著者について: クラウド コンピューティング ネットワークの運用保守担当者。ネットワークと運用保守の技術と乾物を日々共有しています。
座右の銘：頭を下げて道を急ぎ、礼儀正しく
個人ホームページ：Netdouのホームページ
序文
この章では、クラウド コンピューティングの仮想化層のアーキテクチャについて説明し、クラウド コンピューティングの仮想化層のアーキテクチャ モデルを理解します。
1. 仮想化層のアーキテクチャ
- 仮想化層アーキテクチャ: 完全仮想化、準仮想化、ハードウェア支援仮想化
- KVM -------- 「完全仮想化」
- Xen----------「準仮想化」
- CPU (AMD、Intel) --------------》ハードウェア支援仮想化
アーキテクチャ 1: 完全仮想化
完全仮想化: つまり、抽象化された VM は完全な物理特性を持ち、仮想化層は CPU 命令をキャプチャし、ハードウェアにアクセスする命令の媒体として機能します。
仮想マシンを使用して、ゲスト オペレーティング システムと未加工のハードウェアを調整します。完全仮想化とは、クライアントとホスト間の仮想化ロジック層ハイパーバイザーを通じて、基盤となるハードウェアの詳細を完全にシミュレートすることです。完全仮想化とは、仮想化全体がソフトウェアで実装されることを意味します。
代表的なものは次のとおりです: VMware、Virtyalbox、仮想 PC、KVM-x86
VirtualBox はオープンソースの仮想マシン ソフトウェアであり、ユーザーは、SolarisWindows、DOS、Linux、OS/2Warp、BSD などのシステムをクライアント オペレーティング システムとして VirtualBox にインストールして実行できます。
KVM-x86 は、Linux をハイパーバイザーにする Linux のカーネル モジュールであるカーネル ベースの仮想マシン (Kernel-based Virtual Machine) です。x86 (32 および 64 ビット)、s390、Powerpc、およびその他の CPU をサポートします。
特徴：
- OSを変更する必要はありません。
- 速度と機能は非常に優れており、使い方は非常に簡単です。
- 携帯性が良い。
完全仮想化: KVM
KVM (Kernel-Based Virtual Machines) は、Linux カーネルをベースとした仮想化テクノロジーであり、Linux カーネルをハイパーバイザーに直接変換できます。したがって、Linux カーネルは仮想マシンを直接管理でき、Linux カーネル内のメモリ管理サブシステムとプロセス管理サブシステムを直接呼び出して仮想マシンを管理できます。
構成: カーネル状態の KVM モジュール (CPU 仮想化、メモリ仮想化、インターフェイス) とユーザー状態の QEMU の 2 つの部分で構成されます。
QWMU は、KVM.ko が提供するインターフェースを通じてその他の仮想化 (IO 仮想化、ネットワーク仮想化) を完了し、QWMU で構成されます。
- パート 1: メモリ、CPU、インターフェイス、仮想化
- パート II: その他の仮想化 (IO など)
アーキテクチャ 2: 準仮想化
準仮想化: 完全仮想化の効率の低さの問題を解決するためのもので、OS を変更する必要があり、完全仮想化よりも作業効率がはるかに高くなります。ハイパーバイザーは物理マシンに直接インストールされ、複数の仮想マシンがハイパーバイザー上で実行されます。ハイパーバイザーの実装は通常、特別にカスタマイズされた Linux システムです。
代表的なものは、xen、VMware ESXi、Microsoft Hyper-V です。
Hyper-V は、Microsoft によるハイパーバイザーの実装です。Hyper-V は、単一のホスト コンピューターのリソースを取得し、そのリソースを同じ物理ハードウェア上で実行されている複数の仮想マシン (VM) に分散します。Hyper-V は、ホスト OS や他の VM から独立した独自のオペレーティング システム (OS) を実行するための独自のスペースを各 VM に提供します。
特徴：
- 構造はより合理化されています
- 全体的な速度でわずかに有利
- OSを変更する必要があり、ユーザーエクスペリエンスの面で面倒です。
準仮想化: Xen
Xen: オペレーティング システムのカーネルを直接変更し、OS を軽量のハイパーバイザーに変更し、リソース スケジュールのためにすべてのリソースを管理する Domain0 を実行します。
構成: Xen Hypervisor (仮想化層)、Domin0 (管理ホスト)、Domin U (ユーザー仮想マシン)。
アーキテクチャ 3: ハードウェア支援仮想化
- ハードウェア支援による仮想化: 仮想化テクノロジーの応用がますます広範になる中、Intel や AMD などのハードウェア メーカーは、ハードウェアの変革を通じて仮想化テクノロジーをサポートしています。
VMware Workstation などの完全仮想化および準仮想化製品の最適化によく使用され、完全仮想化に属しますが、バージョン 6.0 では Intel の VT-x や AMD の AMD-V などのハードウェア支援仮想化技術が導入されました。主流の完全仮想化製品と準仮想化製品はどちらも、ハードウェア支援仮想化をサポートしています。(VirtualBox、KVM、Xenなど)
2. KVMアーキテクチャとXenアーキテクチャの比較
KVM (一般的に使用される)
- 完全仮想化をサポート
- カーネルに組み込まれている
- バージョンのインストール、アップグレード、メンテナンスが簡単
- ハイパフォーマンス
- 概要: KVM プラットフォームのアーキテクチャはパフォーマンスに重点を置いています
ゼン
- 完全仮想化、準仮想化をサポート
- カーネルを変更する必要がある
- 新しいバージョンでは、Xen はカーネル全体を再コンパイルする必要があります
- 良好な分離
- 概要: Xen プラットフォームのアーキテクチャはセキュリティに重点を置いています
作成は簡単ではありません、注意してください、いいね、収集、ありがとう~