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大数据教材PPT课件之《云计算》：第7章 虚拟化技术(二)

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云计算——虚拟化技术PPT课件

云计算——虚拟化技术PPT课件

2021
29
4.4.3 硬件虚拟化的未来
2．异构硬件的融合和归一化
• 首先，异构硬件的融合将本着“优势互补”的原则，向应用提供优势 资源以满足极端化需求。
• 其次，不同的硬件需要采用不同的虚拟化方法，提供各异的接口以获 得最佳的性能。
• 因此，要通过虚拟化实现异构硬件归一化管理，向应用提供统一的编 程接口。可利用来自应用的需求信息动态判断实际的后台执行硬件， 实现应用需求指导的动态硬件选择技术。
• 目前，基于硬件辅助的虚拟化方法在CPU、内存、网络等传统硬 件资源上获得了成功，CPU 和内存虚拟化资源已经接近物理性 能。
2021
26
4.4.2 硬件虚拟化的代表
1．GPU虚拟化
• GPU是计算机的一个重要组成部分，但GPU这类重要资源虚拟化的性 能、扩展性和可用性相对于CPU还处于滞后的阶段。
2021
4
2．网络虚拟化
• 网络虚拟化以软件的形式完整再现了物理网络，应用在虚拟网 络上的运行与在物理网络上的运行完全相同。
• 网络虚拟化向已连接的工作负载提供逻辑网络连接设备和服务 （逻辑端口、交换机、路由器、防火墙、负载均衡器、VPN 等）。
• 虚拟网络不仅可以提供与物理网络相同的功能特性和保证，而 且具备虚拟化所具有的运维优势和硬件独立性。
图4.4 使用VMM二进制翻译客户操
2021
作系统的请求 12
4.2.3 半虚拟化
• 半虚拟化指的是虚拟机系统和虚 拟化软件层通过交互来改善性能 和效率。
• 半虚拟化涉及修改操作系统内核 来将不可虚拟化的指令替换为可 直接与虚拟化层交互的超级调用 （hypercalls）。
图4.5 将不可虚拟化的操作系统指令替

“云计算”与虚拟化技术基础PPT课件

“云计算”与虚拟化技术基础PPT课件

最终用户
应用开发 人员
系统/网络 管理员
2020/2/25 6
每个层次的价值
云计算服务 应用软件服务（Software as a Service, SaaS）
办公 应用
信息 化应 用
通讯 应用
基于互联网以服务的形式提供软件应用
互联网 应用
平台环境服务（Platform as a Service, PaaS）
复杂多应用环境
自动化部署 虚拟化通过降低CAPEX成为数据中心转化的催化剂.。面对 由此带来的技术和管理复杂性，自动化管理被导入以进一 步优化OPEX和业务敏捷性。自动化管理（Automated Provisioning）是云计算的重要特征之一，定义了自助式 服务请求， 准实时部署、 动态和细化的扩展能力。
高扩展性 按需服务
高可伸缩性 可计量服务
公有云的特点
高可靠性
超大规模
极其廉价
2020/2/25
4
云计算的部署模型
企业
云计算服务提供商
私有云
专为某一组织运营， 一般在防火墙内
• 总体拥有成本低 • 更好地控制安全性、遵从性能
和服务质量 • 更容易集成 • 支持现有应用程序
混合云
由 2 个或更多互操作云构成， 可实现数据和应用程序的移动性
2020/2/25
14
Windows Hyper-V 服务器虚拟化解决方案
父分区
Config Store
Worker Processes
WMI Provider
Management Service
应用程序
Windows Server 2008
Windows Kernel
VSP

云计算教案ppt课件

云计算教案ppt课件

精选编辑ppt
宁波大学 Ningbo University
物联网导论：第7章 云计算 信息科学与工程学院
3. 混合云 混合云是公共云和私有云的混合,这类云一般由企业创 建,而管理职责由企业和公共云提供商共同负责。混合云 利用既在公共空间又在私有空间中的服务，用户可以通过
一种可控的方式部分拥有或部分与他人共享。当公司需要 既是公共云又是私有云服务时,选择混合云比较合适,从这 个意义上说,企业、机构可以列出服务目标和需要,然后相 应地从公共或私有云中获取。结构完好的混合云可以为安 全、至关重要的流程(如接收客户资金支付)以及辅助业务 流程(如员工工资单流程)等 提供服务。
精选编辑ppt
宁波大学 Ningbo University
第7章 云计算
物联网导论：第7章 云计算 信息科学与工程学院
云计算作为一种新兴的计算模式，已经得到了学术界、产 业界的格外关注。面对越来越复杂的计算需求，云计算这一 模式将会越来越多地推动企业商业模式的变革和发展。什么 是云计算呢？简单地说，云计算是一种基于互联网的商业计 算模型，它是分布式处理(Distributed Computing)、并行 处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)等 技术的发展及商业实现。然而若要确切理解云计算的深刻内 涵，并不是一件容易的事情。
近来，在互联网上开通了许多中文网站作为开放的云计算 技术交流平台，为云计算爱好者提供云计算资讯信息，如：中 国云计算 （）、中云网（ ）、中国云计算 （ ）等,如图7-1所示是中国云计算网 站首页顶端的部分内容。
服务提供者
监控管理资源 IT云
软件库
使用服务 客户端
发布更新软件
图7-2 云计算示意图

云计算之服务器虚拟化课件

云计算之服务器虚拟化课件
虚拟化技术
虚拟化是指将物理硬件资源抽象为逻辑资源并提供给上层应用.虚拟化将差异化的物理硬件封装起来，为上层应用提供统一的虚拟化硬件的访问接口。 虚拟化技术实现了软件应用与底层硬件相隔离。这样可以提高资源利用率，简化软件的管理和重新配置过程。
服务器虚拟化的技术特征
硬件独立
可以在其他服务器上不加修改的运行虚拟机
改进IT管理架构 : 动态资源分配，设备虚拟化管理，更好的评估系统容量。
改善可靠性 : 低维护投入；减少意外宕机时间；在软、硬件故障时候快速恢复系统。
自动化管理 : 实现负荷的动态调配,硬件和服务的高可用性。
池中所有资源一目了然
池中所有真机和虚拟机联网情况一目了然
通过模板一键、快速安装操作系统
1设备
IT设备应用的9-9-1规律
9
90%的服务器
90%的时间
CPU占用率低于10%
9
1
云管理平台为何可以节省成本
2资源
应用1
应用2
VMM / Agent
Cloud Layer
管理操作
应用3
3管理
大量应用一键安装、管理
云管理平台为何可以节省成本
Cloud Layer
应用
应用信
VMM / Agent
通过解决方案一键部署整套应用
兼容性
虚拟机完全兼容标准的操作系统，以及在这些操作系统之上的应用
隔离
每一个虚拟机都与同在一个服务器上的其他虚拟机相隔离
封装
虚拟机将整个系统，包括硬件配置、操作系以及应用等封装在文件里
…………. .. ……
…………. .. ……
…………. .. ……
云管理平台
---利用服务器虚拟化,加强企业IT管理,减少企业成本

云计算PPT

云计算PPT

虚拟应用
虚拟信息
虚拟存储
虚拟进程
底层结构虚拟
集成 & 开发
Cloud Collaboration
- * -
云计算对未来动态IT架构的支撑
商业流程
协作/消息
服务/资源管理 & 安全
集成 & 开发
用户界面 & 接口
虚拟应用
虚拟信息
虚拟存储
Cloud Storage
Cloud Servers/ Processing
主流速度
高速网络
2 Mbps
1 Gbps
Japan
最大下载速度
- * -
当今互联网用户的需求是什么？
接入能力 可以从任何地点、任何设备接入服务和数据 共享能力 数据的建立和存储共享 容易方便 自由 不希望受数据的影响 简单 容易学会, 容易使用 安全 相信数据不会丢失或不会被不允许的人看到
互联网用户的新需求为云计算提供了服务基础！！！
- * -
云计算的应用--iaaS
Amazon Infrastructure web services EC2 (Elastic Compute Cloud) - now with Windows (99.95% availability!) S3 (Simple Storage Service) SimpleDB SQS (Simple Queue Service) Payments and Billing On-demand workforce (Mechanical Turk) Search (Alexa) Fulfilment web service Rackspace Mosso JungleDisk SliceHost

云计算ppt课件

云计算ppt课件

概念：大数据是指数据量巨大、复杂度高、处 理速度快的数据集合。
01
数据量大：数据量级从TB到PB甚至EB级 别。
03
02
特点
04
多样性：数据类型多样，包括结构化数据 、半结构化数据和非结构化数据。
实时性：数据处理速度要求快，实时反映 结果。
05
06
价值密度低：大量数据中蕴含少量有价值 的信息。
大数据在云计算中的应用
云计算与大数据的关系
大数据需要云计算
大数据的处理需要大规模的计 算资源和存储空间，云计算提 供了弹性的计算和存储资源， 能够满足大数据处理的需求。
云计算促进大数据发展
云计算的普及和发展为大数据 提供了更好的应用环境和解决 方案，推动了大数据的发展和 应用。
相互促进
云计算和大数据相互促进，共 同发展，形成了紧密的关系。
05
云计算的挑战与对策
数据隐私与安全
数据隐私
确保在云计算环境中的数据隐私，包括数据 的加密、访问控制和合规性。
数据安全
采取必要的安全措施，如数据备份、恢复和 加密，以防止数据丢失或未经授权的访问。
标准与互操作性
标准
采用统一的云计算标准和规范，以确 保不同系统之间的互操作性和兼容性 。
互操作性
确保不同的云计算平台、服务和解决 方案之间的互操作性和集成能力。
云存储技术
总结词
云存储是一种将数据存储在云端，并通过网络进行访问和管 理的方法，以实现数据的高可用性、可扩展性和安全性。
详细描述
云存储技术通过将数据存储在云端，可以确保数据的安全性 和高可用性。同时，由于数据是分布式的，因此还可以实现 数据的容灾和备份。常见的云存储技术包括Amazon S3和 Google Cloud Storage等。

(云计算与大数据课件)第7章虚拟化技术

(云计算与大数据课件)第7章虚拟化技术
总结词
存储虚拟化能够降低存储成本、提高存储设备的利用率和 可靠性、简化数据管理，是云计算和大数据领域的重要技 术之一。
详细描述
存储虚拟化通过虚拟化技术将各种不同类型的存储设备进 行整合和管理，实现了统一存储和数据管理，提高了存储 设备的可靠性和数据安全性。
应用虚拟化
应用虚拟化
通过应用虚拟化技术将应用程序与操作系统进行分离，实现应用程 序的快速部署和管理，提高应用程序的可用性和可维护性。
总结词
应用虚拟化能够提高应用程序的可用性、可维护性、降低运营成本， 是云计算和大数据领域的重要技术之一。
详细描述
应用虚拟化通过虚拟化技术将应用程序与操作系统进行分离，实现了 应用程序的快速部署和管理，提高了应用程序的可用性和可维护性。
04
虚拟化技术的优势与挑 战
提高资源利用率
总结词
通过虚拟化技术，可以实现资源的集中管理和调度，提高资源的利用率，避免资 源的浪费。
(云计算与大数据课件 )第7章虚拟化技术
目录
• 虚拟化技术概述 • 虚拟化技术的核心原理 • 虚拟化技术的应用场景 • 虚拟化技术的优势与挑战 • 虚拟化技术的发展趋势
01
虚拟化技术概述
虚拟化的定义
总结词
虚拟化是一种将物理硬件资源通过软件抽象层进行虚拟化，以提供更加灵活、高效资源管理的方式。
详细描述
容器虚拟化
总结词
容器虚拟化是一种基于容器技术的虚拟化方式，通过容器隔离和资源共享，实现应用程 序的快速部署和管理。
详细描述
容器虚拟化利用容器技术的轻量级、可移植性和快速部署特性，实现了应用程序的隔离 和资源共享。它能够简化应用程序的部署和管理，提高应用程序的可靠性和安全性，降

云计算和大数据讲座ppt(详细)

云计算和大数据讲座ppt(详细)

集成能力
可与其他开源技术（如 Kubernetes）集成，提供 更丰富的功能。
选择合适平台进行大数据处理建议
评估业务需求
明确业务需求和数据规模，选 择能够满足性能和可扩展性要
求的云平台。
了解技术兼容性
确保所选平台支持现有的技术 栈和开发工具，减少迁移成本 和风险。
考虑成本效益
对比不同平台的定价模型和服 务等级协议（SLA），选择性价 比高的平台。
发展历程
云计算经历了从网格计算、效用 计算、自主计算到云计算的演变 过程，近年来得到了快速发展和 广泛应用。
云计算架构及核心技术
云计算架构
云计算架构包括基础设施层、平台层 和应用层三个层次，分别对应IaaS、 PaaS和SaaS三种服务模式。
核心技术
云计算核心技术包括虚拟化技术、分 布式计算技术、自动化管理技术等， 这些技术共同支撑了云计算的高效、 灵活和可扩展性。
大数据在零售行业的应用 包括市场趋势分析、消费 者行为分析、精准营销等 。例如，通过分析消费者 的购物历史、浏览行为等 数据，可以为消费者提供 更加个性化的商品推荐。
大数据在制造业的应用包 括生产流程优化、质量控 制、供应链管理等。例如 ，通过分析生产线上传感 器采集的数据，可以实时 监测生产过程中的异常情 况并及时处理。
人工智能与云计算和大数据的 结合将为企业提供更精准的市 场分析、用户画像和智能决策 支持。
企业级市场需求推动行业变革
随着企业数字化转型的加速，对云计算和大数据的需求将持续增长。
企业需要借助云计算和大数据技术来优化业务流程、提高运营效率、降 低运营成本等。
未来，云计算和大数据行业将不断推出更加符合企业级市场需求的产品 和服务，推动行业的变革和发展。

云计算与虚拟化技术培训ppt与案例研究

云计算与虚拟化技术培训ppt与案例研究
需求分析与规划 深入了解企业业务需求，制定详 细的解决方案规划和实施计划。
运维与优化 持续监控系统运行状况，及时处 理故障和问题。根据用户反馈和 业务需求进行持续优化和升级。
系统设计与开发 基于需求分析结果，设计系统架 构、数据库结构和功能模块，并 进行开发实现。
测试与部署 对开发完成的系统进行严格的测 试，确保系统稳定性和性能。根 据企业需求进行定制化部署，实 现与现有系统的集成。
云计算与虚拟化关系剖析
云计算基础架构
云计算对虚拟化的需求
云计算的基础架构包括IaaS、PaaS和 SaaS三个层次，而虚拟化技术是构建 云计算基础架构的关键技术之一。
云计算需要虚拟化技术来实现资源的 动态管理和调度，满足用户按需使用 资源的需求。
虚拟化在云计算中的作用
虚拟化技术可以提高资源的利用率和 灵活性，降低能耗和成本，为云计算 提供高效、安全、可靠的基础架构。
实施方案
运维管理
制定详细的实施方案，包括资源采购、系 统部署、配置管理和安全防护等。
建立完善的运维管理体系，包括监控、告 警、日志分析和故障处理等，确保IaaS平 台的稳定性和可靠性。
பைடு நூலகம்3
平台即服务(PaaS)
PaaS概念及服务模型介绍
PaaS定义
平台即服务（PaaS）是一种云计算服务模型，提供应用程序开发和部署所需的 计算平台与解决方案堆栈，使开发者能够专注于应用程序的开发，而无需关注 底层基础设施的维护和管理。
，实现灵活配置和高可用性。
01
02
评估存储需求
了解企业的数据存储需求，包括容量、性能 、可靠性等方面。
选择存储虚拟化技术
根据需求选择合适的存储虚拟化技术 ，如SAN、NAS、统一存储等。

《云计算课件：虚拟化技术详解PPT》

《云计算课件：虚拟化技术详解PPT》
介绍两种主要的硬件虚拟化技术，Intel VT和AMD-V。了解它们如何提供硬件 级别的支持，提升虚拟化技术的性能和安全性。
虚拟机监控器的作用和概念
解释虚拟机监控器（VMM）的作用和原理。了解如何使用VMM实现虚拟化， 并提供对虚拟机的管理和控制。
虚拟化技术的部署和实施
介绍实施 性能优化。
基于虚拟化技术的云计算架构
探讨如何使用虚拟化技术构建弹性、可扩展和高可用性的云计算架构。了解 虚拟化在云端计算中的关键作用。
云计算课件：虚拟化技术 详解PPT
介绍云计算和虚拟化技术的基本概念，探索如何借助虚拟化技术提高计算机 资源利用率和灵活性，助力创新和卓越业务。
云计算和虚拟化技术
解释云计算和虚拟化技术的关系及云计算环境下的虚拟化技术的重要性。使计算资源能被更高效地利用，降低 成本，提高可扩展性。
虚拟化技术的分类
介绍虚拟化技术的不同类型，包括服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。 了解各种虚拟化技术的特点和应用场景。
完全虚拟化和半虚拟化的区别
对比和解释完全虚拟化和半虚拟化的不同之处，包括性能、资源利用和操作系统的支持。了解何时使用每种虚 拟化技术。
虚拟化技术的优势和劣势
探讨虚拟化技术的优点，如资源利用率提升、环境隔离和便捷的部署。同时， 讨论虚拟化技术的一些挑战和劣势。
Intel VT与AMD-V虚拟化技术介 绍

云计算与虚拟化技术培训ppt与案例研究

云计算与虚拟化技术培训ppt与案例研究

VMware虚拟化技术案例
案例概述：VMware是虚拟化技术的先驱，提供全面的 虚拟化解决方案，包括服务器虚拟化、桌面虚拟化、网 络虚拟化等。 VMware的ESXi是功能强大的虚拟化平台，支持多种操 作系统和应用程序。
VMware的NSX网络虚拟化平台提供网络虚拟化和安全 功能。
案例内容
VMware的Horizon桌面虚拟化解决方案提供高效的桌 面管理和远程访问功能。
04
云计算与虚拟化的应用场景
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
企业私有云建设
01
企业私有云建设
通过云计算技术，企业可以构建自己的云服务平台，实现计算资源的灵
活扩展和共享，提高资源利用率，降低IT成本。
02
数据安全与隐私保护
在构建企业私有云时，需要充分考虑数据的安全性和隐私保护，采取有
数据安全与隐私保护
在远程办公和在线教育过程中，需要加强数据的安全性和隐私保护 措施，确保用户数据的安全性和完整性。
游戏与娱乐行业应用
高效能计算资源 游戏与娱乐行业需要大量的计算 资源来处理图形、音效和交互等 任务，云计算能够提供高效能计
算资源。
快速部署与迭代
游戏与娱乐行业需要快速迭代和部 署产品，云计算能够提供快速部署 和扩展的能力，缩短产品上市时间 。
软件即服务（SaaS）
总结词
提供软件应用程序并通过Web浏览器 供用户使用，用户无需安装和维护软 件，只需使用软件功能。
详细描述
SaaS应用程序由服务提供商管理和维 护，用户只需通过Web浏览器即可使 用软件功能。SaaS应用程序通常按需 付费，用户可以根据需求随时使用软 件功能。

大数据教材PPT课件之《云计算》：第7章 虚拟化技术(三)

大数据教材PPT课件之《云计算》：第7章 虚拟化技术(三)

终生免费的智能硬件大数据托管平台
扫一扫，进入万物云
终生免费的环境大数据共享平台
扫一扫，进入环境云
高校Hadoop教学科研
一揽子解决方案 了 解 详 情
云计算、大数据时代，社会亟需相关人才！而高校 缺平台、缺人才、缺经验！怎么办？
云 创 大 数 据 给您一步到位的解决方案！
建设一个Hadoop实验平台
核心层网络虚拟化 接入层网络虚拟化 虚拟机网络虚拟化 案例分析: VMware的网络虚拟化技术
7.4 网络虚拟化
接入层网络虚拟化
接入层虚拟化，可以实现数据中心接入层的分级设计。根据数据中心的走线要求， 接入层交换机要求能够支持各种灵活的部署方式和新的以太网技术。
拥塞通知
（IEEE 802.1Qau）
802.1Qbg
外部网络能够支持虚拟交换功能，对于虚拟交换网络范围内VM动 态迁移、调度信息，均通过LLDP扩展协议得到同步以简化运维
802.1Qbh
将远程交换机部署为虚拟环境中的策略控制交换机，而不是部署 成邻近服务器机架的交换机，通过多个虚拟通道，让边缘虚拟桥 复制帧到一组远程端口
10
7.4 网络虚拟化
23
7.5 桌面虚拟化
7.5.1 7.5.2 7.5.3
桌面虚拟化简介 技术现状 案例分析
7.5 桌面虚拟化
案例分析
VMware View的主要部件如下： View Connection Server（ View连接服务器） 接收到的远程桌面用户请求重定向到相应的虚拟桌面、物理桌面或终端服务器。 View Manager Security Server（View安全连接服务器） 可选组件 View Administrator Interface（ View管理接口程序） 用于配置View Connection Server、部署和管理虚拟桌面、控制用户身份验证。 View代理 安装在虚拟桌面依托的虚拟机、物理机或终端服务器上，安装后提供服务，可 由View Manager Server管理。

云计算与大数据的相关技术(微软雅黑)PPT课件

云计算与大数据的相关技术(微软雅黑)PPT课件
2.4 非关系型数据库
— 2.4.1 从关系型数据库到非关系型数据库 — 2.4.2 非关系型数据库的定义 — 2.4.3 非关系型数据库的分类
2.5 集群高速通信标准InfiniBand 2.6 云计算大数据集群的自组织特性
并行计算实验室

20.10.2020

20.10.2020
第2章 云计算与大数据的相关技术
《云计算与大数据技术》
第2章 云计算与大数据的相关技术
2.1 云计算与大数据 2.2 云计算与物联网 2.3 一致性哈希算法
— 2.3.1 一致性哈希算法的基本原理 — 2.3.2 一致性哈希算法中计算和存储位置的一致性
2002
2005
变化趋势: (1)从面向计算到面向数据; (2)从硬件为核心到以网络为核心; (3)从集中到分散再到集中
图2.1 计算机技术向云计算的演进
———
在据家了1动息成是相突发规从科向家关到据感的数大须研以云面数信2的法90技的为随学计只了之知生据数面究计，据息数。系使云计 的 或 研 对 出 展 模6097交 全 时 研 算 处 以 间 、 产 的 据 向 成 算 云 时 技 据 科是术系计算产军究而。，集年 年非流 球 随 究 的 理 网 存 微 者 产 概 数 为 和 计 代 术 可 学发统算机生事能言这这成A著方 人 地 的 时 物 络 在 关 ， 生 念 据 需 大 算 由 领 以 研常展能之R名技还部力由时个电P简式 的 都 第 代 理 为 大 系 人 目 正 ， 要 数 侧 于 域 为 究的更父的A术是门和于网时路， 共 在 四 实 核 量 等 们 前 是 数 重 据 重 提 科 的单一高JN数o的“，一这络期。和特 同 产 范 那 验 心 的 应 之 呈 在 据 点 这 于 出 学 四个效Eh据Tn早个他个时还是别 活 生 式 时 数 的 隐 用 间 现 这 是 关 两 描 量 的 研 个直重地的库M期别们国数没硬接是 动 数 ， 数 据 时 含 将 的 出 样 架 注 个 述 巨 面 究 范要完出专c，高，据时据代关数社了的构的名资大向和式力成由”更家据有件C现家a这速人。间的生数联据会：一整核词源所数知的量海于人关军量出的改rGt个移们微已构物据性和关大个个心也和带据识发，量r变h硬的注事很现高ay时动生博经成学的，复系众背系技可应来的发展数1y了件工计能小，速提9提期通产、跨非家构这杂和化景统术看用的概现历据8整出设作算力，推变出9研信数博越常只成时的结、下，作的技念提程的个年云备。机的数动革了究网据客了简处变计人构自出核计是网术同供也处计T计科体这的高据计时计络不、半单理得算类就动现心算描络挑时除同理i算m算学积个计低在算期算技再社个，生非所社被化的要能述化战也经样和机的B研和术是交世数物常面会隐、。素有了交。开验反分庞时算。整技，技e概究r存的在网纪据学复对运含连这，效面付始、映析大期能个术硬术n念的e储发固、。之数杂的行到续一这找向方深理了。的，的力计发件r到第s的展定视以间据，数相了化时就到计法刻论从发-价数，算展从大四L协和时频硬基，数据关所、期使自算，地、面展e数格据计系的电范e作成间共件本计据变联产复的计己时大改计向历发据昂生算统主子式机熟 和 享 为 没 算 来 得 ， 生 杂 典 算 需 代 数 变 算 计史明之。贵产能中要管制使 固 网 核 有 和 源 非 由 的 化 型 和 要 信 据 了 外 算，的父他，者力的动迅并现 定 站 心 关 数 多 常 于 特 存 处 息 侧 科 的 走网G万认没在 地 、 的 联 据 样 复 人 趋 征 储 理 技 重 学 第 向这主的重力速络r维a为有数 点 即 时 性 之 化 杂 人 势 就 的 的 术 于 研 四 面一要高要是发逐y网利等太据 进 时 代 ， 间 ， ， 都 中 。 是 协 数 的 描 究 种 向步阶是低性硬展改用人大的 行 通 也 物 的 不 如 是 。 云 计 作 据 两 述 的 重 数成段科决并件到变海提的生 ， 信 是 理 对 同 社 数 计 算 机 个 面 模 要 据为数学定不的大了量出实产 而 等 面 学 应 数 会 据 算 必 制 可 方 向 式 方 的推信、 ，
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电子工业出版社《云计算(第三版)》配套课件
云 计 算 （第三版）
CLOUD COMPUTING Third Edition
第7 章
虚拟化技术(二)
7.2 服务器虚拟化
7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5
服务器虚拟化的层次 服务器虚拟化的底层实现 虚拟机迁移 隔离技术 案例分析
培养一支云计算师资队伍
来自云计算高手的系列培训， 早在2010年就培训了全国第一批云计算师资力量。
营造一个大数据科研环境
为科研提供技术支持，与大数据应用相结合，让科研迈上新台阶。
电子工业出版社《云计算(第三版)》配套课件
云 计 算（第三版）
CLOUD COMPUTING Third Edition
7.2 服务器虚拟化
隔离技术
虚拟机隔离是指虚拟机之间在没有授权许可的情况下，互相之间不可通信、不可联 系的一种技术。
软件角度
互相隔离的虚拟机之间保持独立，如同一个完整的计算机
硬件角度 网络角度
被隔离的虚拟机相当于一台物理机，有自己的CPU、内存、 硬盘、I/O等，它与宿主机之间保持互相独立的状态
被隔离的虚拟机如同物理机一样，既可以对外提供网络服务， 也一样可以从外界接受网络服务
25
7.3 存储虚拟化 案例分析
VMware vSphere存储架构由 各种抽象层组成，这些抽象层 隐藏并管理物理存储子系统之 间的复杂性和差异
VMware虚拟存度排名首位的云计算资料和交流中心
终生免费的智能硬件大数据托管平台
扫一扫，进入万物云
服务器虚拟化的层次 服务器虚拟化的底层实现 虚拟机迁移 隔离技术 案例分析
7.2 服务器虚拟化
案例分析
VMware公司推出了面向云计算的一系列产品和解决方案
云基础架构及管理
VMware
云应用平台 终端用户计算
……
企业级 组织机构
服务器 虚拟化技术
数据中心
云计算环境
虚拟机迁移工具VMotion
存储迁移工具Storage VMotion
负责将虚拟地址 映射为物理地址
MMU
Memory Management Unit
管理物理存储 器的控制线路
提供硬件机制 的内存访问授权
5
7.2 服务器虚拟化
内存隔离
Xen将这层中间地址真正地映射到机器地址上却可以是不连续的，这样保证了所有 的物理内存可被任意分配给不同的Guest OS
虚拟内存
伪物理内存
7
7.2 服务器虚拟化
网络隔离的目标
确保把有害的攻击隔离，在可信网络之外 和保证可信网络内部信息不外泄的前提下， 完成网间数据的安全交换。
7.2 服务器虚拟化
网络隔离
关键
在于系统对通信数据的控制 即通过不可路由的协议来完成网间的数据交换
安全 要素
机密性
完整性
可用性
可控性
抗抵赖
安全 机制
访问控制
身份认证
16
7.3 存储虚拟化
7.3.1 7.3.2 7.3.3
存储虚拟化的一般模型 存储虚拟化的实现方式 案例分析
7.3 存储虚拟化 存储虚拟化的一般模型
一般来说，虚拟化存储系统在原有存储系 统结构上增加了虚拟化层，将多个存储单 元抽象成一个虚拟存储池，存储单元可以 是异构，可以是直接的存储设备，也可以 是基于网络的存储设备或系统。
基于存储设备
的存储虚拟化
基于网络的
存储虚拟化
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7.3 存储虚拟化
基于主机的存储虚拟化
基于主机的存储虚拟化，也称基于服务器的存储虚拟化或者基于系统卷管理器的 存储虚拟化，其一般是通过逻辑卷管理来实现的。
数据 存储共享
存储
数据复制
资源管理 及迁移
集群系统 远程备份
灾难恢复
优势 性价比比较高
劣势
性能下降 可扩展性差 不支持异构平台
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7.2 服务器虚拟化 隔离技术
虚拟机隔离机制
网络隔离； 构建虚拟机安全文件防护网； 基于访问控制的逻辑隔离机制； 通过硬件虚拟，让每个虚拟机无法突破虚拟机管理器给出的资源限制； 硬件提供的内存保护机制； 进程地址空间的保护机制，IP地址隔离。
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7.2 服务器虚拟化 内存隔离
管理虚拟存储 器的控制线路
减少存储系统的管理开销 实现存储系统数据共享 提供透明的高可靠性和可扩展性。
物理服务器或者虚拟机
虚拟化层
底层存储物理存储设备
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7.3 存储虚拟化
7.3.1 存储虚拟化的一般模型
7.3.3 案例分析
7.3 存储虚拟化 存储虚拟化的实现方式
目前，实现存储虚拟化的方式主要有三种：
基于主机的
存储虚拟化
储虚拟化方法的效果不是很好 这种设备往往规模有限并且不能进行级联，这就使得虚拟存储设备的可扩展性
比较差
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7.3 存储虚拟化
基于网络的存储虚拟化
基于网络的存储虚拟化方法是在网络设备上实现存储虚拟化功能，包括基于互连 设备和基于路由器两种方式。
优点 相对于上述几种方式，基于路由器的虚拟化在性能、效果和安全方 面都要好一些
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加密签名
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7.2 服务器虚拟化 网络隔离
实现原理
专用通信设备
专有安全协议
加密验证机制
应用层数据提取和 鉴别认证技术
不同安全级别网络之间的数据交换
彻底阻断了网络间 的直接TCP/IP连接
保证了网间数据交换 的安全、可控
杜绝了由于操作系统 和网络协议自身漏洞 带来的安全风险
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7.2 服务器虚拟化
7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5
7.3 存储虚拟化
存储虚拟化将系统中分散的存储资源整合起来
提高了存储资源利用率 降低了单位存储空间的成本 降低了存储管理的负担和复杂性
在虚拟层通过使用数据镜像、数据校验和多路径等技术
提高了数据的可靠性及系统的可用性
利用负载均衡、数据迁移、数据块重组等技术
提升系统的潜在性能
整合和重组底层物理资源
得到多种不同性能和可靠性的新的虚拟设备 满足多种存储应用的需求
缺点
如果连接主机到存储网络的路由器出现故障，也可能会使主机上的 数据不能被访问，但是只有与故障路由器连接在一起的主机才会受 到影响，其余的主机还是可以用其他路由器访问存储系统，且路由 器的冗余还能够支持动态多路径。
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7.3 存储虚拟化
7.3.1 7.3.2 7.3.3
存储虚拟化的一般模型 存储虚拟化的实现方式 案例分析
第7 章
谢谢观看
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7.3 存储虚拟化
基于存储设备的存储虚拟化
基于存储设备的存储虚拟化主要是在存储设备的磁盘、适配器或者控制器上实现 虚拟化功能。 有很多的存储设备的内部都有功能比较强的处理器 存储设备带有专门的嵌入式系统，可以在存储子系统的内部进行存储虚拟化，
对外提供虚拟化磁盘 这类存储子系统与主机无关，对系统性能的影响比较小，也比较容易管理 对于包含有多家厂商提供异构的存储设备的SAN存储系统，基于存储设备的存
机器内存
虚拟内存与机器内存的映射关系
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7.2 服务器虚拟化
内存隔离
虚拟机监控器使用分段和分页机制对自身的物理内存进行保护。x86体系结构提供 了支持分段机制的虚拟内存，这能够提供另一种形式的特权级分离。
基址
段限
属性位
基址和虚拟地址相加形 成线性地址
段限决定了这个段中所能 访问的线性空间的长度
属性位则标记了该段是 否可读写，源自执行，是 代码段还是数据段等13
7.2 服务器虚拟化 VMware Storage VMotion
VMware Storage VMotion用于实时迁移虚拟机磁盘文件，以便满足对虚拟机磁盘 文件的升级、维护和备份。
原理 存储之间的转移
核心技术
磁盘快照
REDO记录
父/子磁盘关系
快照整合
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7.1 虚拟化技术简介 7.2 服务器虚拟化 7.3 存储虚拟化 7.4 网络虚拟化 7.5 桌面虚拟化
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7.2 服务器虚拟化 VMotion
VMotion是VMware用于在数据中心的服务器之间进行虚拟机迁移的技术。 虚拟机迁移过程中主要采用三项技术：
① 将虚拟机状态信息压缩存储在共享存储器的文件中 ② 将虚拟机的动态内存和执行状态通过高速网络在源ESX服务器和目标 ESX服务器之间快速传输 ③ 虚拟化网络以确保在迁移后虚拟机的网络身份和连接能保留
7.3 存储虚拟化 案例分析
VMFS的功能主要包括以下3点。
磁盘锁定技术
锁定已启动的虚拟机的磁盘，以避免多台服务器同时启 动同一虚拟机
故障一致性 和恢复机制
用于快速识别故障的根本原因，帮助虚拟机、物理主机 和存储子系统从故障中恢复
裸机映射 （RDM）
RDM使得虚拟机能够直接访问物理存储子系统（iSCSI 或光纤通道）上的LUN（Logical Unit Number）