“虛擬化”學習筆記

一、虛擬化概念       

 

        "虛擬化"是1965年由IBM提出來，是爲了解決在IBM“大機(大型Unix服務器)”上解決單一操作系統資源利用不足的問題。虛擬技術的出發點就是讓一臺機器儘可能多地被更多用戶和應用程序有效使用。

 

          虛擬化可以將IT環境改造成爲更加強大、更具彈性、更富有活力的架構。通過把多個操作系統整合到一臺高性能服務器上，最大化利用硬件平臺的所有資源，用更少的投入實現更多的應用，還可以簡化IT架構，降低管理資源的難度，避免IT架構的非必要擴張。客戶虛擬機的真正硬件無關性還可以實現虛擬機的運行時遷移，可以實現真正的不間斷運行，從而最大化保持業務的持續性，而不用爲購買超高可用性平臺而付出高昂的代價。

 

二、重點了解Hyper-V和VMware ESX Server  

 

1、二者的區別      

       Microsoft Hyper-V 和VMware ESX Server都是基於硬件支持的Bare-Metal虛擬化產品，它們最大的區別在於，Microsoft Hyper-V採用了微內核的結構，而ESX Server是一個單內核的產品。

        單內核的主要特點是硬件的驅動程序集中在Hypervisor一層，被Hypervisor上的所有的虛機所共同使用。當一個虛機的OS需要訪問硬件時，它通過Hypervisor中的driver model來訪問，這種單內核的Hypervisor能夠提供很好的性能，但是它在安全性和兼容性上存在缺陷。由於驅動程序和一些第三方代碼跑在一個很敏感的區域內，這種模式有了一個很大的被***面。

　　設想下某些不懷好意的代碼被隱藏在驅動程序當中，然後跑在Hypervisor中，這會影響到所有的客戶虛擬機，而且這是很難被發現的，因爲對於實際被使用的虛機來說，Hypervisor這層是不可見的，所以無法通過一些病毒軟件去監控它。 另外一個問題就是穩定性，假設某個驅動程序當中存在bug，那麼它將影響到所有的虛機。另外你還要求Hypervisor去支持所有的驅動程序，造成了這層體積較爲龐大。所以單內核的Hypervisor一般被認爲是胖Hypervisor。

　　而Hyper-V採用了微內核的結構，它是一個瘦Hypervisor。因爲它裏面沒有驅動程序，所以在體積上Hyper-V更有優勢，另外，由於微內核體積較小，所以運行的效率很高。驅動程序是跑在每一個分區裏面的，每一個分區內的虛機OS都能夠通過Hypervisor直接訪問硬件，還使得每一個分區都相互獨立，這樣就擁有更好的安全性和穩定性。

       除此之外，大多數虛擬化解決方案都是採用了硬件模擬來解決硬件訪問的兼容性問題，但是也造成了很大的開銷和性能損失。而微軟的Hyper-V沒有采用這樣的做法，而是採用了Enlightenment(啓蒙)技術。它能夠對那些虛擬機操作系統進行啓蒙，讓它們明白自己是一個虛擬機，被啓蒙過的虛擬機操作系統會記住虛擬化，所以他們可以不需要硬件模擬，而是通過VSP/VSC這套組件來進行的，當子分區內的操作系統需要訪問硬件的時候，由子分區內的VSC(Virtualization Service Client)通過VMBUS將request發給父分區裏面的VSP(Virtualization Service Provider)，然後由VSP去提供實際的硬件服務。通過這種方式來使用硬件，相對於使用硬件模擬的方法，其訪問性能有了大幅度的提高

 

2、各自的特點

 

        VMware是虛擬領域的老大哥，產品品質自然是毋庸置疑的。VMware ESX/ESXi是業界第一個 x86“裸機”虛擬機管理程序，是最可靠和最強健的虛擬機管理程序。VMware ESX/ESXi 於 2001 年首次發佈，目前爲第四代產品，已在全世界數以萬計的客戶部署中經過了生產驗證。

VMware虛擬機管理程序屬性的特點有（摘要）：
1)、磁盤佔用空間小。
2)、獨立於操作系統，不依賴通用操作系統。
3)、主機資源管理，網絡流量調整、存儲 I/O 優先級、每個虛擬機的資源份額。
4)、虛擬安全技術， VMware VMsafe™ 安全 API。
5)、數據保護，包括無中斷的自動備份和恢復過程。
6)、通過減少計劃內和計劃外停機實現高可用性。
7)、通過獨立於硬件的恢復實現災難恢復。
8)、VMware vSphere 可使客戶將數據中心轉變爲內部雲，並在私有云中無縫利用可靠的雲服務提供商。

 

       Hyper-V作爲x64位版本的Windows Server 2008 RTM的一個部分功能，提供動態的、可靠的、可升級的虛擬化平臺，與一套完整的管理工具相結合之後，去管理物理和虛擬的資源，能夠使客戶創造靈活和動態的數據中心。其特點有：

1） 快速遷移：能夠確保在最小的宕機時間內，將正在運行的虛擬主機從一個主機遷移到另一個主機上。
2） 高可用性：提供主機之間的聯通性，確保集羣虛擬主機運行在同一個主機上。
3） 核心角色：Hyper-V作爲一個核心的功能，內置於Windows Server 2008中。
4） 深植服務器管理：Hyper-V以默認的狀態完整深入到服務器管理中。
5） 實時備份：使用VSS技術，在運行的主機上，按照虛擬映射原理可實現實時的數據備份功能。
6） 虛擬硬盤：利用Hyper-V技術可創建虛擬硬盤（VHD），並提供對VHD的壓縮、解壓和監控。
7） 結合Linux構成：在x86和x64的SUSE Linux的企業10 SP1版本中，能夠使Xen利用VSP/VSC，可提供改良的性能。
8） 虛擬機管理： 能輕鬆進出所設置的虛擬機讀取備份數據，通過不同的主機克隆虛擬機上的特性。
9） 提升性能：所有最新的Windows Server 2008虛擬機中，現在都可以包含集成這個功能。
10） 改善訪問控制：通過授權管理器（AzMan），能使得任務訪問管理模式更好的管理，並提升安全性。
11） 遠程管理：Hyper-V支持遠程管理功能，爲分散的管理網點，提供Hyper-V MMC安裝選項功能。
12） 增加虛擬SCSI支持：在每臺虛擬機上，Hyper-V現在包含最多4個虛擬SCSI控制器。
13） 增加內存支持：每個虛擬機上，Hyper-V支持最高64GB的內存。
14） 快速安置：Hyper-V提供管理程序，快速的重新安排校驗欄、刪除挽回信任，用於聯接虛擬主機。

 

三、虛擬機的MAC地址

 

獲取MAC地址就可以遠程識別系統平臺，

下表是各虛擬廠家的MAC地址的OUI：

VMware
             00:05:69
             00:0C:29
             00:1C:14
             00:50:56
Microsoft
             00:03:FF
             00:0D:3A
             00:12:5A
             00:15:5D
             00:17:FA
             00:1D:D8
             00:50:F2
XenSource
              00:16:3E