Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » PDF-файлы » Лекция 2. Виртуализация_ KVM

Лекция 2. Виртуализация_ KVM

PDF-файл Лекция 2. Виртуализация_ KVM Облачные вычисления и виртуализация (VCC) (64116): Лекции - 11 семестр (3 семестр магистратуры)Лекция 2. Виртуализация_ KVM: Облачные вычисления и виртуализация (VCC) - PDF (64116) - СтудИзба2020-08-25СтудИзба

Описание файла

PDF-файл из архива "Лекция 2. Виртуализация_ KVM", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "облачные вычисления и виртуализация (vcc)" из 11 семестр (3 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

ВиртуализацияАнтоненко ВиталийВиртуализация «на пальцах»• Виртуализация компьютера означает, что можно заставитькомпьютер казаться сразу несколькими компьютерамиодновременно или совершенно другим компьютером.• Виртуализацией также называется ситуация, когда несколькокомпьютеров представляются как один отдельный компьютер.• Другое использование виртуализации заключается в симуляциипроцессора. Это, так называемая, P-code (или pseudo-code)машина. P-code – это машинный язык, который выполняется навиртуальной машине, а не на реальном оборудовании.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации2Основной аспект виртуализации• виртуальные команды переводятся (транслируются) нафизические команды основного оборудования.• Обычно это происходит динамически.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации3Виртуализация• Виртуализация относится к разделениюресурсов физической системы (такой какпроцессов, память, сеть и диск) нанесколько виртуальных ресурсов.• Ключевые облачные технологиипозволяют объединять разные типыресурсов в пулы.• В облаке ресурсы объединяются в пулыдля обслуживания несколькихпользователей (multi-tenancy).Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации4Терминология• Симуляция• Эмуляция• Интерпретация• Двоичная трансляция• Виртуализация• Хозяйская система (Host)• Гостевая система (Guest)Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации5Интерпретация на примере ЦП• Fetch — чтение машинного кода из памяти.• Decode — декодирование текущей функции,заключённой в инструкции, а также еёаргументов — операндов.• Execute — исполнение функции надаргументами.• Writeback — запись результатов память.• Advance PC — продвижения регистрауказателя инструкций (PC, program counter).Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации6Интерпретация• Практически всегда первый тип модели, создаваемый для новойархитектуры процессора• Плюсы• Простота• Минусы• Низкая скорость работыВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации7Динамическая трансляция• Повторяемость кода• Капсулы хозяйского кода• Блок трансляцииВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации8Проблема динамической трансляции• Проблема обнаружения кода• В оперативной памяти данные (переменные, массивы, константы,строки и т.д.) и код программ хранятся вместе.

Двоичнаятрансляция блоков данных (рассматриваемых как код!)бесполезна: управление на них никогда не будет передано.• В архитектурах, допускающих переменную длину инструкций,очень важен адрес, с которого начинается их декодирование.Сдвиг даже на один байт приводит к полной смене смыслапоследовательности.• Результат декодирования зависит от режима процессора.Например, для архитектуры ARM есть фактически два набораинструкций — полный 32 битный и урезанный 16-битный Thumb,переход между которыми происходит с помощью команды BX• Самомодифицирующийся код• Устаревание транслированных блоков• Ограниченность оптимизацийВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации9Прямое исполнение• Архитектуры гостя и хозяина совпадают (или почти совпадают)• Проблемы:• Доступы к памяти. Адресное пространство гостя занимает лишь часть памятисимулятора. Данные и код симулируемой системы не обязательно будут находитьсяпо тем же адресам, по которым они располагались в реальности.• Возврат управления.

Как можно «заставить» симулируемое приложение отдатьуправление обратно симулятору?• Привилегированные инструкции. Симулятор работает в непривилегированномрежиме пользовательского приложения, а гостевой код может содержатьинструкции системных режимов. Попытка их исполнения приведёт к аварийномузавершению симулятора.• Существуют программы двоичной инструментации, позволяющие«незаметно» для гостевого приложения подменять машинный кодвыбранных инструкций.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации10Типы виртуализации• Полная виртуализация (Динамическая трансляция)• При полной виртуализации гостевая операционная системы полностью отделяется от управленияинфраструктурой хоста.

Гостевая ОС не требует никаких изменений, и не подозревает, что оназапущена в виртуальном окружении. Полная виртуализация предоставляет возможность прямогоисполнения запросов пользователя, и бинарной трансляции запросов ОС.• Паравиртуализация• В паравиртуализации гостевая ОС модифицируется для коммуникации с гипервизором с цельюулучшения производительности и эффективности работы. В ядре гостевой ОС модифицируютсяневиртуализуемые инструкции на гипервызовы, которые напрямую отправляются в гипервизор.• Аппаратная виртуализация• Аппаратные средства поддержки виртуализации являются опциональным свойством производимогооборудования. Например, средства виртуализации копании Intel (VT-x) и AMD (AMD-V),встраиваемые в соответствующие оборудование.

При аппаратной виртуализации определённыйнабор вызов отлавливается на уровне оборудования и отправляется напрямую в гипервизор.Следовательно, отпадает необходимость в бинарной трансляции, или пара-виртуализации.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации11Гипервизор• Виртуализация представляется гипервизором илимонитором виртуальных машин (VMM).• Гипервизор представляет собой виртуальнуюплатформу управления гостевыми операционнымисистемами (ОС).Type-1 Hypervisor• Первый тип гипервизоров• Нативные гипервизоры, которые запускаются напрямую наоборудовании хоста, контролируют это оборудования, иосуществляют мониторинг гостевые операционные системы.• Второй тип гипервизоров• Гипервизоры, которые запускаются поверх операционнойсистемы хоста и осуществляют мониторинг гостевойоперационной системы.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализацииType-2 Hypervisor12Гипервизор Xen• Гостевой гипервизор разработанный в2003 в Кембриджскомуниверситете.• Использует пять подходов для запуска гостевой ВМ:•••••Full virtualizationparavirtualizationFull virtualization with paravirtualization driversParavirtualization with full virtualization driversParavirtualization in a container• Первый и Второй типгипевизораВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации13Гипервизор KVM• KVM ( Kernel-based Virtual Machine)• Linux host OS• Компонент ядра KVM включен в Linux, начиная с 2.6.20, 2007.• Требует аппаратной виртуализации ЦП (Intel VT-x, AMD-V)• Использует интерфейс /dev/kvm для:• Установки гостевой ВМ• Запуска симулятора I/O• Запуска симулятора видео дисплея на хосте• Второй тип гипервизора• KVM может создавать несколько гостевых ВМ• запускать не модифицированные Linux or Windows образы.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации14Гипервизор VirtualBox• Oracle VirtualBox, разработан компанией Innoteck в 2007, апосле поглощён компанией Sun microsystems.• Software и hardware техника виртуализации• Paravirtualization и full virtualization• ОС хоста: Linux, OSX, Windows• Гостевые ОС: Linux, OSX, Windows• Второй тип гипервизораВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации15Преимущества виртуализации• Сокращение затрат на приобретение и поддержкуоборудования• Сокращение серверного парка• Сокращение штата IT-сотрудников• Простота в обслуживании• Клонирование и резервированиеВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации16Проекты виртуализации для LinuxПроектТипЛицензияBochsЭмуляцияLGPLQEMUЭмуляцияLGPL/GPLVMwareПолная виртуализацияПроприетарноеz/VMПолная виртуализацияПроприетарноеXenПаравиртуализацияGPLUMLПаравиртуализацияGPLLinux-VServerВиртуализация уровня операционнойсистемыGPLOpenVZВиртуализация уровня операционнойсистемыGPLВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации17Linux KVM (Kernel Virtual Machine)• KVM -- решение для полной виртуализации• Превращает ядро Linux в гипервизор, используямодуль ядра• Помимо режима ядра и режима пользователя,KVM представляет новый гостевой режим.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации18Подготовка к установке KVM• $ egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfoВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации19Скачивание и установка KVM• $ apt-get install qemu-kvm libvirt-bin• $apt-get install bridge-utils virt-manager python-virtinst• (опционально) $ apt-get install ubuntu-vm-builderВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации20Использование VMM• При первом запуске программы вы увидите две категории, обене подключенные.

Это ссылки на стандартные модули KVM, покане работающие. Для их использования щелкните правойкнопкой мыши и выберите "connect".Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации21Использование VMMВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации22Использование VMMВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации23Использование VMMВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации24Использование VMMВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации25Использование VMMВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации26Создание виртуальной машиныВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации27Создание виртуальной машиныВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации28Создание виртуальной машиныВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации29Создание виртуальной машиныВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации30Создание виртуальной машиныВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации31Клонирование виртуальной машиныВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации32Миграция виртуальной машиныВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации33Запуск виртуальной машиныВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации34Контейнерная виртуализация (Лекция)• OS level virtualization method for running isolated Linux systemson a single host/kernel• Released in 2008.• CPU, Memory, I/O, network limitations and prioritization for each containerwithout the need of a VM hypervisor.• Focus:• Offer distribution and vendor neutral environments for• hosting Linux systems.• Offer environments similar to VMs hosted by VMMs, but without• the overhead of running separate kernels and/or simulating• hardware interfaces.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция поВиртуализации35.

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее