*** 作系统虚拟化架构的典型产品?

VMware：vSphere4VMware的虚拟化产品包括vSphere等一系列数据中心虚拟化产品以及vCenter等一系列应用程序和基础架构管理工具
，可以帮助企业以一种渐进的、非破坏性的方式实现云计算，获得高效、灵活、可靠的“IT即服务”。其中的vSphere4是业界首款云 *** 作系统，能够聚合和全面管理大型基础架构资源池，包括处理器、存储和网络等，使其成为一种无缝、灵活、动态的 *** 作环境。无论是企业当前的应用还是下一代的应用，都能在vSphere4之上更高效地运行并确保服务水平。而vCenter能够帮助客户大幅度提高数据中心的运行效率，获得更强的控制服务水平和更高的灵活性。除服务器虚拟化产品外，VMware还提供VMwareView、VMwareWorkstation等一系列桌面虚拟化产品，VMwareView产品组合可让IT人员在数据中心管理虚拟桌面，终端用户可以在任何位置的任何设备上使用他们熟悉的个性化环境，并通过一个单一的视图查看所有应用程序和数据，从数据中心更加灵活、可靠、高效和安全地管理桌面和应用程序。而VMwareWorkstation则面向开发、测试、部署及支持软件的专业人员，它提供快速配置及重新设置功能，能模拟出多种应用环境，从而允许用户在自己偏爱的 *** 作系统上运行任何应用程序。最新版本的VMwareWorkstation65具备诸多革命性的新功能，包括在不同虚拟机上的窗口之间无缝切换、支持DirectX三维图形以及利用虚拟机的录制与回放功能进行开创性调试工具。移动虚拟化是VMware正在不断扩展的新的虚拟化应用领域，2008年底推出的移动虚拟化平台（MVP），开拓性地将虚拟化技术及已获证明的诸多虚拟化技术应用好处引入到手机上。思杰：CitrixDesliveryCenter思杰交付中心（CitrixDeliveryCenter）通过集中化管理和交付各种应用和桌面，将IT转变成一种按需提供的服务。思杰交付中心通过网络优化与端到端的虚拟化技术（包括应用、桌面、服务器虚拟化技术）让用户不管身处何地都可获得最佳的应用性能，从而更高效地工作。思杰交付中心包含以下组件：
CitrixXenApp：一种Windows应用交付系统，可在数据中心集中管理应用，并将应用作为按需服务交付给使用任何设备的各地用户。XenApp将应用管理成本降低了高达48%，改善了IT将应用交付给分布式用户时的响应度，并增强了应用和数据的安全性。
CitrixXenDesktop：一种桌面虚拟化系统，可在数据中心集中管理桌面的生命周期，从而可集中管理桌面，并将桌面作为一种服务交付给各地用户，同时还可将桌面TCO降低高达40%，并增强数据安全性。
CitrixXenServer：一种开放的、功能强大的服务器虚拟化系统，可将静态的、复杂的数据中心环境转变成更为动态的、更易于管理的服务器工作负载交付中心，从而大大降低数据中心的运营成本。基于开源Xen系统管理程序，XenServer提供了安全的、成熟的服务器虚拟化平台，实现了接近裸机的性能。

body{ line-height:200%; } 服务器虚拟化技术的常见类型 在服务器虚拟化技术中，被虚拟的实体是各种各样的IT资源。按照这些资源的类型分类，我们可以梳理出不同类型的虚拟化。目前，大家接触最多的就是系统虚拟化。比如使用VMware Workstation在个人电脑上虚拟出一个逻辑系统，用户可以在这个虚拟的系统上安装和使用另一个 *** 作系统及其上的应用程序，就如同在使用一台独立的电脑。我们将该虚拟系统称做“虚拟机”，而VMware Workstation这样的软件就是 “虚拟化软件套件”，它们负责虚拟机的创建、运行和管理。虽然虚拟机或者说系统虚拟化是当前最常使用的服务器虚拟化技术，但它并不是虚拟化的全部。下面为读者介绍服务器虚拟化技术的几种常见类型。 1 基础设施虚拟化 网络虚拟化是指将网络的硬件和软件资源整合，向用户提供虚拟网络连接的虚拟化技术。网络虚拟化可以分为局域网络虚拟化和广域网络虚拟化两种形式。在局域网络虚拟化中，多个本地网络被组合成为一个逻辑网络，或者一个本地网络被分割为多个逻辑网络，并用这样的方法来提高大型企业自用网络或者数据中心内部网络的使用效率。该技术的典型代表是虚拟局域网（Virtual LAN, VLAN）。对于广域网络虚拟化，目前最普遍的应用是虚拟专用网（Virtual Private Network, ）。虚拟专用网抽象化了网络连接，使得远程用户可以随时随地访问公司的内部网络，并且感觉不到物理连接和虚拟连接的差异性。同时，保证这种外部网络连接的安全性与私密性。 存储虚拟化是指为物理的存储设备提供一个抽象的逻辑视图，用户可以通过这个视图中的统一逻辑接口来访问被整合的存储资源。存储虚拟化主要有基于存储设备的存储虚拟化和基于网络的存储虚拟化两种主要形式。磁盘阵列技术（Redundant Array of Inexpensive Disks, RAID）是基于存储设备的存储虚拟化的典型代表，该技术通过将多块物理磁盘组合成为磁盘阵列，用廉价的磁盘设备实现了一个统一的、高性能的容错存储空间。网络附加存储（Network Attached Storage, NAS）和存储区域网（StorageArea Network, SAN）则是基于网络的存储虚拟化技术的典型代表。 存储虚拟化是指把物理上分散存储的众多文件整合为一个统一的逻辑视图，方便用户访问，提高文件管理的效率。存储设备和系统通过网络连接起来，用户在访问数据时并不知道真实的物理位置。它还使管理员能够在一个控制台上管理分散在不同位置的异构设备上的数据。 2 系统虚拟化 正如上文所述，目前对于大多数熟悉或从事IT工作的人来说，“虚拟化”这个词在脑海里的第一印象就是在同一台物理机上运行多个独立的 *** 作系统，即所谓的系统虚拟化。系统虚拟化是被最广泛接受和认识的一种服务器虚拟化技术。系统虚拟化实现了 *** 作系统与物理计算机的分离，使得在一台物理计算机上可以同时安装和运行一个或多个虚拟的 *** 作系统。在 *** 作系统内部的应用程序看来，与使用直接安装在物理计算机上的 *** 作系统没有显著差异。 系统虚拟化的核心思想是使用虚拟化软件在一台物理机上虚拟出一台或多台虚拟机（Virtual Machine, VM）。虚拟机是指使用系统虚拟化技术，运行在一个隔离环境中、具有完整硬件功能的逻辑计算机系统，包括客户 *** 作系统和其中的应用程序。在系统虚拟化中，多个 *** 作系统可以互不影响地在同一台物理机上同时运行，复用物理机资源。在下文，尤其是第4章中，读者将会接触到各种各样不同的系统虚拟化技术，比如应用于IBM z系列大型机的系统虚拟化、应用于基于Power架构的IBM p系列服务器的系统虚拟化和应用于x86架构的个人计算机的系统虚拟化。对于这些不同类型的系统虚拟化，虚拟机运行环境的设计和实现不尽相同。但是，在系统虚拟化中虚拟运行环境都需要为在其上运行的虚拟机提供一套虚拟的硬件环境，包括虚拟的处理器、内存、设备与I/O及网络接口等，如图22所示。同时，虚拟运行环境也为这些 *** 作系统提供了诸多特性，如硬件共享、统一管理、系统隔离等。 图22　系统虚拟化 相信很多读者都曾经或者正在将系统虚拟化技术运用到我们日常所用的个人电脑上。在个人电脑上使用系统虚拟化具有丰富的应用场景，其中最普遍的一个就是运行与本机 *** 作系统不兼容的应用程序。例如，一个用户使用的是Windows系统的个人电脑，但是需要使用一个只能在Linux下运行的应用程序，他可以在个人电脑上虚拟出一个虚拟机并在上面安装Linux *** 作系统，这样就可以使用他所需要的应用程序了。 系统虚拟化更大的价值在于服务器虚拟化。目前，数据中心大量使用x86服务器，一个大型的数据中心中往往托管了数以万计的x86服务器。出于安全、可靠和性能的考虑，这些服务器基本只运行着一个应用服务，导致了服务器利用率低下。由于服务器通常具有很强的硬件能力，如果在同一台物理服务器上虚拟出多个虚拟服务器，每个虚拟服务器运行不同的服务，这样便可提高服务器的利用率，减少机器数量，降低运营成本，节省物理存储空间及电能，从而达到既经济又环保的目的。 除了在个人电脑和服务器上采用虚拟机进行系统虚拟化以外，桌面虚拟化同样可以达到在同一个终端环境运行多个不同系统的目的。桌面虚拟化解除了个人电脑的桌面环境（包括应用程序和文件等）与物理机之间的耦合关系。经过虚拟化后的桌面环境被保存在远程的服务器上，而不是在个人电脑的本地硬盘上。这意味着当用户在其桌面环境上工作时，所有的程序与数据都运行和最终被保存在这个远程的服务器上，用户可以使用任何具有足够显示能力的兼容设备来访问和使用自己的桌面环境，如个人电脑、智能手机等。 3 软件虚拟化 除了针对基础设施和系统的虚拟化技术，还有另一种针对软件的虚拟化环境，如用户所使用的应用程序和编程语言，都存在着相对应的虚拟化概念。目前，业界公认的这类虚拟化技术主要包括应用虚拟化和高级语言虚拟化。 应用虚拟化将应用程序与 *** 作系统解耦合，为应用程序提供了一个虚拟的运行环境。在这个环境中，不仅包括应用程序的可执行文件，还包括它所需要的运行时环境。当用户需要使用某款软件时，应用虚拟化服务器可以实时地将用户所需的程序组件推送到客户端的应用虚拟化运行环境。当用户完成 *** 作关闭应用程序后，他所做的更改和数据将被上传到服务器集中管理。这样，用户将不再局限于单一的客户端，可以在不同的终端上使用自己的应用。 高级语言虚拟化解决的是可执行程序在不同体系结构计算机间迁移的问题。在高级语言虚拟化中，由高级语言编写的程序被编译为标准的中间指令。这些中间指令在解释执行或动态翻译环境中被执行，因而可以运行在不同的体系结构之上。例如，被广泛应用的Java虚拟机技术，它解除下层的系统平台（包括硬件与 *** 作系统）与上层的可执行代码之间的耦合，来实现代码的跨平台执行。用户编写的Java源程序通过JDK提供的编译器被编译成为平台中立的字节码，作为Java虚拟机的输入。Java虚拟机将字节码转换为在特定平台上可执行的二进制机器代码，从而达到了“一次编译，处处执行”的效果。

在计算机服务器虚拟化实现过程中，设备和I/O也是计算机系统的主要组成部门，也需要实现虚拟化，才能促使服务器也实现虚拟化。和内存虚拟化相比，设备、I/O和网口虚拟化主要通过专业的封装技术来实现，为虚拟机的运行提供技术支持。经常满足虚拟机进行设备访问和I/O请求的需求，在计算机服务器虚拟化平台中，为设备和I/O的虚拟化实现奠定了坚实基础。在具体运行中，各设备型号、配置、参数等在计算机服务器中存在一定的差异，但具体实现计算机服务器中，虚拟机和实体机之间数据和信息的互换，展现出服务器虚拟化技术应用的效果。此项技术的合理应用，既能拓展计算机服务器虚拟化技术的应用范围，也可以大幅度降低信息时代对计算机底层硬件的依赖程度。只要搭设虚拟平台，就可以实现在不同物理机上的相互迁移。

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对于大多数的运维管理程序员来说，如何维护服务器的正常运行以及内存占用等都是非常常见的日常工作内容。
而服务器的虚拟化却能够大大优化这一问题。
下面我们就一起来了解一下服务器虚拟化的好处。
从基本的服务器整合开始，服务器虚拟化有诸多好处。
你可以在单个硬件上将多个应用程序联合起来，从而减少数据中心所需的服务器的总的数量。
服务器越少，框架和网络设备就会更少;从物理空间到空调的维修费用，所有这些都会帮助节省事物的开支。
服务器虚拟化降低了新硬件对资本支出的需求，从而让你不用再对这些硬件进行更新。
你可以重新部署那些突然释放出来的服务器。
还记得数据中心管理员必须手动提供服务器的那些日子吗自从服务器虚拟化出现之后，自动化就有了较大进步，从而用户就可以在几秒时间内把VM运行起来，并且还能通过仅点击几下鼠标来迁移多个工作负载，以便应对业务变化需求。
服务器虚拟化也能够提供当下基于web的、高连接性业务所需的高可用性、失效备援、可扩展性、敏捷性、高性能和灵活性。
服务器虚拟化是支持云计算供应商提供其服务的底层技术。
当客户从云服务提供商那里购买了基础设施即服务(IaaS)时，他们就会购买VM，然后再添加完成任务所需的相关存储、管理和安全功能。
服务器虚拟化的不同类型在服务器虚拟化的世界中，物理服务器被称为主机，它运行着一个主机 *** 作系统。
每个VM都是一个客户，会运行一个客户 *** 作系统。
客户会彼此隔离开。
有了基于超管理程序的虚拟化，超级监督程序或虚拟机监控器(VMM)就能处于主机OS和底层硬件层之间，向客户 *** 作系统提供必需的资源。
半虚拟化和全虚拟化能够在客户 *** 作系统安装进虚拟机之前对它进行修改。
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IBMSystemW1500v10和W1700v10（以下简称System）提供了一种在云中运行工作负载的环境。为了做到这一点，它提供了大量具备同时运行数千个计算机程序的计算机硬件。为了有效管理并利用这种硬件，该系统采用几种行业最佳实践来虚拟化其硬件资源，并给予工作负载极大灵活性以实现在云中随处运行。通过了解这些技术以及该产品如何利用这些技术，您将更好地了解System所提供的云环境。

本文是一个三部分系列文章的第二部分，该系列文章介绍System为托管应用程序运行时环境提供的硬件和软件基础：

硬件：AtourofthehardwareinIBMSystem介绍了由System组成的硬件。

虚拟化硬件：您正在阅读的这篇文章介绍了System如何虚拟化硬件以实现基础架构即服务(IaaS)。

运行时环境：在IBMSystem中管理应用程序运行时环境介绍了如何使用System中的虚拟化硬件实现工作负载所部署到的应用程序运行时环境。

每篇文章都以上一篇为基础，全面地解释了这一基础。

为了理解System中的资源虚拟化，我们将探讨合并到云计算系统中的交付模型（该方法用于虚拟化不同类型的资源）以及该产品如何利用这些方法。

云交付模型

虚拟化硬件资源通常称为“基础架构即服务”。它是三种云交付模型（又称为云服务模型）之一：

基础架构即服务(IaaS)为计算、存储和网络提供了一种虚拟化硬件资源的环境。

平台即服务(PaaS)提供了一种虚拟化的应用程序运行时环境，包括 *** 作系统；应用服务器、数据库和消息传递之类的中间件；以及缓存、监控和安全之类的共享服务。

软件即服务(SaaS)在一个集中托管环境中提供网络可访问的业务应用程序，该环境是高度可靠且可伸缩的。

模型是渐增的，且每个模型以前一个模型为基础。图1说明了云交付模型。

图1云交付模型

如何使用虚拟机(VM)来虚拟化计算资源

文章导航IBM云，第1部分:云技术入门更加详细地介绍了云交付模型。这些交付模型不是特定技术，而是云计算系统的架构目标。本文着重介绍第一层基础架构即服务，并讲述如何在System中实现基础架构即服务。

资源虚拟化

基础架构即服务是一个可通过资源虚拟化实现的目标。资源虚拟化将工作负载（即，正在运行的程序）从其运行的底层硬件进行解耦。对于要运行的程序，它肯定需要硬件资源。但是，对于“在云中”运行的工作负载，它们肯定不能被特定硬件集所束缚。这意味着工作负载必须在多个冗余硬件集中的任何一个中运行。要实现此目标，云应该虚拟化硬件资源以将工作负载与硬件分离并使云能够管理这些资源的工作负载使用情况。

云将组织其硬件资源以使工作负载运行延续到三个主要类型，这是所有计算的基础：

计算资源：这是任意程序运行所需的CPU和内存。

网络资源：这在程序之间的连接，支持程序进行通信。

存储资源：这使程序能持续保存其状态。

System采用了虚拟化各种资源的技术：

使用虚拟机(VM)虚拟化计算资源。

使用虚拟局域网(VLAN)虚拟化网络资源。

使用存储区域网(SAN)虚拟化存储资源。

转载

要了解详情，请加我的号，或照片上有我的照片，我们私聊。\x0d\ 可以免费试用的哦！！！！！！！！！\x0d\自从虚拟化提出以后，至今虚拟化技术分类有很多，方法也有很多，下面来一起了解下什么是虚拟化技术，及分类和方法。\x0d\ 当今发达国家在设计、制造、加工技术等方面已经达到相当自动化的水平，其产品设计普遍采用CAD、CAM、CAE和计算机仿真等手段，企业管理也已采用了科学的规范化的管理方法和手段，目前其主要从制造系统自动化方面寻找出路，为此提出了一系列新的制造系统，如敏捷制造、并行工程、计算机集成制造系统等。近些年，从虚拟机的大量部署到成功案例逐渐涌现，越来越多的制造企业开始关注虚拟化技术给优化IT基础架构，推动业务创新带来的启发，希望将其与业务相结合，找到掌握新技术、革新先进制造系统和先进制造模式的方法。虚拟化目前应用于制造业信息化主要体现在IT整合和节约成本，在其他方面很少，而实际上由于虚拟化技术的特点，其应用价值可以在远程办公、虚拟制造、工业控制等制造业相关领域都能得到体现。本文主要对虚拟化技术及其在制造业的应用现状进行综述，提出虚拟化在制造业的应用框架，为相关人员提供该领域的应用研究进展与发展趋势方面的介绍。\x0d\ 1 虚拟化技术\x0d\ 虚拟化是指为运行的程序或软件营造它所需要的执行环境，在采用虚拟化技术后，程序或软件的运行不再独享底层的物理计算资源，它只是运行在一个完全相同的物理计算资源中，而底层的影响可能与之前所运行的计算机结构完全不同。虚拟化的主要目的是对IT基础设施和资源管理方式的简化。虚拟化的消费者可以是最终用户、应用程序、 *** 作系统、访问资源或与资源交互相关的其他服务。由于虚拟化能降低消费者与资源之间的耦合程度，消费者不再依赖于资源的特定实现，因此在对消费者的管理工作影响最小的基础上，可以通过手工、半自动、或者服务级协定（SLA）等来实现对资源的管理。\x0d\ 11 虚拟化的分类\x0d\ 从虚拟化的目的来看，虚拟化技术主要分为以下几个大类：\x0d\ （1）平台虚拟化（Platform Virtualization），它是针对计算机和 *** 作系统的虚拟化，又分成服务器虚拟化和桌面虚拟化。服务器虚拟化是一种通过区分资源的优先次序，并将服务器资源分配给最需要它们的工作负载的虚拟化模式，它通过减少为单个工作负载峰值而储备的资源来简化管理和提高效率。桌面虚拟化是为提高人对计算机的 *** 控力，降低计算机使用的复杂性，为用户提供更加方便适用的使用环境的一种虚拟化模式。平台虚拟化主要通过CPU虚拟化、内存虚拟化和I/O接口虚拟化来实现。\x0d\ （2）资源虚拟化（Resource Virtualization），针对特定的计算资源进行的虚拟化，例如，存储虚拟化、网络资源虚拟化等。存储虚拟化是指把 *** 作系统有机地分布于若干内外存储器，两者结合成为虚拟存储器。网络资源虚拟化最典型的是网格计算，网格计算通过使用虚拟化技术来管理网络上的数据，并在逻辑上将其作为一个系统呈现给消费者，它动态地提供了符合用户和应用程序需求的资源，同时还将提供对基础设施的共享和访问的简化。当前，有些研究人员提出利用软件代理技术来实现计算网络空间资源的虚拟化，如Gaia，Net Chaser[21]，Spatial Agent。\x0d\ （3）应用程序虚拟化（Application Virtualization），它包括仿真、模拟、解释技术等。Java 虚拟机是典型的在应用层进行虚拟化。基于应用层的虚拟化技术，通过保存用户的个性化计算环境的配置信息，可以实现在任意计算机上重现用户的个性化计算环境。服务虚拟化是近年研究的一个热点，服务虚拟化可以使业务用户能按需快速构建应用的需求，通过服务聚合，可屏蔽服务资源使用的复杂性，使用户更易于直接将业务需求映射到虚拟化的服务资源。现代软件体系结构及其配置的复杂性阻碍了软件开发生命周期，通过在应用层建立虚拟化的模型，可以提供最佳开发测试和运行环境。\x0d\ （4）表示层虚拟化。在应用上与应用程序虚拟化类似，所不同的是表示层虚拟化中的应用程序运行在服务器上，客户机只显示应用程序的UI界面和用户 *** 作。表示层虚拟化软件主要有微软的Windows 远程桌面（包括终端服务）、Citrix Metaframe Presentation Server和Symantec PcAnywhere等。\x0d\ 12 虚拟化的方法\x0d\ 通常所说的虚拟化主要是指平台虚拟化，它通过控制程序隐藏计算平台的实际物理特性，为用户提供抽象的、统一的、模拟的计算环境。通常虚拟化可以通过指令级虚拟化和系统级虚拟化来实现。\x0d\ 121 指令级虚拟化方法\x0d\ 在指令集层次上实现虚拟化，即将某个硬件平台上的二进制代码转换为另一个平台上的二进制代码，实现不同指令集间的兼容，也被称作“二进制翻译”。二进制翻译是通过仿真来实现的，即在一个具有某种接口和功能的系统上实现另一种与之具有不同接口和功能的系统。二进制翻译的软件方式，它可以有3 种方式实现：解释执行、静态翻译、动态翻译。\x0d\ 近年来，最新的二进制翻译系统的研究主要在运行时编译、自适应优化方面，由于动态翻译和执行过程的时间开销主要包括四部分：即磁盘访问开销、存储访问开销、翻译和优化开销、目标代码的执行开销，所以要提高二进制翻译系统的效率主要应减少后3个方面的开销。目前典型的二进制翻译系统主要有Daisy/BOA、Crusoe、Aeries、IA-32EL、Dynamo 动态优化系统和JIT编译技术等。\x0d\ 122 系统级虚拟化方法\x0d\ 系统虚拟化是在一台物理机上虚拟出多个虚拟机。从系统架构看，虚拟机监控器（VMM）是整个虚拟机系统的核心，它承担了资源的调度、分配和管理，保证多个虚拟机能够相互隔离的同时运行多个客户 *** 作系统。系统级虚拟化要通过CPU虚拟化、内存虚拟化和I/O虚拟化实现。\x0d\ （1）CPU虚拟化\x0d\ CPU虚拟化为每个虚拟机提供一个或多个虚拟CPU，多个虚拟CPU分时复用物理CPU，任意时刻一个物理CPU只能被一个虚拟CPU使用。VMM必须为各虚拟CPU合理分配时间片并维护所有虚拟CPU的状态，当一个虚拟CPU的时间片用完需要切换时，要保存当前虚拟CPU的状态，将被调度的虚拟CPU的状态载入物理CPU。X86 的CPU虚拟化方法主要有：二进制代码动态翻译（dynamic binary translation）、半虚拟化（para-virtualization）和预虚拟化技术。为了弥补处理器的虚拟化缺陷，现有的虚拟机系统都采用硬件辅助虚拟化技术。CPU虚拟化需要解决的问题是：①虚拟CPU的正确运行，虚拟CPU正确运行的关键是保证虚拟机指令正确执行，各虚拟机之间不互相影响，即指令的执行结果不改变其他虚拟机的状态，目前主要是通过模拟执行和监控运行；②虚拟CPU的调度。虚拟CPU的调度是指由VMM决定当前哪一个虚拟CPU实际在物理CPU上运行，保证虚拟机之间的隔离性、虚拟CPU的性能、调度的公平。虚拟机环境的调度需求是要充分利用CPU资源、支持精确的CPU分配、性能隔离、考虑虚拟机之间的不对等、考虑虚拟机之间的依赖。常见的CPU调度算法有BVT、SEDF、CB等。\x0d\ （2）内存虚拟化\x0d\ VMM通常采用分块共享的思想来虚拟计算机的物理内存。VMM将机器的内存分配给各个虚拟机，并维护机器内存和虚拟机内存之间的映射关系，这些内存在虚拟机看来是一段从地址0 开始的、连续的物理地址空间。在进行内存虚拟化后，内存地址将有机器地址、伪物理地址和虚拟地址三种地址。在X86 的内存寻址机制中，VMM能够以页面为单位建立虚拟地址到机器地址的映射关系，并利用页面权限设置实现不同虚拟机间内存的隔离和保护。为了提高地址转换的性能，X86 处理器中加入TLB，缓存已经转换过的虚拟地址，在每次虚拟地址空间切换时，硬件自动完成切块TLB。为了实现虚拟地址到物理地址的高效转换，通常采取复合映射的思想，通过MMU半虚拟化和影子页表来实现页表的虚拟化。虚拟机监控器的数据不能被虚拟机访问，因此需要一种隔离机制，这种隔离机制主要通过修改客户 *** 作系统或段保护来实现。内存虚拟化的优化机制，包括按需取页、虚拟存储、内存共享等。\x0d\ （3）I/O虚拟化\x0d\ 由于I/O设备具有异构性强，内部状态不易控制等特点，VMM系统针对I/O设备虚拟化有全虚拟化、半虚拟化、软件模拟和直接I/O访问等设计思路。近年来，更多的学者将I/O虚拟化的研究放在共享的网络设备虚拟化研究，提出将IOVM结构映射到多核心服务器平台。I/O设备除了增加吞吐量和固有的并行数据流、联系串行特性以及基于分组的协议外，还应该考虑到传统的PCI 兼容的PCI Express的硬件，建立相应的总线适配器，以弥补象单一主机无专门的驱动程序时的需要。有些研究人员专注于外存储虚拟化的研究，提出让存储虚拟化系统上的SCSI目标模拟器运行在SAN上，存储动态的目标主机的物理信息，并使用映射表方法来修改SCSI命令地址，使用位图的技术来管理可用空间等思想。存储虚拟化系统应提供诸如逻辑卷大小、各种功能、数据镜像和快照，并兼容集群主机和多个 *** 作系统。由于外存储虚拟化能全面提升存储区域网络的服务质量，而带外虚拟化与带内虚拟化相比具有性能高和扩展性好等优点，通过运用按序 *** 作、Redo日志以及日志完整性鉴别，设计基于关系模型的磁盘上虚拟化元数据组织方式，可以形成一致持久的带外虚拟化系统。\x0d\ 13 虚拟化的管理\x0d\ 虚拟化的管理主要指多虚拟机系统的管理，多虚拟机系统是指在对多计算系统资源抽象表示的基础上，按照自己的资源配置构建虚拟计算系统，其主要包括虚拟机的动态迁移技术和虚拟机的管理技术。\x0d\ （1）虚拟机之间的迁移\x0d\ 将虚拟化作为一种手段管理现有的资源和加强其在网络计算的利用率，通过构建分布式可重构的虚拟机，必要时在物理服务器运行时迁移服务。通过移动代理技术、分布式虚拟机等提高资源利用率和服务可用性，通过寻找服务最优的策略在可重构和分布式虚拟机上迁移。为了将虚拟机运行的 *** 作系统与应用程序从一个物理结点迁移到另外一个运行结点，同时保持客户 *** 作系统和应用程序不受干扰，有些研究者提出以数据为中心的可迁移的虚拟运行环境，使得用户 *** 作环境实现异地迁移、无缝重构；\x0d\ 也有研究人员提出程序执行环境的动态按需配置机制。在跨物理服务器迁移虚拟机，进行自动化的虚拟服务器的管理，必须考虑高层次的服务质量要求和资源管理成本。有些研究人员提出了通过管理程序控制的方法，以支持移动IP的实时迁移虚拟机在网络上，使虚拟机实时迁移其分布计算资源，从而改善迁移性能，降低网络恢复延迟，提供高可靠性和容错。有些研究机构通过设计一个通用的硬件抽象层，实现多个虚拟机的移植，具有高效率执行环境中的移动设备。虚拟机的迁移步骤一般有启动迁移、内存迁移、冻结虚拟机、虚拟机恢复执行。\x0d\ （2）虚拟机的管理\x0d\ 对于多虚拟机来说，一个非常重要的方面是减少用户对动态的和复杂的物理设备的管理和维护，通过软件和工具来实现任务管理。当前典型的多虚拟机服务器管理软件是Virtual Infrastructure，它通过Virtual Center管理服务器的虚拟机池，通过VMotion完成虚拟机的迁移，通过VMFS管理多虚拟机文件系统。其次，Parallax 是针对Xen 的多虚拟机管理器，它通过采用消除写共享，增强客户端的缓存等方式并利用模板映像来建立整个系统；同时使用快照（snapshot）以及写时复制（copy-on-write）机制来实现块级共享，并使用副本来保证可用性。虚拟机监控器直接控制parallax 使用的物理盘，它们运行物理设备驱动器，并给虚拟磁盘镜像VDI 的本地虚拟机提供一个普通的块接口。\x0d\ 2 虚拟化在制造业信息化中的应用\x0d\ 21 虚拟化在制造业信息化中的应用框架\x0d\ 当今制造业正朝着精密化、自动化、柔性化、集成化、网络化、信息化和智能化的方向发展，在这种趋势下，诞生了许多先进制造技术和先进制造模式。这些先进制造技术和先进制造模式要求现有的IT基础设施能提供更高的计算服务水平，因此在制造业信息化中，需要建立以虚拟化为导向的资源分配体系结构，提供客户驱动的服务管理和计算风险管理，维持以服务水平协议（SLA）为导向的资源分配体系。虚拟化在制造业信息化中主要用于集中IT管理、应用整合、工业控制、虚拟制造等。\x0d\ 处在最底层的是制造业企业的虚拟计算资源池（VirtualCluster），它由多台物理服务器（PhysicsMachine）形成，各物理服务器上运行着虚拟化软件（VMM），虚拟化软件上运行着完成各种任务需求的虚拟机，虚拟计算资源池的虚拟化管理软件（VMS）为IT环境提供集中化、 *** 作自动化、资源优化的功能，可以快速部署向导和虚拟机模板。虚拟计算资源池中的虚拟机将不同类型的客户 *** 作系统（Guest OS）和运行其上的数据层、服务层应用程序（App）封装在一起，形成一个企业协同设计制造的完整系统，为表示层的用户提供多种形态的数据处理和显示功能。在图1 的框架中，虚拟计算资源池的动态资源调度（DRS）模块可以跨越物理机不间断地监控资源利用率，并根据反映业务需要和不断变化的优先级的预定规则，在多个虚拟机之间分配可用资源。在制造业信息化中，集中IT管理、应用整合、工业控制、虚拟制造等多种应用需求都将以各种服务的形式被封装到了虚拟机中，例如制造任务协同服务、资源管理服务、信息访问服务、>