基于云平台的虚拟化技术

     一：计算虚拟化：Hypervisor是一种运行在物理服务器和操作系统之间的中间软件层，允许多个操作系统和应用共享一套基础物理硬件，可协调访问服务器上的所有虚拟和物理设备，也称虚拟监视器，Hypervisor是所有虚拟技术的核心，非中间地支持多工作负载迁移的能力是Hypervisor的基本功能，当服务器启动并执行Hypervisor时，它会给每一台虚拟机分配适量内存，CPU，网络，磁盘，并加载所有虚拟机的客户操作系统。

    二：存储虚拟化：即是将分散的，不同品牌或不同级别的存储产品统一到一个或多个大的存储池下，用户看见的不再是孤立的，分散的系统，而是一个统一的整体，通过在物理存储系统和服务器之间增加一个虚拟层，将服务器使用的物理存储虚拟化成逻辑存储，存储池化有以下几种实现方式：

1.服务器级别的存储池化

      往往用于单主机访问多个存储设备，它的实现依赖于主机上的逻辑卷管理软件，针对分配给主机的逻辑卷（物理磁盘或LUN），逻辑卷管理软件可实现进一步虚拟化，对多个逻辑卷进行统一管理，配置，屏蔽了上层应用对物理磁盘的管理，占用服务器资源。

2.存储设备级别的存储池化

          往往用于多个主机服务器访问同一存储设备的场合，它的实现依赖于提供相关功能的存储控制器，它对所管理的存储提供虚拟化，将具有虚拟化功能的存储控制器和相应的存储设备接入SAN网络中，由存储控制器统一对服务器提供存储空间，不占服务器资源。

   3.存储网络级别存储池化

          是通过在存储网络中添加相应的虚拟化设备而实现的对存储网络中存储设备的虚拟化，交换机层面实现虚拟化，不需要对原有的存储架构做任何调整，只需要升级交换机的功能，也不占用服务器资源。

   三：网络虚拟化

      1.网络设备虚拟化

         （1）网卡虚拟化

               A.软件网卡虚拟化：主要通过软件控制各个虚拟机共享同一块物理网卡实现，软件虚拟出来的网卡可以单独的MAC地址，IP地址，所有虚拟机的虚拟网卡通过虚拟交换机以及物理网卡连接至物理交换机，虚拟交换机负责将虚拟机上的数据报文从物理网口转发出去。

              B.硬件网卡虚拟化：主要用到的技术是单根I/O虚拟化（SR-IOV），所有针对虚拟化服务器的技术都通过软件模拟虚拟化网卡的一个端口，以满足虚拟机的I/O需求，SR-IOV是一项无须软件模拟就可以共享I/O设备，I/O端口的物理功能技术，SR-IOV创造了一系列I/O设备物理端口的虚拟功能（VF）,每一个VF都被直接分配到一个虚拟机上，SR-IOV将PCI功能分配到多个虚拟接口以便在虚拟化环境中共享一个PCI设备的资源，SR-IOV能够让网络传输绕过软件模拟层，直接分配到虚拟机，这样就降低了软件模拟层中的I/O开销。

         （2）硬件设备虚拟化：基于X86架构机器上安装特定操作系统，实现路由器功能以及传统网络设备硬件虚拟化。

       2.链路虚拟化

          （1）链路聚合：即二层虚拟化技术，将多个物理端口捆绑在一起，虚拟化为一个逻辑端口，当交换机检测到其中一个物理端口链路发生故障时，就停止在此端口上发送报文，根据负载分担策略，在余下的物理链路中选择发送报文的端口，链路聚合可增加链路带宽，实现链路层的高可用性。

          （2）隧道协议：指一种技术/协议的两个或多个子网穿过另一种技术/协议的网络实现互联，使用隧道传递的数据可以是不同协议的数据帧或包，隧道协议将其他协议的数据帧或包重新封装然后通过隧道发送，新的帧头提供路由信息，以便通过网络传递被封装的负载数据，隧道可将数据流强制送到特定的地址，并隐藏中间节点的网络地址，并可根据需要提供对数据加密的功能，一些典型的使用隧道的协议有GRE和IPsec

           (3)虚拟二层延伸网络：虚拟化引入了虚拟机动态迁移技术，要求网络支持大范围的二层域，一般情况下，多数据中心之间的连接是通过三层路由连通的，要实现通过三层网络连接的两个二层网络互通，就要使用虚拟二层延伸网络。