云计算技术基本专业知识:CPU虚似化

2021-03-07 01:35 jianzhan

虚似化技术性的归类关键有服务器虚似化、储存虚似化、互联网虚似化、运用虚似化。服务器虚似化技术性依照虚似目标来分,可分成:CPU虚似化、运行内存虚似化、I/O虚似化;依照虚似化水平可分成:全虚似化、半虚似化、硬件配置輔助虚似化。将不一样的虚似化目标和水平组成,可得出9种不一样的服务器虚似化技术性,本文关键详细介绍服务器虚似化之CPU虚似化。

CPU虚似化

  • CPU全虚似化技术性

关键选用优先选择级缩小技术性(Ring Compression)和2进制编码汉语翻译技术性(BinaryTranslation)。优先选择级缩小技术性让VMM和Guest运作在不一样的权利级下。对x86构架而言,即VMM运作在最高权利级別Ring 0下,Guest OS运作在Ring 1下,客户运用运作在Ring 3下。因而,Guest OS的关键命令没法立即下做到测算机系统软件硬件配置实行,而是必须历经VMM的捕捉和仿真模拟实行(一部分无法虚似化的命令必须根据Binary Translation技术性开展变换)。

  • CPU半虚似化技术性

关键选用Hypercall技术性。Guest OS的一部分编码被更改,从而使Guest OS会将和权利命令有关的实际操作都变换为发给VMM的Hypercall(非常启用),由VMM再次开展解决。而Hypercall适用的批解决和多线程这两种提升方法,使得根据Hypercall能获得近似于物理学机的速率。

  • CPU硬件配置輔助虚似化技术性

现阶段关键有Intel的VT-x和AMD的AMD-V这两种技术性。其关键观念全是根据引进新的命令和运作方式,使VMM和Guest OS各自运作在不一样方式(ROOT方式和非ROOT方式)下,且Guest OS运作在Ring 0下。一般状况下,Guest OS的关键命令能够立即下做到测算机系统软件硬件配置实行,而不必须历经VMM。当Guest OS实行到独特命令的情况下,系统软件会切换到VMM,让VMM来解决独特命令。

CPU的虚似化技术性能够单CPU仿真模拟多CPU并行处理,容许1个服务平台另外运作好几个实际操作系统软件,而且运用程序流程都可以以在互相单独的室内空间内运作而互不危害,从而明显提升测算机的工作中高效率。

GuestOS负责第2级生产调度,即进程或过程在VCPU上的生产调度(将关键进程投射到相应的虚似CPU上)。

VMM(Virtual Machine Monitor)负责第1级生产调度,即VCPU在物理学解决模块上的生产调度。

两级生产调度的生产调度对策和体制不存在依靠关联。VMM负责物理学解决器資源在各个虚似机之间的分派与生产调度,实质上即把各个虚似机中的VCPU依照1定的对策和体制生产调度在物理学解决模块上能够选用随意的对策来分派物理学資源,考虑虚似机的不一样要求。