虚拟化技术的影响力
无论是何种软件方法,隔离性都是由Hypervisor软件提供的,过多的隔离必然会导致性能的下降。这些问题主要跟x86设计时就没有考虑虚拟化有关。我们先来看看x86处理器的Privilege特权等级设计。虚拟化技术x86架构为了保护指令的运行,提供了指令的4个不同Privilege特权级别,北京vmware虚拟化技术,术语称为Ring,从Ring 0~Ring 3。Ring 0的**级较1高,Ring 3较1低。
各个级别对可以运行的指令有所限制,例如,GDT,IDT,LDT,TSS等这些指令就只能运行于Privilege 0,也就是Ring 0。要注意Ring/Privilege级别和我们通常认知的进程在操作系统中的**级并不同。Xeon Stoakley平台操作系统必须要运行一些Privilege 0的特权指令,因此Ring 0是被用于运行操作系统内核,Ring 1和Ring 2是用于操作系统服务,Ring 3则是用于应用程序。然而实际上并没有必要用完4个不同的等级,一般的操作系统实现都仅仅使用了两个等级,vmware虚拟化技术价格,即Ring 0和Ring 3,如图所示:虚拟化技术也就是说,vmware虚拟化技术价格,在一个常规的x86操作系统中,vmware虚拟化技术价格,系统内核必须运行于Ring 0,而VMM软件以及其管理下的Guest OS却不能运行于Ring 0——因为那样就无法对所有虚拟机进行有效的管理,就像以往的协同式多任务操作系统(如,Windows 3.1)无法保证系统的稳健运行一样。在没有处理器辅助的虚拟化情况下,挑战就是采用Ring 0之外的等级来运行VMM (Virtual Machine Monitor,虚拟机监视器)或Hypervisor,以及Guest OS。
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虚拟化技术额外软件界面
这个模型比较像I/O模拟模型,VMM软件将提供一系列直通的设备接口给虚拟机,从而提升了虚拟化效率,这有点像Windows操作系统的DirectX技术,从而提供比I/O模拟模型更好的性能,当然兼容性有所降低,例如VMware模拟的VMware显卡就能提供不错的显示速度,不过不能完全支持DirectDraw技术,Direct3D技术就更不用想了。
相似的还有VMware模拟的千兆网卡,等等,这些品牌完全虚拟的设备(例如,VMware牌显卡,VMware牌网卡)需要使用特1制的驱动程序部分直接地和主机、硬件通信,比起以前完全模拟的通过虚拟机内的驱动程序访问虚拟机的十兆百兆网卡,可以提供更高的吞吐量。
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虚拟化
实现虚拟化还有一个方法,那就是在操作系统层面增添虚拟服务器VMX non-root和VMX root功能。Solaris Container就是这方面的一个例子,Virtuozzo/OpenVZ是面向Linux的软件方案。就操作系统层的虚拟化而言,没有独立的hypervisor层。相反,主机操作系统本身就负责在多个虚拟服务器之间分配硬件资源,并且让这些服务器彼此独立。
一个明显的区别是,如果使用操作系统层虚拟化,所有虚拟服务器必须运行同一操作系统(不过每个实例有各自的应用程序和用户账户)。虽然操作系统层虚拟化的灵活性比较差,但本机速度性能比较高。此外,由于架构在所有虚拟服务器上使用单一、标准的操作系统,管理起来比异构环境要容易。
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