虚拟化技术与应用_计算机科学

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内容提要

本书主要讲解了计算机虚拟化技术、VirtualBox基础功能、VirtualBox运行虚拟机、VirtualBox快照、VirtualBox虚拟机变更、VMwa

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前言

欢迎学习本系列课程（新形态教材），课程研发团队由教学经验丰富的一线老师、企业中工作经验丰富的行业专家及教育专家组成。本系列课程作为新形态教材，广泛利用多媒体等

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第1章　计算机虚拟化技术

教学资源学习目标了解虚拟化技术掌握主流的虚拟化技术掌握使用VirtualBox安装本章单词(https://www.daowen.com) 请在预习前

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1.1　虚拟化技术介绍

虚拟化是一个广义的术语，在计算机方面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。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技

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1.1.1　虚拟化技术简介

虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行，而在虚拟化技术中，则可以同时运行多个操作系统，而且每一个操作系统中

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1.1.2　计算机虚拟化的特点

Fidelity（保真性）：应用系统程序在虚拟机上执行，除了时间因素外（会比物理硬件上执行慢一点），将表现为与在物理硬件上相同的执行行为。 Performanc

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1.2　虚拟化技术分类

虚拟化技术（Virtualization）和分区（Partition）技术是紧密结合在一起，从60年代Unix诞生起，虚拟化技术和分区技术就开始了发展，并且经历

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1.2.1　硬件分区技术

硬件分区技术：硬件资源被划分成数个分区，每个分区享有独立的CPU、内存，并安装独立的操作系统。在一台服务器上，存在有多个系统实例，同时启动了多个操作系统。这种分

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1.2.2　虚拟机技术

在虚拟机技术（Virtual Machine Monitor）中，不再对底层的硬件资源进行划分，而是部署一个统一的Host系统。在Host系统上，加装了Virt

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1.2.3　准虚拟机技术

为了改善虚拟机技术（Virtual Machine Monitor）的性能，一种新的准虚拟化技术（Para-Virtualizion）技术诞生了。这种虚拟技术以

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1.2.4　操作系统虚拟化技术

最新的虚拟化技术已经发展到了操作系统虚拟化，以SWsoft的Virtuozzo/OpenVZ和Sun基于Solaris平台的Container技术为代表，其中V

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1.3　虚拟化技术在不同平台体现

(https://www.daowen.com)

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1.3.1　AMD虚拟化技术

AMD Virtualization技术是一项基于硬件的技术，该技术支持虚拟软件在一台基于AMD皓龙处理器的物理服务器上运行多个操作系统和应用，有助于服务器实现

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1.3.2　英特尔虚拟化技术

IDF春季论坛上，Intel向人们展示了代号为“Vanderpool”的虚拟化技术。这项技术将运用在Intel以后推出的桌面CPU、64位ItaniumCPU以

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1.4　主流的虚拟化技术

虚拟化，曾经是一个技术人员最不喜欢的词，因为对于一个搞工程科学的人来说，实在、量化、数据逻辑才是工作进行的根本。但是现在，最前沿的IT技术工程师们狂热地爱上了

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1.4.1　CPU虚拟化

CPU的虚拟化技术是一种硬件方案，支持虚拟技术的CPU带有特别优化过的指令集来控制虚拟过程，通过这些指令集，VMM会很容易提高性能，相比软件的虚拟实现方式会很大

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1.4.2　网络虚拟化

网络虚拟化是目前业界关于虚拟化细分领域界定最不明确，存在争议较多的一个概念。微软眼中的“网络虚拟化”，是指虚拟专用网络（VPN）。VPN 对网络连接的概念进行了

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1.4.3　服务器虚拟化

与网络虚拟化不同，服务器虚拟化却是虚拟化技术最早细分出来的子领域。根据2006年2月Forrester Research的调查，全球范围的企业对服务器虚拟化的认

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1.4.4　存储虚拟化

随着信息业务的不断运行和发展，存储系统网络平台已经成为一个核心平台，大量高价值数据积淀下来，围绕这些数据的应用对平台的要求也越来越高，不仅在存储容量上，还包括数

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1.4.5　应用虚拟化

前面几种虚拟化技术，主要还专注于对硬件平台资源的虚拟优化分配，随着IT应用的日益广泛，应用虚拟化作为虚拟化家族的明日之星登上了历史舞台。2006年7月由Forr

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1.5　虚拟化的优势与误解

虚拟机虚拟化技术所能提供的优势取决于客户的目标、所选择的特殊虚拟技术以及现有的IT基础架构。并非所有的客户都能够从实现某一特殊虚拟化解决方案中获得同样的利益。现

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1.5.1　降低管理成本

虚拟可通过以下途径提高工作人员的效率：减少必须进行管理的物理资源的数量；隐藏物理资源的部分复杂性；通过实现自动化、获得更好的信息和实现中央管理来简化公共管理任务

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1.5.2　提高使用灵活性

通过虚拟可实现动态的资源部署和重配置，满足不断变化的业务需求。(https://www.daowen.com)

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1.5.3　提高安全性

虚拟可实现较简单的共享机制无法实现的隔离和划分，这些特性可实现对数据和服务进行可控和安全的访问。(https://www.daowen.com)

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1.5.4　更高的可用性

虚拟可在不影响用户的情况下对物理资源进行删除、升级或改变。(https://www.daowen.com)

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1.5.5　更高的可扩展性

根据不同的产品，资源分区和汇聚可支持实现比个体物理资源小得多或大得多的虚拟资源，这意味着您可以在不改变物理资源配置的情况下进行规模调整。(https://www

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1.5.6　互操作性和投资保护

虚拟资源可提供底层物理资源无法提供的与各种接口和协议的兼容性。(https://www.daowen.com)

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1.5.7　改进资源供应

与个体物理资源单位相比，虚拟能够以更小的单位进行资源分配。与物理资源相比，虚拟资源因其不存在硬件和操作系统方面的问题而能够在出现崩溃后更快地恢复。(https:

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1.5.8　现有虚拟化技术及缺陷

是不是一切都很简单和完美？然而在虚拟化世界并非一切都是尽善尽美的。最显而易见的就是那么多的副本操作系统同时运行在一台计算机上需要占据很多的资源并导致更昂贵的服务

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《虚拟化技术与应用》简介