|
|
51CTO旗下网站
|
|
移动端

云计算基础知识:CPU虚拟化

服务器虚拟化技术按照虚拟对象来分,可分为:CPU虚拟化、内存虚拟化、I/O虚拟化;按照虚拟化程度可分为:全虚拟化、半虚拟化、硬件辅助虚拟化。

作者:佚名来源:今日头条|2018-11-12 15:20

虚拟化技术的分类主要有服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、应用虚拟化。

服务器虚拟化技术按照虚拟对象来分,可分为:CPU虚拟化、内存虚拟化、I/O虚拟化;按照虚拟化程度可分为:全虚拟化、半虚拟化、硬件辅助虚拟化

将不同的虚拟化对象和程度组合,可得出9种不同的服务器虚拟化技术。

首先详细介绍下服务器虚拟化之CPU虚拟化,后续讲解中再详细介绍内存虚拟化及I/O虚拟化。

CPU虚拟化

  • CPU全虚拟化技术

主要采用优先级压缩技术(Ring Compression)和二进制代码翻译技术(BinaryTranslation)。优先级压缩技术让VMM和Guest运行在不同的特权级下。对x86架构而言,即VMM运行在***特权级别Ring 0下,Guest OS运行在Ring 1下,用户应用运行在Ring 3下。因此,Guest OS的核心指令无法直接下达到计算机系统硬件执行,而是需要经过VMM的捕获和模拟执行(部分难以虚拟化的指令需要通过Binary Translation技术进行转换)。

云计算基础知识:CPU虚拟化

  • CPU半虚拟化技术

主要采用Hypercall技术。Guest OS的部分代码被改变,从而使Guest OS会将和特权指令相关的操作都转换为发给VMM的Hypercall(超级调用),由VMM继续进行处理。而Hypercall支持的批处理和异步这两种优化方式,使得通过Hypercall能得到近似于物理机的速度。

云计算基础知识:CPU虚拟化

  • CPU硬件辅助虚拟化技术

目前主要有Intel的VT-x和AMD的AMD-V这两种技术。其核心思想都是通过引入新的指令和运行模式,使VMM和Guest OS分别运行在不同模式(ROOT模式和非ROOT模式)下,且Guest OS运行在Ring 0下。通常情况下,Guest OS的核心指令可以直接下达到计算机系统硬件执行,而不需要经过VMM。当Guest OS执行到特殊指令的时候,系统会切换到VMM,让VMM来处理特殊指令。

云计算基础知识:CPU虚拟化

CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。

云计算基础知识:CPU虚拟化

GuestOS负责第2级调度,即线程或进程在VCPU上的调度(将核心线程映射到相应的虚拟CPU上)。

VMM(Virtual Machine Monitor)负责第1级调度,即VCPU在物理处理单元上的调度。

两级调度的调度策略和机制不存在依赖关系。VMM负责物理处理器资源在各个虚拟机之间的分配与调度,本质上即把各个虚拟机中的VCPU按照一定的策略和机制调度在物理处理单元上可以采用任意的策略来分配物理资源,满足虚拟机的不同需求。

【编辑推荐】

  1. AMD发布两款锐龙标压笔记本CPU:14nm 45瓦、支持3200内存
  2. 服务器CPU将在明年掀起多核PK:AMD 64核对决Intel 56核
  3. 不怕CPU涨价 这3个技巧让主机满血复活
  4. 1个月内涨价翻倍的i5 CPU实测:是谁给你的底气?
  5. 魔改CPU有何优点/缺点?看完秒懂
【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】

点赞 0
分享:
大家都在看
猜你喜欢

订阅专栏+更多

16招轻松掌握PPT技巧

16招轻松掌握PPT技巧

GET职场加薪技能
共16章 | 晒书包

289人订阅学习

20个局域网建设改造案例

20个局域网建设改造案例

网络搭建技巧
共20章 | 捷哥CCIE

645人订阅学习

WOT2019全球人工智能技术峰会

WOT2019全球人工智能技术峰会

通用技术、应用领域、企业赋能三大章节,13大技术专场,60+国内外一线人工智能精英大咖站台,分享人工智能的平台工具、算法模型、语音视觉等技术主题,助力人工智能落地。
共50章 | WOT峰会

0人订阅学习

读 书 +更多

网络服务器配置与应用(第3版)

本书是由长期从事网络管理工作和网络工程人员培训工作的一线网管人员和教学人员精心编写,从现实的技术发展角度和实际应用的角度,通过大量...

订阅51CTO邮刊

点击这里查看样刊

订阅51CTO邮刊

51CTO服务号

51CTO播客