服务器虚拟化技术深度科普

全假造化: 通过模仿I/O装备(磁盘和网卡等)来实现假造化。对Guest OS而言，它所能看到就是一组同一的I/O装备，VMM截获Guest OS对I/O装备的会见哀求，然后通过软件模仿真实的硬件。这种方法对Guest而言很是透明，无需思量底层硬件的环境。好比Guest操纵的是磁盘范例、物理接口等等。

半假造化: 通过前端、后端架构，将Guest的I/O哀求通过一个环状行列转达到特权域(也被称为Domain0)。由于这种方法的相干细节较多，以是会在后文举办深入说明。

硬件帮助假造化: 最具代表性莫过于Intel的VT-d/VT-c，AMD的IOMMU和PCI-SIG的IOV等。这种技能也必要响应网卡共同实现，今朝常见的网卡分为平凡网卡、VMDq直通和SR-IOV。

平凡网卡回收Domin0网桥行列。

VMDq通过VMM在处事器的物理网卡中为每个虚机分派一个独立的行列，虚机出来的流量可直接颠末软件互换机发送到指定行列上，软件互换机无需举办排序和路由操纵，Hyper-V就是回收这种模式。

SR-IOV通过建设差异假造成果(VF)的方法，给假造机行使物理独立网卡，实现假造机直接跟硬件网卡通讯，不再颠末软件互换机，镌汰了假造化打点措施层的地点转换。

Intel硬件对假造化支持

VT-x技能 为IA 32 处理赏罚器增进了VMX root operation 和 VMX non-root operation两种操纵模式。VMM本身运行在 VMX root operation 模式，GuestOS运行在VMXnon-root operation 模式。两种操纵模式都支持 Ring0-Ring 3特权运行级别，因此 VMM和 Guest OS 都可以自由选择它们所祈望的运行级别。应承假造机直接执行某些指令，镌汰VMM承担。VT-x指至强处理赏罚器的VT技能，VT-i指安腾处理赏罚器的VT技能。

VT-d(VT for Direct I/O)首要在芯片组中实现，应承假造机直接会见I/O装备，以镌汰VMM和CPU的承担。其焦点头脑就是让假造性能直接行使物理装备，可是这会牵扯到I/O地点会见和DMA的题目，而VT-d通过回收DMA重映射和I/O页表来办理这两个题目，从而让假造性能直接会见物理装备。

VT-c(VTfor Connectivity)首要在网卡上实现，包罗两个焦点技能VMDq和VMDc。VMDq通过网卡上的特定硬件将差异假造机的数据包预先分类，然后通过VMM分发给各假造机，以此镌汰由VMM举办数据包分类的CPU开销。VMDc应承假造机直接会见网卡装备，Single Root I/O Virtualization(SR-IOV)是PCI-SIG类型，可以将一个PCIe装备分派给多个假造机来直接会见。

可信执行技能(TXT)通过行使高级的模块芯片，可以有用确保用户计较机免受各类安详威胁。首要是通过硬件内核和子体系来节制被会见的计较机资源。使得计较机病毒、恶意代码、特工软件和其他安详威胁将不复存在。

GPU及GPU假造化技能

GPU直通将GPU装备直通给假造机;GPU共享则将GPU装备直通给GPU server假造机，GPU server可与GPU client共享其 GPU装备;GPU假造化是指将GPU装备可假造化为n个vGPU，对应的n个假造机可同时直接行使该GPU装备，支持假造化的GPU装备可设置为直通或假造化范例。

GPU假造化通过VGX GPU硬件假造化成果，把一个物理GPU装备假造为多个假造GPU装备供假造机行使，每个假造机通过绑定的vGPU可以直接会见物理GPU的部门硬件资源，全部vGPU都可以或许分时共享会见物理GPU的3D图形引擎和视频编解码引擎，并拥有独立的显存。

GPU假造化成果支持将一个物理GPU装备可同时供多个假造机行使，而GPU直通中一个GPU装备只能给一个假造机行使。GPU假造化使同时行使统一GPU物理装备的假造机间互不影响，体系自动分派物理GPU装备的处理赏罚手段给多个假造机，而GPU共享是通过GPU server挂载GPU装备，在主机上成立GPU Server与GPU client的高速通信机制，使得GPU client可以共享GPU server的GPU装备，GPU client是否享有GPU成果完全依靠于GPU server。

（编辑：湖南网）

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