpuTime; //虚拟CPU运行时
间
unsigned long network; //网络带宽
}
每个Domain中虚拟机的资源占用情况获取流程
如下所示：
图4获取虚拟机资源占用流程
其中Domain 0反映的是物理主机的资源占用情况，其余Domain 的CPU 运行时间可以通过在某个时间段Δt 内的两次DomainInfo 中虚拟CPU 运行时间的差来得到，若记Δt 前后Domain U 的DomainInfo 分别为a D ，b D ，那么虚拟CPU 运行时间VirtCPURuntime 可以表示为：
VirtCPURuntime =b D . cpuTime –a D . cpuTime Domain U 的物理CPU 的占用率VirtCPUUsage 可以表示为：
t
ge VirtCPUUsa cpuTime
Da cpuTime Db Δ=
?..
2.2 调度模块
调度模块根据监控模块获取的资源使用情况，根据预先设定的策略，对虚拟机是否迁移以及迁移对象进行选择。考虑到云平台中虚拟机上运行的应用程序信息的差异，物理主机和虚拟机的负载有可能出现时高时低的跳跃，因此如果只根据某个时刻监控得到的峰值来进行资源重新分配或动态迁移则有可能造成整个虚拟机集群内的频繁迁移，增加不必要的开销，无法达到负载均衡的目的。为了避免这种情况，做出以下改进：当出现监控得到的负载值超过阈值时，进一步观察接下来的 N 个监控值，当出现多于 M 个值超过阈值时再进行资源重新分配或动态迁移。其中N 的大小由云平台自身决定，M 的大小以M/N 的比例形式由用户通过客户端预先给出，用户也可以选择将调度策略托管给云平台来自动完成。如果用户选择的比例值越接近0，则说明用户采用较为激进的调度策略，在出现峰值时就进行虚拟机调度；反之，如果用户选择的比例值越接近100%，则说明用户采用较为保守的调度策略，在出现若干个峰值后才进行虚拟机调度。
在做出虚拟机调度的决策之后，调度模块首先根据虚拟机所在物理主机上资源的使用情况判断能否为虚拟机重新分配相应的资源，通过这种方式能够减少虚拟机迁移所带来网络开销。如果所在物理主机无法满足虚拟机的资源请求，则需要进行虚拟机动态迁移。
迁移目的主机的选取考虑两方面的因素：响应速度均衡和处理能力均衡。根据监控模块获取的集群内各物理主机对ping 请求的响应时间，以及物理主机CPU 、内存的使用量进行加权。选择权重值最高的物理主机作为目的主机。这种算法能较好地反映各物理主机的运行状态，当触发虚拟机迁移后，权重值最大的物理主机相应的网络负载与可提供的处理能力都会有相应的下降，从而权重值也会变化。在这个过程中集群中处理能力与网络负载次之的主机也会逐渐被选为接受虚拟机迁移的对象，相应的资源占用率也将提高，在整体上而言集群的负载也达到均衡。 2.3 计费模块
计费模块根据监控模块获取的资源使用数据，统计不同用户对于各物理资源的占用情况。按照预先设定的资源使用价格以及用户预先指定的阈值和调度策略计算出各用户的使用费用，并将数据发送到用户模块。若每单位计算、存储和网络的费用为i C （i=1,2,3），用户k 对于物理主机j （j=1,2,3,…,n ）的使用量为kij X ，用户为指定的阈值下界1U 、上界2U 和调度策略P 应支付的相应费用为f(1U ,2U , P)（具体计费策略可由云平台预先定义），那么该用户应支付的总费用k C 为：
k C =∑=3
1
i ∑
=n j 1
i C *+ f(1U ,2U , P)
2.4 日志模块
日志模块主要根据监控模块获取的数据，记录云平台内各物理主机和虚拟机运行状态、资源使用情况以及用户对虚拟机进行的操作。 2.5 用户模块
用户模块包括服务端和客户端两部分。用户可以通过客户端向服务端发送请求，包括创建、启动、停止、暂停、保存和恢复虚拟机，对虚拟机调度的阈值及策略（保守或激进）进行订阅，同时可以获取已租用的虚拟机的运行状态及应支付的费用等；服务端收到关于虚拟机的操作请求后将其传递给监控模块处理，并将用户订阅的阈值及策略传递给调度中心，同时将虚拟机的运行状态及费用反馈给用户。
3 实验和分析
根据图2所描述的系统架构，使用3台PC 搭建实验平台，其中一台作为管理控制中心安装各模块，另外两台PC 作为物理主机，每台分别安装Centos 5.3操作系统，Xen 3.0和虚拟机控制器，并在每台物理主机上创建2个虚拟机，安装Centos 5.3操作系统。每台PC 的CPU 为四核2.13GHz ，硬盘大小为160G,转速7200RPM ，内存2G ，每台虚拟机分配两个CPU ，512M 内存和20G 硬盘。本节对提出的弹性云架构的原型系统进行性能评测，主要测试系统在不同负载状况下的
调度情况和性能表现。实验首先测试虚拟机的调度触发条件，设定N=10，M=7，CPU的阈值下界为15%，上界为80%，测试结果如图5所示。可以看到在最初的时刻虽然虚拟机的CPU负载超过了80%，但是还未达到调度策略的条件，因此并没有引发调度。在接下来的10个监测结果中出现7次以上超过负载的情况，因此引发对虚拟机的资源调度。在t=26这个时刻触发调度策略之后，虚拟机所在物理主机为其增加一个CPU单元，之后的虚拟机CPU的负载有较明显的下降。
图5虚拟机调度监控图
图6物理主机负载监控图
如图6所示，当虚拟机的负载有明显下降，达到阈值下界并触发调度策略时，将对虚拟机进行调度，减少其所占用的资源量。在t=14这个时刻，虚拟机的CPU占用率在最近的10次监控中超过7次低于阈值下界，从而引发调度，物理主机将减少该虚拟机的物理CPU资源，回收可用的CPU资源。在t=14之后的阶段，由于虚拟机所占有的物理资源减少，因此虚拟CPU的占用率有了一定的增加。
从图5、图6可以看出，采用弹性架构的云平台原型系统，能够对虚拟机的资源请求做出精确的响应，有效地利用物理资源。当虚拟机进入繁忙状态时及时为其增加物理CPU资源，保证了高可用性；当虚拟机进入空闲状态时，降低物理CPU的预分配，从而可将回收的CPU资源分配给其他虚拟机，提高了物理资源的利用率。
4结语
文章描述一种基于Xen虚拟化技术的弹性云架构，能够在一定程度上解决云计算平台中不同用户对租用虚拟机的弹性需求，适应应用和服务的不同负载，对其进行动态管理。实验结果表明，该架构能够较好地实现资源的动态分配，使应用和服务的负载得到均衡。
参考文献
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579.
EASTED V5.0云计算虚拟化平台软件 北京易讯通科技有限公司 2011-11
目录 1、虚拟化改革的必要性 (3) 2、EASTED V5.0 (4) 2.1 应用虚拟化平台EASTED ThinApp (9) 2.2 桌面虚拟化平台EASTED View (10) 2.3 ECloud云计算数据中心建设解决方案 (12) 3、EASTED V5.0云计算虚拟化平台典型案例 (17) 教育典型案例 (17) 医疗典型案例 (20) 政府典型案例 (22) 企业典型案例 (23) 4、技术服务 (25) 5、关于易讯通 (26)
1、虚拟化改革的必要性 1）传统的网络状况及存在问题： ?服务器能力不足及网络存储容量不够服务器和应用系统剧增，很难有效管理 ?IT环境复杂，无法快速部署新系统。网管人员不能及时准确了解网络的运行状态，出现问题和故障不能迅速定位和排除，不能及时有效保障网络的正常运行。 ?缺乏高水平的安全保障。内网的机器比较容易受到来自网络黑客及病毒的攻击。尤其是服务器，一旦遭受攻击或中木马等，将会造成系统瘫痪甚至数据丢失等严重后果。?设备增加对机房环境需求迅速提升（电力，制冷，空间）成本上升。 ?硬件发展速度越来越快，单一应用无法充分利用服务器资源。 ?带宽不足及无出口流量控制设备，导致大部分上网用户感觉上网速度较慢。 ?由于系统的复杂性和多样性，应用实际上线通常会延时。 2）虚拟化变革后的优势： ?桌面和应用全部运行在数据中心，可更灵活、高效、集中部署维护；数据更加安全。?通过策略及其他技术手段，可以严格禁止涉密数据下载或保存到本地的客户端设备，有效保护用户知识产权，科研成果，机密文件，专利技术信息。 ?可从任何分支机构或任何节点远程访问桌面和应用，实现移动商务和移动办公。 ?运行在高性能的服务器上可以使桌面和应用的性能得到大幅提升而不受任何终端的性能限制，前端桌面可使用各种终端及瘦客户端。 ?可迅速部署最新的应用软件；C/S架构软件无需修改即可转化为B/S架构；还可适应不同类型用户的需求，如内部用户和公众用户，涉密终端和非涉密终端等。 ?降低维护桌面及软件的费用；延长原有硬件设备的生命周期，减低硬件采购成本IT 总投资成本（TCO）有效降低75%。 ?提供接近于本地应用的最终客户体验，并且最大限度保持原有的用户使用习惯。 ?大型软件在10KB/S的超低带宽下实现流畅运行。 ?通过流量监控分析系统帮助用户了解网络流量构成，使用情况，带宽占用，协议分布以及用户的行为；实现主动监控，控制。 ?通过视频及文件审计及上网行为管理等扩展功能综合实现高效监控管理及有效查实，大幅提升体系内安全级别，管理级别，工作效率及竞争力。 ?方案的可扩展性强，在业务规模增大时，可快速扩容部署，总体造价合理。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/9c11153957.html, 基于虚拟化技术的云服务平台的构建与管理作者：何国民王代君 来源：《电脑知识与技术》2016年第23期 摘要：本文主要采用云计算虚拟化技术在开放式操作系统Linux下，就虚拟化平台基础服务端、虚拟化连接管理中间件和Web管理平台这三个主要组成部分的设计和配置，设计和构建一个针对高校实验室私有云服务平台，能动态分配实验室计算资源，高效率满足实验教学、开发、测试、管理等不同需求。 关键词：云计算；虚拟化技术；Linux；私有云 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）23-0199-02 云计算是计算机科学和互联网技术发展的产物，也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段。它将带来工作方式和商业模式的根本性改变，对我国发展高新技术产业具有重要的战略意义。 虚拟化技术是实现云计算的关键技术，它是一种调配计算资源的方法，它将不同层面——硬件、软件、数据、网络、存储——隔离开来。它的运行完全像一台物理服务器一样，并在同一台物理服务器上运行多台虚拟机，可以节省硬件、存储空间以及能耗。近年来，云计算技术发展如火如荼，国外的亚马逊AWS云计算服务平台、微软的Microsoft Azure云以及Google 的Cloud Platform引领着云计算技术的先锋和浪潮。国内的各个互联网企业也纷纷推出各自的云服务，如阿里巴巴的阿里云，新浪的SAE平台，百度的BAE平台等。在计算机业界，云计算可以说是现阶段最热门的技术之一。整个社会已经进入到了互联网+时代。 本文是基于Linux内核虚拟化技术和Libvirt开源管理中间件以及Python语言开发，实现了在实验室机房环境中搭建私有云计算服务平台，从而实现服务器的硬件虚拟化，提供多台虚拟机给不同用户以运行不同的服务，给实验教学、资源的共享等带来了极为方便的应用场景。 1 虚拟化云服务器平台的主要功能设计 云服务平台的虚拟化环境构建采用基于Linux内核的QEMU-KVM虚拟化技术，服务平台的Web管理端使用Python编程语言和Django框架来开发，对于实验室云计算服务平台环境的搭建，主要完成以下的功能： 1）创建虚拟机，在创建时分配虚拟机的CPU、内存、磁盘、网络配置。 2）虚拟机的启动与关闭。在虚拟机系统出错无法正常关机的时候，能够对虚拟机的进行强制关闭。
云计算经过十年的发展，现在已经进入纵深的领域，企业的基础设施不再是单纯的物理机或虚拟化平台，还包括私有云、公有云和混合云。并且有更多的企业选择云服务商提供的云服务，在带来很多方便的同时也产生了一系列的问题。在多云管理成为一种不可扭转的趋势的情况下，云计算管理平台也逐渐出现在大众的视野里，成为当前企业关注的重点话题之一。那什么是云计算平台呢，接下来跟大家一起来看一下。 云计算管理平台（CMP）是云计算管理的一部分，而云计算管理方法有三种主要的类型。云计算管理的第一种类型是服务级管理，它主要涉及应用程序编程接口管理和控制。第二类管理是云计算供应商们提供的本地管理系统，它是针对那些供应商的。而第三种管理则是云计算管理平台，它可提供更多的资源级管理以便于控制和管理诸如存储、计算、应用程序和开发等方面的工作。
通常来说，选择一家云计算管理平台供应商往往是一项困难的任务。每一家供应商所提供的参与者数量和广泛的功能似乎都遵循着以下模式中的一个或若干个：以开发运行为重点的、以运营为重点的或者以管理为重点的。 新一代云计算平台，能通过单一入口广泛各种超大规模公有云的统一监控、资源编排、资产管理、成本管理等管理功能,同时也支持私有云和物理裸机环境的统一纳管。平台具有统一门户、CMDB配置数据库、IT服务管理、运维自动化和监控告警等主要模块,支持客户自助在线处理订单、付款销账、申报问题、管理维护等商务运营流程,而且安畅网络对客户的管理、交付、技术支持也都完全在平台上运行,这极大提升了整体运营效率并大幅降低成本,业务交付速度更快、自动化程度更高、成本更具竞争力、用户体验更佳。
安畅网络是中国市场专业的云托管服务商（Cloud MSP），在数据中心和云计算领域有近十年的专业交付和管理经验，目前正服务于2000多家企业级客户并与全球多家超大规模公有云服务商建立了战略合作关系。在云计算驱动产业变革的今天，安畅以客户需求为驱动，积极投资于核心技术研发和团队组织的云原生技能，致力于成为IT 新生态和产业互联网的新一代连接器。为客户提供“云+大数据+AI”的咨询、集成和管理服务，以及数字化解决方案，帮助客户利用新技术进行业务创新，实现数字化变革。
准备环境 桌面版，vmware12 （注意打开虚拟化） 安装软件： apt-get install kvm apt-get install qemu-kvm apt-get install gcc apt-get install bridge-utils (配置网络) brctl addbr br0 brctl addif br0 eth0 brctl show
Virtio半虚拟化驱动的使用 1、分别制作安装了Virtio半虚拟化驱动的Linux磁盘镜像和Windows 磁盘镜像。 宿主机： 客户机：centos，windows系统 Virtio目前已经是一个成熟的技术了，宿主机中比较新的KVM都支持它，及以上的Linux内核版本都是支持virtio的。 客户机centos自带有virtio不需要重新安装。重点介绍windows xp 系统。 WindowsXP系统安装virtio步骤： 1）创建镜像文件 qemu-img create -f qcow2 50G 镜像名称为,镜像大小为50G 2）安装winxp系统到镜像文件中 qemu-system-x86_64 -localtime -smp 2 -vga qxl -m 2048 -drive file=,cache=writeback,if=virtio -cdrom ../ISO/ -net nic,model=virtio -net tap -boot order=d,menu=on -usbdevice tablet -device virtio-balloon-pci,id=balloon0,bus=,addr=0x5 --enable-kvm -vnc :11用VNC连入进行系统安装 3) 启动winxp系统，安装驱动 root@xp:~# qemu-system-x86_64 -localtime -smp 2 -vga qxl -m 2048 -hda -cdrom -net nic,model=virtio -net tap -boot order=c -usbdevice tablet -device AC97 -device virtio-balloon-pci,id=balloon0,bus=,addr=0x5 -vnc :5 --enable-kvm VNC连入进行系统安装virtio_ballon、virtio_net、virtio_serial:
河北经贸大学 虚拟化与云计算 作业1 1、简述什么是“互联网+”，“互联网+”时代的发展和建设有哪些特点？ 答：互联网+：以互联网为主的一整套信息技术（包括互联网、移动互联网、大数据、云计算技术等）在经济、社会生活等有关环节的扩散及应用过程。互联网+的本质：就是传统业务的数据化、在线化。特点：在互联网的原有基础设施上增加了新基础设施：云网端（云计算、大数据基础设施强势突破；互联网、物联网基础设施快速渗透； 智能终端、APP应用异军突起。） 2、传统的数据中心存在哪些问题？采用虚拟化技术有哪些好处？ 答：a. 资源利用率低b. 资源孤岛c. 自动化程度很低 好处：①更高的资源利用率②降低管理成本③提高使用灵活性④提高安全性⑤更高的可用性⑥更高的可扩展性⑦互操作性和投资保护⑧改进资源供应 3、什么是虚拟化？采用虚拟化的目标是什么？虚拟化包含了哪些方面的含义？有哪些类 型？ 答：虚拟化是指对物理资源的逻辑表示（而非简单的抽象），通常是将一组物理资源虚拟为多组逻辑资源，或者将多组物理资源虚拟为一组逻辑资源。虚拟相对于真实，虚拟化就是将原本运行在真实环境上的计算机系统或组件运行在虚拟出来的环境中。核心理念：以透明的方式提供抽象的底层资源。 目标：对包括基础设施、系统和软件等IT资源的表示、访问和管理进行简化，并为这些资源提供标准的接口来接收输入和提供输出。降低了资源使用者和资源具体实现之间的耦合程度，让使用者不再依赖于资源的某种特定实现。 三层含义：a.虚拟化的对象是各种各样的资源b.经过虚拟化后的逻辑资源对用户隐藏了不必要的细节c.用户可以在虚拟环境中实现其在真实环境中的部分或者全部功能类型：完全虚拟化、半虚拟化、硬件虚拟化 4、什么是云计算？简述云计算的发展历程和关键技术需求。 答：云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。发展历程：云计算是并行计算、分布式计算、和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化 (Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。关键技术：面向服务、虚拟化、安全性、灵活性、易管理、易伸缩、高可用、On-Demand（提供与计费）。 5、简述云计算和虚拟化的关系。 答：虚拟化是一种综合技术，然而云计算它是一种商业模型，云计算可能会利用虚拟换技术，但本质上，它并不是一种技术。 6、Google云计算是如何发展而来？有哪些核心技术分别解决了哪些关键问题？ 答：Google云计算应用（功能实现）在云端、存储在云端、计算在云端。 Google云计算的关键技术主要包括：Google文件系统GFS、分布式计算编程模型MapReduce和分布式结构化数据存储系统BigTable等。 其中：1）GFS提供了海量数据存储和访问的能力；2）MapReduce使得海量信息的并行处理变得简单易行；3）BigTable使得海量数据的管理和组织十分方便。 7、常见的PC服务器有哪些类型？