第3章 虚拟化概述
通过前面章节的介绍,了解到虚拟化技术的��史与背景知识,从这章开始,将进一步揭开VMM神秘的面纱,对其内部实现的基本原理作一番全面扫描。
传统的虚拟化技术一般是通过陷入再模拟的方式实现的,而这种方式依赖于处理器的支持。也就是说,处理器本身是否是一个可虚拟化的体系结构。所以本章首先从可虚拟化结构的定义人手,介绍VMM实现中的一些基本概念。显然,某些处理器在设计之初并没有充分考虑虚拟化的需求,而不具备一个完备的可虚拟化结构。如何填补这些结构上的缺陷,直接促使了本书提到的三种主要虚拟化方式的产生。
不论采取何种虚拟化方式,VMM对物理资源的虚拟可以归结为三个主要任务:处理器虚拟化、内存虚拟化和I/0虚拟化。本章前面部分就围绕这三个部分展开介绍虚拟化的基本原理,对于不同虚拟化方式的实现细节,本书后续章节会有详细的描述。本章后面部分着重介绍VMM的功能、组成和分类,并且对目前市场**行的虚拟化产品及其特点做一些简单的介绍,使读者对现阶段典型的虚拟化产品有一些了解。
3.1 可虚拟化架构与不可虚拟化架构
一般来说,虚拟环境由三个部分组成:硬件、VMM和虚拟机,如图3-1所示。在没有虚拟化的情况下,操作系统直接运行在硬件之上,管理着底层物理硬件,这就构成了一个完整的计算机系统,也就是下文所谓的“物理机”。在虚拟环境里,虚拟机监控器VMM抢占了操作系统的位置,变成了真实物理硬件的管理者,同时向上层的软件呈现出虚拟的硬件平台,“欺骗”着上层的操作系统。而此时操作系统运行在虚拟平台之上,仍然管理着它认为是“物理硬件”的虚拟硬件,俨然不知道下面发生了什么,这就是图3-1中的“虚拟机”。
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