文档介绍：Vmware与虚拟化技术
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Vmware的I/O虚拟化
Vmware 的CPU虚拟化
Vmware内存虚拟化
Vmware简介
虚拟化技术概述
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Vmm简介
Vmm就是虚拟机监视器(Virtual Machine Monitor),它是建立在虚拟机和硬件中间的一层监控软件,负责对硬件资源以及各个虚拟机之间进行协调,分配和管理。
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Vmm的发展历程
2005年
1990年代
1980-1990年代
1960年代
虚拟化技术重新流行
发掘vmm新特性
硬件价格降低,vmm不受重视
vmm产生,复用硬件资源
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VMM的特性
1
所有在VMM上运行的程序必须像在原始硬件上运行的效果一样,要高效
2
大多数的指令必须直接在真实的处理器上运行,而不需要解释每条指令
3
VMM必须完全控制硬件,任何VM不能穿越VMM直接控制硬件
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VMM三种模型
根据VMM在物理系统中实现位置不同,主要分为三种
监控模式:就是说VMM完全安装在裸机上,拥有最高控制权,客户os处于低特权级别,VMM可以干涉客户os的任何行为。
主机模式:虚拟机安装在主机os上,这样不用修改原来的操作系统,并且主机os可以提供良好的设备驱动,但是这种方式性能比较低下。比如vmware就是使用了主机模式。
混合模式:结合了以上两种模式的好处,性能比主机模式好,也可以利用原有os 的设备驱动,比如XEN就是混合模式的虚拟机的例子。
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虚拟化技术分类
虚拟化技术主要分为完全虚拟化和半虚拟化。
完全虚拟化方法:不需要修改客户os,可以同时支持不同的os。完全虚拟化方法的代表是vmware。现在Inter的Vanderpool技术,AMD的Pacifica技术已经对完全虚拟化方法提供硬件支持。
半虚拟化方法:需要修改客户os来适应新的体系结构,产生对现有os 的兼容问题,不过由于半虚拟化方法可以修改客户机的体系结构,这样总体性能还是可以提高。半虚拟化方法的代表是XEN。
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Vmware简介
VMWare是一款很流行的运行在IA-32平台上的虚拟机软件。其特点如下:
vmm模型:属于主机os模型, Vmware的虚拟机安装在主机os上,由主机os来提供良好的设备驱动。
虚拟化方法: Vmware采用完全虚拟化技术,所以不需要修改原来的操作系统,而且可以同时支持不同的操作系统。
主机和vmm切换开销大,速度比较慢。
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Vmware内存虚拟技术
VMWare主要采用的内存虚拟技术:
Balloon技术
基于内容的页共享技术
空闲内存缴税技术(idle memory tax)
动态再分配策略
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Balloon技术
VMM控制每个vm得到多少内存,也必须周期性的换出页面到磁盘,来回收内存。但客户os可能比vmm有更好的调度算法。
VMware的ESX server使用了一种气球“balloon”进程。
气球(balloon)模块作为内核服务程序加载到guest os中,通过一个私有的信道与ESX服务器通信。
如果Vmm要回收内存,则询问balloon进程,对其加压,使得气球膨胀。在气球膨胀过程中,客户os感受到了自己内存的压力,很专业地选出适合换出的页面,并且告诉balloon,这个balloon再告诉vmm换出哪些页面。
气球放气的过程与气球充气过程相反,guest os 给气球放气,通知Vmm要重新分配内存。
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