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X86服务器虚拟化的资源划分和性能优化

概述:虚拟化是一个广义术语,通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行,是一个为了简化管理,优化资源的解决方案.服务器虚拟化则是一项用以整合基于x86服务器,来提高资源利用效率和性能的技术.本文从企业业务系统和管理角度出发.... 1 x86虚拟化两种常见的架构 对于x86虚拟化,有两种常见的架构:寄居架构和裸金属架构.寄居架构将虚拟化层运行在操作系统之上,当作一个应用来运行,对硬件的支持很广泛.相对的,裸金属架构直接将虚拟化层运行在...X86裸金属架构下的服务器的资源划分和性能优化问题. 2 x86虚拟化资源划分的三个层面 服务器的资源划分简单的讲,包括网络、计算、存储三个层面.每一个虚机都在其连通的网络中,承担一定的计算任务,把计算后的数据存储下来供业务使用...,结合VMWARE来进行部署. 2.2 计算层面 从计算层面来说,X86物理服务器上的CPU、内存资源都可提供给虚拟机使用.现在的高性能X86服务器一般都是多CPU多核系统,NUMA 架构会越来越受欢迎...、提高效率的技术.X86虚拟化可以带来更高的服务器硬件及系统资源利用率,带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境,以及更为简洁、统一的服务器资源分配管理模式.X86

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x86虚拟内存和qemu内存虚拟化

内存虚拟化是一个很大的话题,最近安全部门发现了一个qemu内存虚拟化的安全漏洞,反馈给云平台让解决,感觉很棘手,引起了我对内存虚拟化的思考,想到什么问题就把思考记录下来。...x86虚拟内存 问题是由学习qemu MemoryRegion想到的,文档memory.rst中有一句话“memory banks used when the guest address space is...x86中cr3指定页目录,同一个进程系统调用从用户态切换到内核只切换stack和cpu context,不切换cr3,只有不同进程切换时才切换cr3。...qemu内存虚拟化 host的内存物理内存是bios拼凑出来的,guest的物理内存是qemu用MemoryRegion拼凑出来的,guest物理内存也包含内存条内存和设备内存,只是guest内存条内存和设备内存都是由...guest和host是独立的系统,两者都有自己的虚拟地址和物理地址,唯一的关系就是把guest的物理地址映射到host的虚拟地址,也就是qemu进程的虚拟地址。

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    x86 kvm和qemu虚拟化介绍

    简单说一下自己对x86平台虚拟化的理解,intel有SDM手册,代码都是公开的,难度比较大,理解起来困难,网上有大量优秀博客讲解虚拟化,引用了大量手册和代码,还是很难看懂。...个人觉得理解虚拟化不能一上来就看很详细的手册和代码,虚拟化有点绕,先闭上眼睛想想大的道理,掌握了大的道理,再看手册和代码加深理解,否则很容易迷失,对虚拟化的理解只流于表面。...X86体系结构和OS 要理解虚拟化一定要回顾x86体系结构和OS原理,其实这两门课上大学时就学过,当时理解的很肤浅,随着工作的时间越长,理解的越深刻。...内存虚拟化 x86上物理内存空间大概是这样的。 ? x86上物理地址空间是怎么组成的那么qemu就要拿自己的进程虚拟空间的内存拼凑出一个空间仍给guest,让guest当作自己的物理地址空间。 ?...总结 虚拟化水很深,大的方面理解了,再看代码深入理解,最后再解决实际碰到的问题,如windows虚拟机中DPC Latency太高怎么解决,嵌套虚拟化的问题。

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    x86中断和中断虚拟化

    网上有很多写中断虚拟化的博客,讲qemu/kvm是怎么模拟中断的,贴了大段大段的代码,看起来很吃力,对于一个虚拟化新手来说太困难太困难,我这儿写点简单的,讲讲中断和中断虚拟化的原理和来龙去脉,争取让大家好理解一点...x86中断 中断(interrupt)就是给CPU发一个信号,把CPU从正常执行流中打断,让CPU执行其它指令,这个信号来自于其它CPU或者中断控制器,中断都有编号(vector),不同的编号对于CPU...看Intel SDM手册,中断部分是非常复杂,这儿简单介绍一下,主要是为后面中断虚拟化介绍开路。 中断虚拟化 ?...第二,没有虚拟化之前,IOAPIC和LAPIC之间有硬连线,LAPIC和CPU就是强绑定,而且CPU是一直在线的,在虚拟化环境,中断控制器是虚拟的,但CPU使用的是真实的物理CPU,只是物理CPU运行于...硬件辅助中断虚拟化 ?

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    什么是服务器虚拟化,虚拟化的优势!

    这些资源的新虚拟部分是不受现有资源的架设方式,地域或物理配置所限制。 为什么要服务器虚拟化,服务器虚拟化的优势是什么?...其次提高应用兼容性,服务器虚拟化提供的封装性和隔离性使大量应用独立运行于各种环境中,使IT管理人员不需频繁根据底层环境调整应用,只需构建一个应用模板并将其发布到虚拟化后的不同类型平台上即可。...第三加速应用部署,采用服务器虚拟化技术只需输入激活配置参数、拷贝虚拟机、启动虚拟机、激活虚拟机即可完成部署,实现大规模快速部署,大大缩短了部署时间,免除人工干预,降低了部署成本,青果三十分钟不到记得部署好一台虚拟服务器...第五提升资源利用率,通过服务器虚拟化的整合,提高了CPU、内存、存储、网络等设备的利用率,绝大多数应用的传统部署利用率不超过10%,而通过虚拟化后利用率往往超过70%,同时保证原有服务的可用性,使其安全性及性能不受影响...第六动态调度资源,在服务器虚拟化技术中,数据中心从传统的单一服务器变成了统一的资源池,用户可以即时地调整虚拟机资源,同时数据中心管理程序和数据中心管理员可以灵活根据虚拟机内部资源使用情况灵活分配调整给虚拟机的资源

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    Google Cloud Platform 服务器虚拟化架构(上)

    虚拟化其实是一个过于宽泛的概念,但是一般大家默认这个术语指的是虚拟机相关技术。 VMware vSphere虚拟化架构 首先还是拿个友商出来做对照。...但我还是打算把VMware拎出来,看看VMware vSphere虚拟化架构。 VMware vSphere的主要产品有两个:ESXi和vCenter Server。...AWS & Google Cloud虚拟化架构 Hypervisor层面Google Cloud用的是修改后的KVM。AWS早期使用的是Xen,17年之后也转向KVM。...AWS re:Invent 2017的演讲《C5 实例和 Amazon EC2 虚拟化的演变 (CMP332)》包含了更详细的内容 https://youtu.be/LabltEXk0VQ 然而没过多久...原帖位置:https://stackoverflow.com/a/23699164 云厂商的虚拟化架构有多个技术方向,Google Cloud并非没有尝试实现hypervisor层面的offload,

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    服务器虚拟化剖析-1

    前面几期主要介绍了数据中心中fabric网络架构以及部署网络自动化的关键技术,从本期开始我们将注意力下移到服务器。...服务器通过安装虚拟化操作系统,在此基础上部署虚机,虚机中可以安装主流的操作系统,VM以寄居的形式处在物理服务器之上,同时虚机之间互相并列且隔离共用底层的一套硬件设备,虚机内部的操作系统叫gust os与物理服务器的...物理服务器通过一系列的资源切片,如CPU分成多个V-CPU、物理内存复用、同时I/O芯片组也支持多channle,可以把虚拟化的计算机资源组织给不同的虚机,多虚机共用一套硬件资源从而答复提升服务器利用率...虚机做完虚拟化后可灵活迁移、迁移后虚机以文件的形式落地,这样可以做到虚机与物理服务器之间解耦,方便对虚机做任何生命周期的操作如“删掉、重启、迁移”,关机后物理资源会被重新释放。...华为服务器虚拟化软件是fusion computer,是一款基于ZEN开发的一套虚拟化软件,每台物理机都要安装虚拟化操作系统-fusion computer,该平台有2个组件:VRM和CAN,每台主机安装的虚拟化操作系统装的就是

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    服务器虚拟化技术演进

    一、前言 服务器虚拟化技术是云计算的基石,在最大化利用硬件资源的同时,又降低了使用成本,让系统具备弹性伸缩能力,促使现代系统的架构出现了革命性的变化。...无论是微服务架构还是服务网格架构,都是在服务器虚拟化技术日渐成熟后才得以大规模使用。本文主要介绍 CPU 虚拟化技术的演进过程,以英特尔的 x86 平台为主,为掌握云计算相关知识打好基础。...三、CPU 虚拟化技术的演进 服务器虚拟化最早在 19 世纪 60 年代就提出了,当时的机器都是单线程的,一台机只能跑一个程序,很浪费硬件资源。...但x86架构有一类特殊的指令,称为敏感指令,它既能执行特权操作,又无法被 Ring 0 捕获,导致虚拟机无法正确的执行这些指令。...CPU 的虚拟化是服务器虚拟化的关键技术,但如内存和网卡等其它硬件的虚拟化技术也不容忽视,在这方面QEME公司就做得很好。于是KVM和QEMU的组合就奠定了服务器虚拟化的基石。

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    虚拟化应用需要IT融合基础架构

    提起服务器,大家都知道过去经典的分类法是根据服务器形态来区分,包括塔式、机架和刀片服务器,这似乎已经成为了官方教科书。但是,随着虚拟化应用和云计算的发展,虚拟化是用户采购服务器应用到的最重要方面。...虚拟化催生服务器新格局 在过去十年, IT领导者在开始使用特定策略比如服务器整合率以及虚拟主机数时,纵向扩展架构往往作为衡量IT性能的战略选择。...基于上述指标以及节省硬件成本的考虑,IT一直在使用一些功能强大的服务器进行服务器整合,实现了资源使用最大化,而且虚拟化软件的许可成本也降低了。...融合架构将成为未来新的计算平台 还是因为虚拟化的广泛应用,让服务器、网络、存储等硬件成为了背后的资源,这些基础的IT设施可以被软件巧妙地结合在一个大的平台中,这就是融合基础设施。...而基于华为E9000融合架构刀片服务器的FusionCube一体机解决方案,可提供业界最高集成度、最高性价比的一站式企业IT解决方案,计算、融合网络、存储、虚拟化、中间件可自动化部署,大幅提升IT管理运维效率

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    桌面虚拟化热潮涌动 服务器虚拟化功不可没

    如今,桌面虚拟化可谓是炙手可热,热潮涌动,随着桌面虚拟化的走红,用户对桌面虚拟化的应用也日益广泛,然而,尚有很多人对桌面虚拟化的内涵并不完全了解。...桌面虚拟化,是将桌面的软件进行虚拟化改造的技术,将这些分散的终端软资源(含操作系统、客户应用策略、应用软件、客户数据)集中地在云端管理起来,进行有效地组织、安全地存储、按需地分配,利用服务器资源进行集中运算或者充分利用原有本地硬件资源...虚拟桌面将软件从如PC或笔记本一类的终端设备转移至服务器上,简化了管理和维护成本,节省了大量时间和金钱。...、西安交通大学、厦门大学、中国太平洋保险、福建省电信公司等客户均已经采用NComputing桌面虚拟化技术来替代传统PC,其发展势头超过服务器虚拟化的趋势。...桌面虚拟化热潮涌动,服务器虚拟化功不可没,随着服务器虚拟化应用的深入和技术不断成熟,企业可以轻松搭建私有云,桌面虚拟化的集中的管理模式可为用户大大节省运维及人力成本,而基于终端运算的模式可让系统大大减少对服务器的依赖

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    全面解析服务器虚拟化:云计算时代的核心技术架构

    转载: 全面解析服务器虚拟化:云计算时代的核心技术架构作为云计算基础设施的核心技术,服务器虚拟化通过资源池化显著提升IT效率。...一、虚拟化技术重塑IT资源管理方式服务器虚拟化技术通过Hypervisor虚拟化层,将物理服务器抽象为可动态分配的虚拟资源池,实现单台物理机承载多套独立运行的虚拟服务器(VM)。...二、虚拟化部署的五大核心优势1.资源利用率跃升 通过智能调度算法,虚拟化平台可将物理资源利用率提升至80%以上,相较传统架构降低60%硬件采购成本,同步缩减数据中心能耗支出。...容器化支持 基于Kubernetes的容器服务与虚拟机混合部署统一管理平面提升运维效率 四、典型应用场景实践1.企业IT架构云化转型 通过虚拟化整合老旧物理服务器,某企业成功将200...五、技术选型指南针对不同业务需求推荐虚拟化方案:•Web应用集群:建议采用KVM虚拟化+容器混合架构•数据库系统:推荐使用半虚拟化技术提升I/O性能•AI计算场景:GPU直通虚拟化方案最佳FAQ:虚拟化常见问题

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    服务器中的网络虚拟化

    今天聊的网络虚拟化和前面几期文章中提到的Fabric上SDN中实现的网络虚拟化还不一样,此处网络虚拟化是指在服务器内部如何为虚机提供联通和通向外网时提供网络部分,和SDN实现的网络虚拟化相比没有那么丰富...在服务器为主体的网络虚拟化中虚拟交换机和虚拟网卡是2个至关重要的组件。...虚拟化服务器中通常设置虚拟交换机V-switch,(每个厂商都有自己的V-switch产品,如“思科的NE1000V、华为的CE1800V、VMware的VSS”)。...业界目前有2款硬卡(网卡)支持虚拟化特性。...(2)SR-IOV:是PCI-E提出的标准,对网卡提供了虚拟化支持,即单根I/O虚拟化(把一个网卡虚拟化为多个网卡来使用),硬卡的物理功能可以虚拟多个VF即虚拟网卡,每个VF映射给一个虚机。

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    (云计算HCIP)HCIP全笔记(十三)本篇介绍虚拟化技术,内容包含:虚拟化资源、虚拟化过程、IO虚拟化、虚拟化架构KVM和Xen介绍、主流虚拟化技术介绍

    对设备的访问; 设备通过DMA与内存进行数据交换 1.3.2 虚拟化 I/O虚拟化可以被看做是位于服务器组件的系统和各种可用I/O处理单元之间的硬件中间件层,使得多个Guest可用复用有限的外设资源 I...1.4 虚拟化架构 KVM和Xen 1.4.1 Xen Domain0 处于特权级别的虚拟机 实现IO的虚拟化 管理DomainU 管理硬件 DomainU 普通用户虚拟机 1.4.2...KVM KVM(Kernel-based Virtual Machine)是基于内核的虚拟机 架构 内核态:启用KVM.KO内核模块以实现CPU和内存的虚拟机 用户态:部署QEMU以实现IO虚拟机...1.5 主流虚拟化技术介绍 1.5.1 Xen虚拟化简介 Xen的Hypervisor是服务器经过BIOS启动之后载入的首个程序,然后启动一个具有特定权限的虚拟机,称之为Domain 0(简称Dom0...06年以前主流的虚拟机架构 libvirt——————————软件包,负责对接驱动和管理工具,它拥有多种语言的api接口,可以用根据对应语言的api直接进行管理libvirt对kvm操作 Guest Os

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    x86与arm架构区别

    ​ 前言 我们经常讨论的芯片的X86架构和ARM架构,那么他们的的区别什么呢?...其实俩种都是主流的两种计算机处理器架构(CPU)架构,X86架构的CPU是PC服务器行业的老大,ARM架构的CPU则是移动端的老大。...一、设计目标 x86架构是为了在个人计算机(PC)和服务器等高性能计算机上运行通用操作系统和应用程序而设计的,而ARM架构则是为了在移动设备和嵌入式系统上实现低功耗和高效率而设计的。...ARM已经进军服务器市场,ARM单核的面积仅为 X86 核的 1/7,同样芯片尺寸下可以继承更多核心数。通过“堆核”的方式,使得ARM架构处理器在性能快速提升下,也能保持较低的功耗。...近年来,ARM架构的的兴起下,许多巨头纷纷开始自研ARM架构的服务器芯片,包括国外的亚马逊、谷歌甚至微软,国内的腾讯、阿里巴巴、华为等等都积极参与其中。

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    ARM架构和X86架构区别

    AMD主要是x86,x86-64,3D-Now!指令集。 ​ arm架构和x86架构区别: X86主要用于PC领域如笔记本、台式机、小型服务器;ARM主要用于移动领域如手机、平板。...2.X86性能很牛,比如我们可以单只利用1颗i5就能够编辑转换视频;ARM性能较弱多数在对性能要求不算高的移动领域工作.X86发热量比较大,需要主动散热;ARM发热量小,不需要主动散热,X86通用性很好...ARM架构和X86架构存在以下区别: 追求目标:ARM主要追求节能和低功耗,而X86主要追求高性能。 应用领域:ARM主要应用于移动终端,如手机和平板电脑,而X86主要应用于PC机和服务器。...指令集:ARM采用精简指令集(RISC),X86采用复杂指令集(CISC)。RISC指令集比CISC少,但每个指令非常简单,因此执行速度快,功耗低。...32位架构:ARM的32位架构通常被称为ARMv7,而X86的32位架构被称为IA-32。

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    MIPS架构上虚拟化TEE实现介绍

    CISC就是大名鼎鼎的X86,其中Intel和AMD公司的芯片实现是其中代表。...也就是说在MIPS架构上也实现了TEE。官网上说道SierraTEE是专为已布署于市场中的各种设备所设计,包括手机、机顶盒与家庭网关、服务器、工业自动化等等。 ?...支持MIPS架构的SierraTEE采用OmniShield虚拟化技术,可完整保护安全内核以及任何的安全周边,使其与Rich环境中执行的程序代码隔离。...Sierraware Sierraware是虚拟化与安全解决方案的领先供应商,Sierraware的虚拟移动基础架构(VMI)软件能让开发人员利用单一应用程序支持所有的移动平台,以保护数据并监控使用者活动...SierraVisor Hypervisor和SierraTEE可信任执行环境能为各种不同架构提供嵌入式的虚拟化平台。更多信息,请浏览www.sierraware.com。

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    私有云架构简述之计算虚拟化

    一、首先我们来看看传统数据中心的架构。一般外围是路由器、Firewall,核心是三层交换机(旁挂安全设备),底层是二层交换机、服务器、存储设备。服务器一般是专机专用,不具备弹性。...同时整个系统架构一般只为一个单位、公司服务, ? 二、如果需要将数据中心云化,一般会涉及计算、存储、网络、安全的虚拟化。...目前主流的公有云、大型私有云的虚拟化技术一般是KVM。KVM是集成到Linux内核的Hypervisor,是X86架构且硬件支持虚拟化技术的Linux的全虚拟化解决方案。...为在服务器中开启kvm虚拟化,要求cpu支持VT(Virtual Tecnologies)技术。 ? 四、相比于Xen,KVM目前得到大厂支持,渐渐成为主流。...全虚拟化、半虚拟化 全虚拟化 支持架构 x86、IA64和AMD、Fujitsu、IBM、Sun等公司的ARM,以及x86/64 CPU商家和Intel嵌入式的支持 支持虚拟化的CPU 支持操作系统

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    应用架构的演变——理解虚拟化环境

    实际上,Java 这门语言就是一种容器化的技术。Java 这门蹩脚的语言之所以大放异彩,是因为他通过虚拟机的方式,无视了各个操作系统以及硬件方面的差异。...实际上是通过切分一个虚拟的环境给你租用,物理机的实际配置是96核196G,但是实际上卖出去的“服务器”配置总和可能是200核400G。...因为只有架构更加灵活,才能更加适应用户多元化的选择。...而且对于公有云, Serviceless 时代有一个更大的好处:取消了虚拟化的开销。对于公有云来说,只要做好监控、资源限制、进程隔离、计费管理,他可以直接在一个超强物理机上运行你的程序。...虚拟化是有开销的,如果这部分开销都可以省略,那么对于整体的公有云运作效率而言,其实是相当巨大的提升。 不过,这其实是一种理想化的架构。要实现这个目标,首先得完成对于容器的计算与存储分离。

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