虛擬化共享存儲

① 華為虛擬化(kvm)平台,如何在宿主機上底層查看到虛擬機在共享存儲上存放位置和模板文件格式謝謝！

在linux上玩過kvm的朋友基本都曉得，在宿主機上運行了虛擬主機以後，我們無法直接看到某一個虛擬主機IP地址。比如：

[root@21yunwei /]$virsh list --all
Id 名稱 狀態
----------------------------------------------------
3 geoip running
4 tomcat running
5 jenkins running
18 gitlab running
19 win7 running
如果我們想知道gitlab這個虛擬機的IP地址，那麼是無法直接看到的。這里就需要一個小方法做排查，很簡單的，就兩步驟：
1，編輯虛擬主機配置文件。

[root@21yunwei /]$virsh edit gitlab
進去以後直接查找mac 可以定位到如下地址信息，記錄下mac後退出：

<mac address='52:54:00:FA:61:75'/>
2，通過arp -a判定虛擬機器IP地址。

[root@21yunwei /]$arp -a | grep -i 52:54:00:FA:61:75
? (192.168.1.101) at 52:54:00:fa:61:75 [ether] on br1
注意這里一定要加上-i 忽略大小寫。不然因為大小寫問題有可能查不到。

說明：這里只根據通信緩存記錄的mac 、IP地址手段做排查。也有可能找不到。最好的辦法是自己寫一個腳本跟網段內的所有伺服器都ping一次，記錄下mac、ip地址以後再查找就沒問題。

② 主機存儲虛擬化層文件系統方式虛擬機模板放在哪一層存儲模型上

主機存儲虛擬化層和文件系統屬於不同的存儲模型。

主機存儲虛擬化層通常使用的是類似於卷管理器的方式，用來創建、管理和操作虛擬磁碟映像（Virtual Disk Image）。虛擬化層將主機物理層面的硬體資源，如CPU、內存、存儲等抽象成一個虛擬的計算環境，為虛擬機提供運行時的支持。

而文件系統屬於操作系統層面的存儲模型，它用來組織電腦上的文件和文件夾，為用戶或程序提供訪問和操作文件的介面。文件系統通常世困使用的是磁碟分區或邏輯卷管理等方式進行存儲。慧橋

關於虛擬機模板的存儲，一般建議將其存儲在主機存儲虛擬化層中，因為虛擬化層可以通過內部的虛擬化方式，將虛擬磁碟映像快速地復制到其他虛擬機中，方便我們進行虛擬機的部署和管理。另外，如果將虛擬機模板存儲在文件系統中，並且如果所用磁碟空間過大，那麼可能會影響操作系統的性能和文件系統的穩定性。

希望能夠幫助您理解虛擬化層和文件系統層的存儲模型，以及虛擬機模搜碧念板存儲的建議。

③ 簡述虛擬化存儲技術的三種實現方法及工作原理

從系統的觀點看，有三種主要的存儲虛擬化方法:

1. 基於主機的虛擬存儲;

2. 基於存儲設備的虛擬存儲;

3. 基於網路的虛擬存儲。

方法1:基於主機的虛擬存儲

基於主機的虛擬存儲依賴於代理或管理軟體，它們安裝在一個或多個主機上，實現存儲虛擬化的控制和管理。由於控制軟體是運行在主機上，這就會佔用主機的處理時間。因此，這種方法的可擴充性較差，實際運行的性能不是很好。基於主機的方法也有可能影響到系統的穩定性和安全性，因為有可能導致不經意間越權訪問到受保護的數據。這種方法要求在主機上安裝適當的控制軟體，因此一個主機的故障可能影響整個SAN系統中數據的完整性。軟體控制的存儲虛擬化還可能由於不同存儲廠商軟硬體的差異而帶來不必要的互操作性開銷，所以這種方法的靈活性也比較差。

但是，因為不需要任何附加硬體，基於主機的虛擬化方法最容易實現，其設備成本最低。使用這種方法的供應商趨向於成為存儲管理領域的軟體廠商，而且目前已經有成熟的軟體產品。這些軟體可以提供便於使用的圖形介面，方便地用於SAN的管理和虛擬化，在主機和小型SAN結構中有著良好的負載平衡機制。從這個意義上看，基於主機的存儲虛擬化是一種性價比不錯的方法。

方法2:基於存儲設備的虛擬化

基於存儲設備的存儲虛擬化方法依賴於提供相關功能的存儲模塊。如果沒有第三方的虛擬軟體，基於存儲的虛擬化經常只能提供一種不完全的存儲虛擬化解決方案。對於包含多廠商存儲設備的SAN存儲系統，這種方法的運行效果並不是很好。依賴於存儲供應商的功能模塊將會在系統中排斥JBODS(Just a Bunch of Disks，簡單的硬碟組)和簡單存儲設備的使用，因為這些設備並沒有提供存儲虛擬化的功能。當然，利用這種方法意味著最終將鎖定某一家單獨的存儲供應商。

基於存儲的虛擬化方法也有一些優勢:在存儲系統中這種方法較容易實現，容易和某個特定存儲供應商的設備相協調，所以更容易管理，同時它對用戶或管理人員都是透明的。但是，我們必須注意到，因為缺乏足夠的軟體進行支持，這就使得解決方案更難以客戶化(customzing)和監控。

方法3:基於網路的虛擬存儲

基於網路的虛擬化方法是在網路設備之間實現存儲虛擬化功能，具體有下面幾種方式:

1. 基於互聯設備的虛擬化

基於互聯設備的方法如果是對稱的，那麼控制信息和數據走在同一條通道上;如果是不對稱的，控制信息和數據走在不同的路徑上。在對稱的方式下，互聯設備可能成為瓶頸，但是多重設備管理和負載平衡機制可以減緩瓶頸的矛盾。同時，多重設備管理環境中，當一個設備發生故障時，也比較容易支持伺服器實現故障接替。但是，這將產生多個SAN孤島，因為一個設備僅控制與它所連接的存儲系統。非對稱式虛擬存儲比對稱式更具有可擴展性，因為數據和控制信息的路徑是分離的。

基於互聯設備的虛擬化方法能夠在專用伺服器上運行，使用標准操作系統，例如Windows、Sun Solaris、Linux或供應商提供的操作系統。這種方法運行在標准操作系統中，具有基於主機方法的諸多優勢--易使用、設備便宜。許多基於設備的虛擬化提供商也提供附加的功能模塊來改善系統的整體性能，能夠獲得比標准操作系統更好的性能和更完善的功能，但需要更高的硬體成本。

但是，基於設備的方法也繼承了基於主機虛擬化方法的一些缺陷，因為它仍然需要一個運行在主機上的代理軟體或基於主機的適配器，任何主機的故障或不適當的主機配置都可能導致訪問到不被保護的數據。同時，在異構操作系統間的互操作性仍然是一個問題。

3. 基於路由器的虛擬化

基於路由器的方法是在路由器固件上實現存儲虛擬化功能。供應商通常也提供運行在主機上的附加軟體來進一步增強存儲管理能力。在此方法中，路由器被放置於每個主機到存儲網路的數據通道中，用來截取網路中任何一個從主機到存儲系統的命令。由於路由器潛在地為每一台主機服務，大多數控制模塊存在於路由器的固件中，相對於基於主機和大多數基於互聯設備的方法，這種方法的性能更好、效果更佳。由於不依賴於在每個主機上運行的代理伺服器，這種方法比基於主機或基於設備的方法具有更好的安全性。當連接主機到存儲網路的路由器出現故障時，仍然可能導致主機上的數據不能被訪問。但是只有聯結於故障路由器的主機才會受到影響，其他主機仍然可以通過其他路由器訪問存儲系統。路由器的冗餘可以支持動態多路徑，這也為上述故障問題提供了一個解決方法。由於路由器經常作為協議轉換的橋梁，基於路由器的方法也可以在異構操作系統和多供應商存儲環境之間提供互操作性。

④ CPU和內存虛擬化

上篇文章介紹了雲計算之虛擬化技術，針對虛擬化技術的實現方式和技術細節進行了描述。從雲計算的核心組件來講，虛擬化又分為計算虛擬化、存儲虛擬化和網路虛擬化。本文就計算虛擬化進行講解。

計算虛擬化就是在虛擬系統和底層硬體之間抽象出CPU和內存等昌蔽，以供虛擬機使用。計算虛擬化技術需要模擬出一套操作系統的運行環境，在這個環境你可以安裝Windows，也可以部署Linux，這些操作系統被稱作GuestOS。他們相互獨立，互不影響（相對的，因為當主機資源不足會出現競爭等問題，導致運行緩慢等問題）。計算虛擬化可以將主機單個物理核虛擬出多個vCPU，這些vCPU本質上就是運行的線程，考慮到系統調度，所以並不是虛擬的核數越多越好。計算虛擬化把物理機上面內存進行邏輯劃分出多個段，供不同的虛擬機使用，每個虛擬機看到的都是自己獨立的內存。從這個意義上講，計算虛擬化包含了CPU虛擬化和內存虛擬化。

CPU具有根模式和非根模式，每種模式下又有ring0和ring3。宿主機運行在根模式下，宿主機的內核處於ring0，而用戶態程序處於ring3，GuestOS運行在非根模式。相似的，GuestOS的內核運行在ring0，用戶態程序運行在ring3。處於非根模式的GuestOS，當外部中斷或缺頁異常，或者主動調用VMCALL指令調用VMM的服務的時候（與系統調用類似）的時候，硬體自動掛起Guest OS，CPU會從非根模式切換到根模式，整個過程稱為VM exit，相反的，VMM通過顯式調用VMLAUNCH或VMRESUME指令切換到VMX non-root operation模式，硬體自動載入Guest OS的上下文，於是Guest OS獲得運行，這種轉換稱為VM entry。

對於CPU虛擬化，有CPU過載使用、指定vCPU親和性等技術。

在虛擬化環境下，伺服器上的虛擬機會以邏輯CPU的方式給虛擬機分配CPU。因此在一個物理伺服器主機上分配給虛擬機的vCPU總數可能會超過邏輯CPU數目，這種使用方式稱之為CPU的過載使用。嚴格來說，即使是打開超線程，並以線程為單位給虛擬機分配vCPU，vCPU的數量也可能會超過物理CPU數目，因此這也是一種過載使用。與操作系統向應用程序分配CPU一樣，給虛擬機分配vCPU是由調度器決定的，調度器遵循一定的規則，向VM分配vCPU。

在Linux環境下，每個進程或線程可以綁定到特定的一個或幾個物理CPU上運行，這稱之為CPU的親和性。每個vCPU都是物理機上的一個線程，可以通過taskset工具設置其處理器的親和性，使其綁定到某一個或者幾個處理器上進行調度。盡管Linux內核的進程調度演算法已經非常高效了，在多數情況下不需要對調度進行干預。不過在虛擬化環境中，有必要對其進行設置，綁定到固定的邏輯CPU上，使得其獨占某些CPU資源而不受其他業務的干擾。

除了CPU虛擬化，另一個關鍵是內存虛擬化，通過內存虛擬化共享物理系統內存，動態分配給虛擬機。虛擬機的內存虛擬化很象現在的操作系統支持的虛擬內存方式，應用程序看到鄰近弊物的內存地址空間，這個地址租迅液空間無需和下面的物理機器內存直接對應，操作系統保持著虛擬頁到物理頁的映射。現在所有的x86 CPU都包括了一個稱為內存管理的模塊MMU（Memory Management Unit）和TLB(Translation Lookaside Buffer)，通過MMU和TLB來優化虛擬內存的性能。

為了使得虛擬機的內存看起來也是從一個零地址開始的一段連續地址空間，VMM引入了一層新的地址空間，即客戶機物理地址空間，這個地址空間不是真正意義上的物理地址空間，它們之間還有一層轉換。因此從虛擬機虛擬地址到真實物理地址需要兩層轉換：客戶機虛擬地址（GVA）到客戶機物理地址（GPA）的轉換，客戶機物理地址（GPA）到宿主機物理地址（HPA）的轉換。在第一代虛擬化技術中，這兩層轉換是由軟體通過影子頁表來實現的，由於其效率較低，在第二代虛擬化技術中，Intel引入了EPT擴展頁表通過硬體來實現轉換，同樣AMD也有類似的技術，稱之為NPT嵌套頁表。

對於內存虛擬化，有內存去重和內存氣球等技術。

所謂內存去重，就是同一物理伺服器上存在同一內存頁的時候，共享這個頁，以節省內存使用量。在同一物理伺服器上運行多個相同OS虛擬機的情況下，OS的內核頁面會有很多重復，所以該功能對於節省內存特別有效。在vSphere中，這個功能稱之為透明頁共享（TPS），在KVM中，這個功能稱之為內核相同頁合並（KSM）。

當在物理伺服器上發出追加內存分配時，會從同一伺服器上運行的其它VM中回收內存頁，並將回收的內存頁進行分配的機制，稱之為回收，也叫內存氣球。一旦要求追加內存，並且存在較多空閑內存的VM時，可以通過該VM的內存氣球驅動，從該VM的閑置內存中回收內存。因為是從閑置的內存中回收，不會產生頻繁的分頁，因此在回收閑置內存時，不會對VM的性能有明顯的性能影響。如果要回收的內存量很大，連非閑置的內存也要回收，就會對VM的性能有明顯的影響。

另外，GPU虛擬化、Docker容器也屬於計算虛擬化的范疇，後面的文章中也會講到。請大家關注後續文章。

⑤ vmware虛擬化怎麼給兩台linux虛擬機做共享存儲

使用windows的CMD程序操作，進入vmware的安裝目錄，然後執行：

CMD> vmware-vdiskmanager.exe # 不加任何參數會顯示完整的幫助信息。
CMD> vmware-vdiskmanager.exe -c -s 200Mb -a ide -t 0 disk.vmdk

這樣就生成了一個新的(-c參數)，200Mb大小(-s 200Mb)，IDE介面(-a ide)的名為'disk.vmdk'磁碟。
關於'-t 0'的含義，請參考該命令的幫助信息。

⑥ 虛擬化有哪些應用

1、高校信息化建設中的應用
1、伺服器虛擬化
2、網路虛擬化
通常網路虛擬化包括虛擬專用網和虛擬區域網。由於虛擬專用網抽象了網路連接，所以遠程用戶可以像物理連接一樣訪問組織內部的網路。而且虛擬專用網還可以防止來自Internet或Intranet中其他網段的威脅，使用戶能夠安全、快速地訪問數據，極大的幫組了網路管理員對網路安全的管理。
3、存儲虛擬化（雲存儲）
使用存儲虛擬化技術可以將邏輯存儲單元整合在廣域網范圍內，並且存儲單元從一個磁碟陣列移動到另一個磁碟陣列上時可以不需要停機。雲計算存儲系統中使用存儲虛擬化技術可以大幅簡化存儲資源的分配與管理，提高硬體利用率。數據管理員只需要通過通用的管理界面就能對數據進行管理和控制，大大減少了交互操作的工作。
4、桌面虛擬化（雲桌面）
桌面虛擬化可以解除用戶的桌面環境和終端設備的耦合關系。用戶的完整桌面環境可以存儲在伺服器中，桌面虛擬化技術可以讓用戶通過不同的具備有足夠顯示功能和處理能力的終端設備通過網路來訪問桌面環境。

⑦ 什麼是虛擬化技術虛擬化技術有哪些分類和方法

要了解詳情，請加我的號，或照片上有我的照片，我們私聊。x0dx0a 可以免費試用的哦！！！！！！！！！x0dx0a自從虛擬化提出以後，至今虛擬化技術分類有很多，方法也有很多，下面來一起了解下什麼是虛擬化技術，及分類和方法。x0dx0a 當今發達國家在設計、製造、加工技術等方面已經達到相當自動化的水平，其產品設計普遍採用CAD、CAM、CAE和計算機模擬等手段，企業管理也已採用了科學的規范化的管理方法和手段，目前其主要從製造系統自動化方面尋找出路，為此提出了一系列新的製造系統，如敏捷製造、並行工程、計算機集成製造系統等。近些年，從虛擬機的大量部署到成功案例逐漸涌現，越來越多的製造企業開始關注虛擬化技術給優化IT基礎架構，推動業務創新帶來的啟發，希望將其與業務相結合，找到掌握新技術、革新先進製造系統和先進製造模式的方法。虛擬化目前應用於製造業信息化主要體現在IT整合和節約成本，在其他方面很少，而實際上由於虛擬化技術的特點，其應用價值可以在遠程辦公、虛擬製造、工業控制等製造業相關領域都能得到體現。本文主要對虛擬化技術及其在製造業的應用現狀進行綜述，提出虛擬化在製造業的應用框架，為相關人員提供該領域的應用研究進展與發展趨勢方面的介紹。x0dx0a 1 虛擬化技術x0dx0a 虛擬化是指為運行的程序或軟體營造它所需要的執行環境，在採用虛擬化技術後，程序或軟體的運行不再獨享底層的物理計算資源，它只是運行在一個完全相同的物理計算資源中，而底層的影響可能與之前所運行的計算機結構完全不同。虛擬化的主要目的是對IT基礎設施和資源管理方式的簡化。虛擬化的消費者可以是最終用戶、應用程序、操作系統、訪問資源或與資源交互相關的其他服務。由於虛擬化能降低消費者與資源之間的耦合程度，消費者不再依賴於資源的特定實現，因此在對消費者的管理工作影響最小的基礎上，可以通過手工、半自動、或者服務級協定（SLA）等來實現對資源的管理。x0dx0a 1.1 虛擬化的分類x0dx0a 從虛擬化的目的來看，虛擬化技術主要分為以下幾個大類：x0dx0a （1）平台虛擬化（Platform Virtualization），它是針對計算機和操作系統的虛擬化，又分成伺服器虛擬化和桌面虛擬化。伺服器虛擬化是一種通過區分資源的優先次序，並將伺服器資源分配給最需要它們的工作負載的虛擬化模式，它通過減少為單個工作負載峰值而儲備的資源來簡化管理和提高效率。桌面虛擬化是為提高人對計算機的操控力，降低計算機使用的復雜性，為用戶提供更加方便適用的使用環境的一種虛擬化模式。平台虛擬化主要通過CPU虛擬化、內存虛擬化和I/O介面虛擬化來實現。x0dx0a （2）資源虛擬化（Resource Virtualization），針對特定的計算資源進行的虛擬化，例如，存儲虛擬化、網路資源虛擬化等。存儲虛擬化是指把操作系統有機地分布於若干內外存儲器，兩者結合成為虛擬存儲器。網路資源虛擬化最典型的是網格計算，網格計算通過使用虛擬化技術來管理網路上的數據，並在邏輯上將其作為一個系統呈現給消費者，它動態地提供了符合用戶和應用程序需求的資源，同時還將提供對基礎設施的共享和訪問的簡化。當前，有些研究人員提出利用軟體代理技術來實現計算網路空間資源的虛擬化，如Gaia，Net Chaser[21]，Spatial Agent。x0dx0a （3）應用程序虛擬化（Application Virtualization），它包括模擬、模擬、解釋技術等。Java 虛擬機是典型的在應用層進行虛擬化。基於應用層的虛擬化技術，通過保存用戶的個性化計算環境的配置信息，可以實現在任意計算機上重現用戶的個性化計算環境。服務虛擬化是近年研究的一個熱點，服務虛擬化可以使業務用戶能按需快速構建應用的需求，通過服務聚合，可屏蔽服務資源使用的復雜性，使用戶更易於直接將業務需求映射到虛擬化的服務資源。現代軟體體系結構及其配置的復雜性阻礙了軟體開發生命周期，通過在應用層建立虛擬化的模型，可以提供最佳開發測試和運行環境。x0dx0a （4）表示層虛擬化。在應用上與應用程序虛擬化類似，所不同的是表示層虛擬化中的應用程序運行在伺服器上，客戶機只顯示應用程序的UI界面和用戶操作。表示層虛擬化軟體主要有微軟的Windows 遠程桌面（包括終端服務）、Citrix Metaframe Presentation Server和Symantec PcAnywhere等。x0dx0a 1.2 虛擬化的方法x0dx0a 通常所說的虛擬化主要是指平台虛擬化，它通過控製程序隱藏計算平台的實際物理特性，為用戶提供抽象的、統一的、模擬的計算環境。通常虛擬化可以通過指令級虛擬化和系統級虛擬化來實現。x0dx0a 1.2.1 指令級虛擬化方法x0dx0a 在指令集層次上實現虛擬化，即將某個硬體平台上的二進制代碼轉換為另一個平台上的二進制代碼，實現不同指令集間的兼容，也被稱作「二進制翻譯」。二進制翻譯是通過模擬來實現的，即在一個具有某種介面和功能的系統上實現另一種與之具有不同介面和功能的系統。二進制翻譯的軟體方式，它可以有3 種方式實現：解釋執行、靜態翻譯、動態翻譯。x0dx0a 近年來，最新的二進制翻譯系統的研究主要在運行時編譯、自適應優化方面，由於動態翻譯和執行過程的時間開銷主要包括四部分：即磁碟訪問開銷、存儲訪問開銷、翻譯和優化開銷、目標代碼的執行開銷，所以要提高二進制翻譯系統的效率主要應減少後3個方面的開銷。目前典型的二進制翻譯系統主要有Daisy/BOA、Crusoe、Aeries、IA-32EL、Dynamo 動態優化系統和JIT編譯技術等。x0dx0a 1.2.2 系統級虛擬化方法x0dx0a 系統虛擬化是在一台物理機上虛擬出多個虛擬機。從系統架構看，虛擬機監控器（VMM）是整個虛擬機系統的核心，它承擔了資源的調度、分配和管理，保證多個虛擬機能夠相互隔離的同時運行多個客戶操作系統。系統級虛擬化要通過CPU虛擬化、內存虛擬化和I/O虛擬化實現。x0dx0a （1）CPU虛擬化x0dx0a CPU虛擬化為每個虛擬機提供一個或多個虛擬CPU，多個虛擬CPU分時復用物理CPU，任意時刻一個物理CPU只能被一個虛擬CPU使用。VMM必須為各虛擬CPU合理分配時間片並維護所有虛擬CPU的狀態，當一個虛擬CPU的時間片用完需要切換時，要保存當前虛擬CPU的狀態，將被調度的虛擬CPU的狀態載入物理CPU。X86 的CPU虛擬化方法主要有：二進制代碼動態翻譯（dynamic binary translation）、半虛擬化（para-virtualization）和預虛擬化技術。為了彌補處理器的虛擬化缺陷，現有的虛擬機系統都採用硬體輔助虛擬化技術。CPU虛擬化需要解決的問題是：①虛擬CPU的正確運行，虛擬CPU正確運行的關鍵是保證虛擬機指令正確執行，各虛擬機之間不互相影響，即指令的執行結果不改變其他虛擬機的狀態，目前主要是通過模擬執行和監控運行；②虛擬CPU的調度。虛擬CPU的調度是指由VMM決定當前哪一個虛擬CPU實際在物理CPU上運行，保證虛擬機之間的隔離性、虛擬CPU的性能、調度的公平。虛擬機環境的調度需求是要充分利用CPU資源、支持精確的CPU分配、性能隔離、考慮虛擬機之間的不對等、考慮虛擬機之間的依賴。常見的CPU調度演算法有BVT、SEDF、CB等。x0dx0a （2）內存虛擬化x0dx0a VMM通常採用分塊共享的思想來虛擬計算機的物理內存。VMM將機器的內存分配給各個虛擬機，並維護機器內存和虛擬機內存之間的映射關系，這些內存在虛擬機看來是一段從地址0 開始的、連續的物理地址空間。在進行內存虛擬化後，內存地址將有機器地址、偽物理地址和虛擬地址三種地址。在X86 的內存定址機制中，VMM能夠以頁面為單位建立虛擬地址到機器地址的映射關系，並利用頁面許可權設置實現不同虛擬機間內存的隔離和保護。為了提高地址轉換的性能，X86 處理器中加入TLB，緩存已經轉換過的虛擬地址，在每次虛擬地址空間切換時，硬體自動完成切塊TLB。為了實現虛擬地址到物理地址的高效轉換，通常採取復合映射的思想，通過MMU半虛擬化和影子頁表來實現頁表的虛擬化。虛擬機監控器的數據不能被虛擬機訪問，因此需要一種隔離機制，這種隔離機制主要通過修改客戶操作系統或段保護來實現。內存虛擬化的優化機制，包括按需取頁、虛擬存儲、內存共享等。x0dx0a （3）I/O虛擬化x0dx0a 由於I/O設備具有異構性強，內部狀態不易控制等特點，VMM系統針對I/O設備虛擬化有全虛擬化、半虛擬化、軟體模擬和直接I/O訪問等設計思路。近年來，更多的學者將I/O虛擬化的研究放在共享的網路設備虛擬化研究，提出將IOVM結構映射到多核心伺服器平台。I/O設備除了增加吞吐量和固有的並行數據流、聯系串列特性以及基於分組的協議外，還應該考慮到傳統的PCI 兼容的PCI Express的硬體，建立相應的匯流排適配器，以彌補象單一主機無專門的驅動程序時的需要。有些研究人員專注於外存儲虛擬化的研究，提出讓存儲虛擬化系統上的SCSI目標模擬器運行在SAN上，存儲動態的目標主機的物理信息，並使用映射表方法來修改SCSI命令地址，使用點陣圖的技術來管理可用空間等思想。存儲虛擬化系統應提供諸如邏輯卷大小、各種功能、數據鏡像和快照，並兼容集群主機和多個操作系統。由於外存儲虛擬化能全面提升存儲區域網路的服務質量，而帶外虛擬化與帶內虛擬化相比具有性能高和擴展性好等優點，通過運用按序操作、Redo日誌以及日誌完整性鑒別，設計基於關系模型的磁碟上虛擬化元數據組織方式，可以形成一致持久的帶外虛擬化系統。x0dx0a 1.3 虛擬化的管理x0dx0a 虛擬化的管理主要指多虛擬機系統的管理，多虛擬機系統是指在對多計算系統資源抽象表示的基礎上，按照自己的資源配置構建虛擬計算系統，其主要包括虛擬機的動態遷移技術和虛擬機的管理技術。x0dx0a （1）虛擬機之間的遷移x0dx0a 將虛擬化作為一種手段管理現有的資源和加強其在網路計算的利用率，通過構建分布式可重構的虛擬機，必要時在物理伺服器運行時遷移服務。通過移動代理技術、分布式虛擬機等提高資源利用率和服務可用性，通過尋找服務最優的策略在可重構和分布式虛擬機上遷移。為了將虛擬機運行的操作系統與應用程序從一個物理結點遷移到另外一個運行結點，同時保持客戶操作系統和應用程序不受干擾，有些研究者提出以數據為中心的可遷移的虛擬運行環境，使得用戶操作環境實現異地遷移、無縫重構；x0dx0a 也有研究人員提出程序執行環境的動態按需配置機制。在跨物理伺服器遷移虛擬機，進行自動化的虛擬伺服器的管理，必須考慮高層次的服務質量要求和資源管理成本。有些研究人員提出了通過管理程序控制的方法，以支持移動IP的實時遷移虛擬機在網路上，使虛擬機實時遷移其分布計算資源，從而改善遷移性能，降低網路恢復延遲，提供高可靠性和容錯。有些研究機構通過設計一個通用的硬體抽象層，實現多個虛擬機的移植，具有高效率執行環境中的移動設備。虛擬機的遷移步驟一般有啟動遷移、內存遷移、凍結虛擬機、虛擬機恢復執行。x0dx0a （2）虛擬機的管理x0dx0a 對於多虛擬機來說，一個非常重要的方面是減少用戶對動態的和復雜的物理設備的管理和維護，通過軟體和工具來實現任務管理。當前典型的多虛擬機伺服器管理軟體是Virtual Infrastructure，它通過Virtual Center管理伺服器的虛擬機池，通過VMotion完成虛擬機的遷移，通過VMFS管理多虛擬機文件系統。其次，Parallax 是針對Xen 的多虛擬機管理器，它通過採用消除寫共享，增強客戶端的緩存等方式並利用模板映像來建立整個系統；同時使用快照（snapshot）以及寫時復制（-on-write）機制來實現塊級共享，並使用副本來保證可用性。虛擬機監控器直接控制parallax 使用的物理盤，它們運行物理設備驅動器，並給虛擬磁碟鏡像VDI 的本地虛擬機提供一個普通的塊介面。x0dx0a 2 虛擬化在製造業信息化中的應用x0dx0a 2.1 虛擬化在製造業信息化中的應用框架x0dx0a 當今製造業正朝著精密化、自動化、柔性化、集成化、網路化、信息化和智能化的方向發展，在這種趨勢下，誕生了許多先進製造技術和先進製造模式。這些先進製造技術和先進製造模式要求現有的IT基礎設施能提供更高的計算服務水平，因此在製造業信息化中，需要建立以虛擬化為導向的資源分配體系結構，提供客戶驅動的服務管理和計算風險管理，維持以服務水平協議（SLA）為導向的資源分配體系。虛擬化在製造業信息化中主要用於集中IT管理、應用整合、工業控制、虛擬製造等。x0dx0a 處在最底層的是製造業企業的虛擬計算資源池（VirtualCluster），它由多台物理伺服器（PhysicsMachine）形成，各物理伺服器上運行著虛擬化軟體（VMM），虛擬化軟體上運行著完成各種任務需求的虛擬機，虛擬計算資源池的虛擬化管理軟體（VMS）為IT環境提供集中化、操作自動化、資源優化的功能，可以快速部署向導和虛擬機模板。虛擬計算資源池中的虛擬機將不同類型的客戶操作系統（Guest OS）和運行其上的數據層、服務層應用程序（App）封裝在一起，形成一個企業協同設計製造的完整系統，為表示層的用戶提供多種形態的數據處理和顯示功能。在圖1 的框架中，虛擬計算資源池的動態資源調度（DRS）模塊可以跨越物理機不間斷地監控資源利用率，並根據反映業務需要和不斷變化的優先順序的預定規則，在多個虛擬機之間分配可用資源。在製造業信息化中，集中IT管理、應用整合、工業控制、虛擬製造等多種應用需求都將以各種服務的形式被封裝到了虛擬機中，例如製造任務協同服務、資源管理服務、信息訪問服務、WWW服務、工業控制服務、應用系統集成服務、數據管理服務、高效能計算服務、工具集服務等；同時支撐所有應用需求的資料庫也被封裝到了虛擬機中，例如企業模型資料庫、製造資源資料庫、產品模型資料庫、專業知識資料庫、用戶信息資料庫等。虛擬化特有的優點使它能確保所有虛擬機中的關鍵業務連續可靠地運行。x0dx0a 2.2 虛擬化在製造業信息化應用框架中的作用x0dx0a 虛擬化在製造業信息化中的應用主要有：

⑧ 虛擬存儲技術的網路的虛擬存儲虛擬化的分類

網路的虛擬存儲化技術是當前存儲虛擬化的主流技術，它當前在商業上具有較多的成功產品。典型的網路虛擬存儲技術主要包括網路附加存儲NAS(Network Attached Storage)和存儲區域網路SAN(Storage Area Network)。由於這兩種系統的體系結構、通信協議、數據管理的方式不同，所以NAS主要應用於以文件共享為基礎的虛擬存儲系統中，而SAN主要應用在以資料庫應用為主的塊級別的數據共享領域。存儲區域網路SAN是當前網路存儲的主流技術。
虛擬化存儲的實現可以分布在從主機到存儲設備之間路徑的不同位置上，由此可把基於網路的存儲虛擬化細分為基於交換機的虛擬化、基於路由器的虛擬化、基於存儲伺服器端的虛擬化。

⑨ OpenStack 之 虛擬化原理

一個KVM(kernel-based virtual machine)虛擬機在宿主機上就是一個 qemu-kvm進程，與其他Linux進程一樣被調用。 虛擬機的每個虛擬CPU則對應 qemu-kvm進程中的一個進程。 因此，虛擬CPU可以超過物理CPU的數量，叫CPU超配。

KVM通過內存虛擬化共享物理系統內存，動態分配給虛擬機。

為了在一台機器上運行多個虛擬機，KVM需要實現VA(虛擬內存) --> PA(物理內存) --> MA(機器內存)的轉換，其中虛擬機OS控制VA->PA的轉換，KVM負責PA->MA的映射。

KVM的虛擬化通過存儲池(Storage Pool)和卷(Volume)實現。 存儲池是宿主機可見的一片存儲空間，，可以分為多種類型。 卷是存儲池的一塊空間，卷在虛擬機眼中就是一塊硬碟。 不同類型的存儲池：

文件目錄是最常見的存儲池。 目錄是一個存儲池，默認是 /var/lib/libvirt/images/ 目錄里的一個文件就是一個卷。

使用文件做卷的優點：

KVM支持多種卷格式：

宿主機上的VG(Volume Group）中的LV(Logical Volume)作為虛擬磁碟分配給虛擬機使用，只能作為數據盤，不能作為啟動盤，因為它沒有MBR引導記錄。 這種情形，主機的VG就是存儲池，LV就是卷。

KVM還支持 iSCSI, Ceph等多種類型的存儲池。

假設宿主機有1塊物理網卡 en0 , 運行著一個虛擬機VM1。那問題是如何讓VM1訪問外網呢？ a):將物理網卡直接分配給虛擬機，但這樣會導致宿主機和其他的虛擬機沒有網路連接了。 b):給虛擬機分配一個虛擬網卡 vnet0 , 通過Linux Bridge br0 將 en0和vnet0連接起來。這個是實際採用的方案。

Linux Bridge可以看做是物理介面和虛擬介面的轉發器。

如果添加虛擬機VM2，自然也給它分配虛擬網卡 vet0 , 這兩塊虛擬網卡都通過 br0 和en0通信，並且虛擬機之前是可以直接通信的。因此br0就充當了兩台虛擬機的出口網關。

沒有VLAN之前，連在同一交換機上的主機共享廣播域，獨占沖突域，相互之間可以直接通信。 VLAN 能夠將一個交換機的埠劃分為若干個組， 使得連接在同一組中埠的主機位於同一邏輯網路中，不同VLAN間通信需要經過三層路由。

VLAN是二層上的隔離，隔離廣播指的是二層乙太網廣播幀，和三層的IP廣播報文區別開來。

VLAN用VLAN ID 唯一標示組，范圍是 [1, 4096]。 支持VLAN的交換機因而具有兩種埠：access埠和trunk埠。 access口隸屬某一個組，只能把access口劃分給一個VLAN組，沒有顯式指定，默認在0號組。 trunk口允許不同的VLAN幀通過，通常是連接兩個交換機的埠模式。

eth0 是宿主機的物理網卡， eth0.10 是與它連接的子設備。

eth0.10就是VLAN設備，vlan id 是10。

eth0.10掛載在 brvlan10 的Linux Bridge上， 虛擬機VM1的虛擬網卡 vnet0 也掛載在 brvlan10上。

如此一來，vnet0, brvlan10 和 eth0.10 都接在VLAN10 的Access口上。而eth0充當trunk口。

如果再增加一個VLAN2

那麼VM2的三個虛擬介面都是接在VLAN 20 上的。對於新創建的虛擬機，只要為它創建一個VLAN組，並將其虛擬網卡放到這個組中，就能共享宿主機的物理網卡了。還有，一個物理網卡可以為多個虛擬網卡服務，而一個虛擬網卡則只能對應於一塊物理網卡。即一對多關系。

對LVM的網路虛擬化總結：

所以，Linux Bridge + Vlan 模擬了現實的二層交換機。

⑩ 存儲虛擬化方式有哪些，請分析它們的用途及優缺點

您好，很高興能幫助您
主機級別的方案中通常只是虛擬化直連主機的存儲，當然也有一些可以部署在一個SAN環境中的多台存儲子系統上。
早先的存儲虛擬化產品常用於簡化內部磁碟驅動器和伺服器外部直連存儲的空間分配，以及支持應用集群。Veritas Volume Manager和Foundation Suite就是首批這類解決方案，這類方案使得存儲擴展，以及為應用程序和文件伺服器提供空間更為簡單快速。
隨著存儲需求的增長遠遠超過直連存儲所能提供的范圍，存儲虛擬化逐漸成為存儲陣列中的一種容量提供方式。而容量持續增長以及諸如iSCSI等小型IT組織負擔得起的共享存儲技術的出現又使得存儲虛擬化技術也融合進基於網路的設備和運行在通用硬體的軟體里。
不過現今的伺服器和桌面虛擬化技術興起給存儲虛擬化技術帶來了新的生機，而基於主機的存儲虛擬化技術正在逐漸回歸。伺服器虛擬化平台必需要基於共享存儲體系架構來實現一些關鍵特性，比如VMware的vMotion和Distributed Resource Schele (DRS)。通過傳統的SAN架構自然可以實現這種共享存儲體系架構，不過越來越多的IT組織開始尋求更簡單的方式來實現共享存儲。基於主機的虛擬化技術就是方式之一。
諸如VMware之類的伺服器虛擬化供應商認為存儲是妨礙虛擬化技術大規模普及的瓶頸之一。這些Hypervisor供應商已經實現了處理器和內存資源的抽象，實現更好的控制並提高資源利用率，他們自然而然也會希望這樣控制存儲。不過將存儲控制功能整合到主機伺服器端，稱之為「存儲Hypervisor」時會帶來一些潛在的問題。處理一些在虛擬伺服器和虛擬桌面環境中至關重要的存儲服務，諸如快照、克隆和自動精簡配置時，會嚴重影響主機伺服器的性能。
Virsto的解決方案
Virsto開發出了一款軟體解決方案，安裝在每台主機伺服器上(無論是一台虛擬機或Hypervisor上的過濾驅動器)並在主存儲上創建一個虛擬化層，稱為Virsto存儲池。其同時創建一個高性能磁碟或者固態存儲區域，成為「vLog」。讀操作會直接指向主存儲，不過寫操作會通過vLog進行，這會給請求的虛擬機或應用程序發回一個確認。然後vLog將這些寫操作非同步地分布寫入主存儲，從而減少對寫性能的影響。該存儲池可以容納多至4層的存儲方式，包括固態存儲和各類型的磁碟驅動器。
和緩存的工作方式類似，vLog通過在存儲前端降低耦合度改善了存儲性能，降低了後端存儲的延遲。其同時將前端主機的隨機寫操作變為順序方式，實現後端存儲的最佳性能。基於Virsto主機的存儲虛擬化軟體實現了以上這些功能。
虛擬存儲設備
基於主機的存儲虛擬化的另一項應用實例是虛擬存儲設備(VSA)
VSA是運行在虛擬機上的存儲控制器，其虛擬化統一集群中的主機所直接連接的存儲。VSA提供一個主機使用的簡易的存儲共享體系架構，並支持高可用性、虛擬機遷移，並改善存儲提供方式。對於很多企業，這種方式可以替代原本需要建立並管理傳統SAN或NAS來支持虛擬伺服器和桌面的體系架構。
vSphere Storage Appliance。VMware的vSphere Storage Appliance以一個虛擬機的方式運行，從在2個或3個節點集群中，每個ESX/ESXi主機所直連的DAS存儲中，創建一個共享存儲池。VMware VSA提供每個節點的RAID保護，並在同一集群的各個節點之間提供鏡像保護。雖然從技術角度上看，VMware VSA是一個基於文件的體系架構，不過其亦為集群中每台主機提供數據塊級別的存儲虛擬化，並用戶可以從這種部署方式中獲取和基於數據塊的共享存儲一樣的收益。
HP的LeftHand Virtual SAN Appliance。雖然和VMware VSA的功能類似，P4000 VSA軟體可以支持每台主機直連DAS以外的方式。其還允許使用iSCSI或FC SAN等外部存儲來創建共享存儲池。這就意味著可以將如何可用的存儲，本地存儲或用於容災的異地存儲，轉變為LeftHand存儲節點。P4000t提供快照和自動精簡配置，並且支持Hyper-V和VMware。
DataCore的SANsymphony-V。DataCore的解決方案是通過在一個虛擬機中部署其SANsymphony軟體來整合其它各個VMware，Hyper-V或XEN主機的直連存儲，形成共享存儲池。SANsymphony-V可以和HP的解決方案那樣虛擬化外部的網路存儲，並且該軟體可以在遷移到傳統的共享存儲體系架構時部署在外部伺服器上。SANsymphony-V同時提供各類存儲服務，譬如快照、自動精簡配置、自動化分層和遠程復制。
FalconStor的NSS Virtual Appliance。FalconStor的Network Storage Server Virtual Appliance(NSSVA)是該公司NASS硬體產品中唯一支持的VMware版本，用網路上其它主機的直連存儲創建一個虛擬存儲池。和DataCore和LeftHand的解決方案類似，該存儲池可以擴展到網路上任何可用的iSCSI存儲上。該NSS Virtual Appliance包括快照、自動精簡配置、讀/寫緩存、遠程復制和卷分層等存儲功能。
基於主機的存儲虛擬化解決方案是目前大多使用在虛擬化伺服器和虛擬化桌面環境中，用以實現環境的高可用性特性，以及改善存儲性能、利用率和管理效率。
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