华为计算虚拟化-学习笔记

CPU虚拟化

通过时分、空分方式实现多个VM共享CPU资源，对VM的敏感指令进行截获并模拟执行

X86，Ring0-Ring3，操作系统内核、操作系统、操作系统、应用程序，优先级从高到低

虚拟化方法：特权解除（Privilege deprivileging）/陷入-模拟（Trap-and-Emulation）

GuestOS 大部分指令直接运行在硬件上，当执行特权指令时，才会陷入VMM模拟执行（陷入-模拟）

X86架构无法使用经典虚拟化技术的完全虚拟化解决方案：

半虚拟化：修改操作系统，只能是Linux

全虚拟化：二进制翻译，增加了复杂性

硬件辅助虚拟化：简化VMM软件功能

在分配虚拟机VCPU的时候最大值不超过该物理服务器线程总数

再分配VCPU时尽量不要选择单核(即1VCPU)，如果选择单核，在FC平面上默认不支持CPU扩容。

内存虚拟化

物理机的内存统一管理，包装成多份虚拟的内存给虚拟机使用，物理内存和虚拟内存通过VMM进行映射（映射表），不一定是一一映射，支持内存超分配（内存复用技术）

内存共享、写时复用、内存置换、内存气泡三大技术，提高内存使用率到150%。

QOS功能：

虚机无法独占物理资源，竞争资源时通过QoS进行资源调度和分配

按照业务优先级进行Qos控制、按照用户优先级进行Qos控制

CPUQoS：CPU上限、CPU份额、CPU预留

内存QoS：内存预留、内存份额

IO虚拟化

需解决的2个问题：

设备发现：需要控制各虚机能够访问的设备；访问截获：通过I/O端口对设备的访问

主要是网卡、磁盘等，通过分时多路技术进行复用

前后端驱动模型

前端设备驱动将数据通过VMM提供的接口转发到后端驱动

后端驱动对VM的数据进行分时分通道进行处理

虚机热迁移VMMotion

虚机热迁移可以手工操作，也可以在启用了VMMotion的集群中由DRS算法自动智能调用（集群内）

通常虚机热迁移需要共享存储，

自动的负载均衡：DRS（Dynamic Resource Schedule）算法实时监控集群中的虚拟资源使用情况，通过VMMotion功能进行“削峰填谷”。基于VIMS文件系统的共享存储。虚机1-文件-虚机2，、

内存压缩技术，提高迁移速率，无感知。

电源管理：基于DRS的一项绿色功能，DPM（DynamicPower Management），物理机的上下电操作。

高可用性HA

冷迁移，共享存储集群，Master/Slave检测心跳，CRM选出Master

NUMA技术（Nouniform memory access）非一致性内存访问