虚拟化技术展望.doc

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1、虚拟化技术展望当代虚拟化技术和产品介绍获得产品和技术Bochs和QEMU：是PC模拟器，允许如Windows或Linux运行在linux操作系统的用户空间。VMware：是一个流行的全虚拟化解决方案，能够虚拟无需修改的操作系统。z/VM：是一个最新的基于64位z/架构的虚拟机操作系统。z/VM提供全虚拟化和支持大多的操作系统，包括Linux。Xen：是一个开源的半虚拟化解决方案，需修改客户机的操作系统，通过与hypervisor的协作能获得接近于原始系统的性能。User-modeLinux：是另外一个开源的半虚拟化解决方案。每

2、一个客户操作系统是主机操作系统的一个标准进程。coLinux,或协作Linux：是一个提供两个操作系统共同分享底层硬件的虚拟化解决方案。Linux-Vserver：是一个linux上的操作系统级的虚拟解决方案，每一个客户服务器都被安全的隔离开来。OpenVZ：是一个操作系统级的虚拟化解决方案，支持检查点和动态迁移。LinuxKVM：是第一个整合到Linux主线内核的虚拟化技术。Linux内核在载入一个内核可加载模块(kvm)后，内核自身成为了一个Hypervisor程序，如果有合适的硬件支持(IntelVT或AMDSVM处理器

3、)，系统可运行未修改过的linux和windows客户机操作系统。虚拟化技术的应用十分广泛。当前虚拟化技术主要关注于服务器的虚拟化，或在单个主机上寄存多个独立的操作系统。本文首先介绍虚拟化技术的原理，然后讨论多个虚拟化技术的实现方法。另外介绍一些其它的虚拟化技术，比如Linux上操作系统级的虚拟化技术。虚拟化把事物从一种形式改变为另-•种形式。计算机的虚拟化使单个计算机看起来像多个计算机或完全不同的计算机。虚拟化技术也可以使多台计算机看起来像…台计算机。这叫做服务器聚合(serveraggregation)或网格计算(grid

4、computing)。虚拟化技术的历史。虚拟化技术不是一个新的主题；实际上，它已有40年的历史。最早使用虚拟化技术的是IBM7044计算机，它是基于MIT(麻省理工学院)为IBM704计算机开发的分时系统CTSS(CompatibleTimeSharingSystem),和曼彻斯特大学的Atlas项目(世界最早的超级计算机之一)，首次使用了请求调页和系统管理程序调用。硬件虚拟化IBM早在1960年就认识到虚拟化技术的重要性，于是开发了型号为Model67的System/360主机。Model67主机通过虚拟机监视器(VMM,V

5、irtualMachineMonitor)虚拟所有的硬件接匚I。在早期的计算中，操作系统被称做Supervisor。能够运行在其它操作系统之上的操作系统被称做hypervisor(名称首次出现在1970年)。VMM直接运行在底层硬件上，允许执行多个虚拟机(VMs)o每一个VM(虚拟机)运行自己的操作系统称为CMS,或会话监视系统(CMS,ConversationalMonitorSystem)□然后VM继续发展。今天你能够在Systemz9主机上发现VM,它能够向后兼容，甚至是System/360o处理器虚拟化另外一个早期使用

6、的虚拟化技术，仿真处理器，也叫做P-code（orpseudo-code）机。P~code是一种机器语言，运行在虚拟机上而不是实际的硬件。知名的P-code语言在1970年由加州大学圣地亚哥分校的Pascal系统项目组开发。它可以把Pascal程序编译成P-code代码，然后在具有P-code功能的虚拟机上运行□P-code程序具有高度可移植性，能够运行在任何具有P-code功能的虚拟机上。1960年的BCPL语言（基本组合程序设计语言，BasicCombinedProgrammingLanguage）也使用了同样的概念，它是

7、C语言的前身。编译器首先把BCPL代码编译成一个中间机器代码：0-code。然后，0-code被编译成目标机器代码。P-code模型已被广泛使用到各种编译器当中，从而为编译器移植到新的主机架构提供了复杂性。（通过一个中间语言分成前端和后端）oJava虚拟机（JVM）Java虚拟机也采用了P-code模型。从而我们可以简单通过移植JVM程序到新架构的机器上来广泛发布Java程序。指令虚拟化近来频繁出现的虚拟化概念：指令虚拟化，也叫做二进制翻译。在这个模型中，虚拟指令被动态翻译成底层硬件的物理指令。程序执行后，代码•段一段地被翻译

8、。如果出现分支，一套新的代码指令将被引入和翻译。这十分类似于缓存操作，指令块从内存移动到本地的快速缓存内存中执行。近来Transmeta公司设计的Crusoe中央处理器使用了该模型。二进制翻译由CodeMorphing专利技术实现。类似的一个实例，全虚拟技术通过使用动态生成代