支撑云计算的虚拟化技术

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1、支撑云计算的虚拟化技术支撑云计算的虚拟化技术支撑云计算的虚拟化技术支撑云计算的虚拟化技术罗英伟罗英伟lyw@pku.edu.cn网络与信息系统研究所北京大学信息科学技术学院2011年7月计算机科学技术的发展二十多年来……2011-7-22http://ncis.pku.edu.cn22010内容提纲系统虚拟化技术关于云计算系统虚拟化与云计算支撑云计算的虚拟化技术北大网络所在虚拟化方面的一些工作虚拟化数据中心内存资源的预测和管理2011-7-22http://ncis.pku.edu.cn31、虚拟化是什么？计算

2、机科学中2个最基本的思想2011-7-22http://ncis.pku.edu.cn4虚拟化虚拟化虚拟化虚拟化一个虚拟化示例：数据存储用户用户用户用户直接存取直接存取直接存取直接存取存储单元存储单元存储单元存储单元去去去去耦耦耦耦初级初级初级初级用户用户用户用户文件存取文件存取文件存取文件存取存储单元存储单元存储单元存储单元OS存取存取存取存取movdx,0152hfwrite(fp,"973",size)Store("973",size)2011-7-22http://ncis.pku.edu.cn5合合合合高级高级高级

3、高级存储虚拟化存储虚拟化存储虚拟化存储虚拟化用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户Store("973",size)存取存取存取存取存储服务存储服务存储服务存储服务到处可见的虚拟化程序设计语言操作系统Java虚拟机系统虚拟化…………2011-7-22http://ncis.pku.edu.cn6系统虚拟化的产生计算能力在快速增长：天河一号，千万亿次，Top21千万亿次千万亿次千万亿次千万亿次2011-7-22http://ncis.pku.edu.cn71万亿次万亿次万亿次万亿次系统虚

4、拟化的产生计算系统利用率不高！“多数用户承认，计算系统平均利用率只有25%～30%”DanHeringtonHPHPHPHP虚拟化技术首席科学家虚拟化技术首席科学家虚拟化技术首席科学家虚拟化技术首席科学家2011-7-22http://ncis.pku.edu.cn8性能测试报告，来自权威性能测试机构Metron'sAthene对一个计算系统进行两天监测的数据系统虚拟化的产生计算系统灵活性不高！作业：飞行器的流场计算飞行器的流场计算飞行器的流场计算飞行器的流场计算程序：Fluent6.3作业：32位操作系统：Lin

5、ux平台：X86作业1111飞行器专家飞行器专家飞行器专家飞行器专家作业：生物计算生物计算生物计算生物计算程序：BLAST作业：32位操作系统：Windows平台：X86作业2生物专家生物专家生物专家生物专家作业1作业22011-7-229计算中心计算中心计算中心计算中心操作系统不匹配操作系统不匹配操作系统不匹配操作系统不匹配！！！！××××××××作业1操作系统不匹配操作系统不匹配操作系统不匹配操作系统不匹配！！！！××××××××作业2浪费时间操作繁琐机器闲置时间较多原因：应用软件与操作系统、硬件紧耦合什么是系

6、统虚拟化系统虚拟化系统虚拟化系统虚拟化系统虚拟化是将底层物理设备与上层操作系统是将底层物理设备与上层操作系统是将底层物理设备与上层操作系统是将底层物理设备与上层操作系统、、、、软件分离的一种软件分离的一种软件分离的一种软件分离的一种去耦合去耦合去耦合去耦合技术技术技术技术虚拟化的目标虚拟化的目标虚拟化的目标虚拟化的目标是实现是实现是实现是实现IT资源资源资源资源利用效率和灵活性利用效率和灵活性利用效率和灵活性利用效率和灵活性的最大化的最大化的最大化的最大化2011-7-22http://ncis.pku.edu.cn10

7、虚拟机管理器VMM操作系统应用程序操作系统应用系统操作系统应用系统多个系统融合在一台服多个系统融合在一台服多个系统融合在一台服多个系统融合在一台服务器上务器上务器上务器上——资源利用率高资源利用率高资源利用率高资源利用率高应用系统不再依赖特定应用系统不再依赖特定应用系统不再依赖特定应用系统不再依赖特定的硬件的硬件的硬件的硬件——系统维护灵活系统维护灵活系统维护灵活系统维护灵活硬件发展迅速硬件发展迅速硬件发展迅速硬件发展迅速三个基本概念在一台物理主机上虚拟出多个虚拟计算机虚拟计算机虚拟计算机虚拟计算机（（（（虚拟机虚拟机虚拟

8、机虚拟机，，，，VirtualMachine，，，，VM）））），其上能同时运行多个独立的操作系统，这些客户操作系统客户操作系统客户操作系统客户操作系统（（（（GuestOS））））通过虚拟虚拟虚拟虚拟机管理器机管理器机管理器机管理器（（（（VirtualMachineMonitor，，，