主流虚拟化技术有哪些 详解五大虚拟化主流技术

要了解详情，请加我的号，或照片上有我的照片，我们私聊。可以免费试用的哦！！！！！！！！！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。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。1虚拟化技术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。11虚拟化的分类从虚拟化的目的来看，虚拟化技术主要分为以下几个大类：（1）平台虚拟化（PlatformVirtualization），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。（2）资源虚拟化（ResourceVirtualization），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，NetChaser[21]，SpatialAgent。（3）应用程序虚拟化（ApplicationVirtualization），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。（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）、CitrixMetaframePresentationServer和SymantecPcAnywhere等。12虚拟化的方法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。121指令级虚拟化方法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。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。122系统级虚拟化方法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。（1）CPU虚拟化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（dynamicbinarytranslation）、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。（2）内存虚拟化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。（3）I/O虚拟化由于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，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PCIExpress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。13虚拟化的管理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。（1）虚拟机之间的迁移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；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。（2）虚拟机的管理对于多虚拟机来说，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VirtualInfrastructure，它通过VirtualCenter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。2虚拟化在制造业信息化中的应用21虚拟化在制造业信息化中的应用框架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。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（GuestOS）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、>

BOA9音响内部结构音箱基本上是由三大部分组成的：喇叭，分频器，箱体。箱体对于一款音箱的音质的影响是举足轻重的。

低音是声音的基本框架，中音是声音的血肉，高音是声音的细节反映。超重低音喇叭人耳的可闻是极其有限的，反而是人的其它感官会感受得到，这就是震撼的感觉!

喇叭发声原理：

音响系统很重要的一样设备是音箱，音箱一般由喇叭单元和箱体组成。喇叭单元作为发声的部件，箱体做为喇叭单元的补充起到修正声音的作用。喇叭单元的发声原理是一种电能转换成声音的一种转换。

当不同的电子能量传至线圈时，线圈产生一种能量与磁铁的磁场互动，这种互动造成纸盘振动，因为电子能量随时变化，喇叭的线圈会往前或往后运动，因此喇叭的纸盘就会跟着运动，这此动作使空气的疏密程度产生变化而产生声音。

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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。

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。

1 虚拟化技术

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。

11 虚拟化的分类

从虚拟化的目的来看，虚拟化技术主要分为以下几个大类：

（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。

（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。

（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。

（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。

12 虚拟化的方法

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。

121 指令级虚拟化方法

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。

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。

122 系统级虚拟化方法

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。

（1）CPU虚拟化

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。

（2）内存虚拟化

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。

（3）I/O虚拟化

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。

13 虚拟化的管理

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。

（1）虚拟机之间的迁移

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；

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。

（2）虚拟机的管理

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。

2 虚拟化在制造业信息化中的应用

21 虚拟化在制造业信息化中的应用框架

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。

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、>

在数据库表丢失或损坏的情况下，备份你的数据库是很重要的。如果发生系统崩溃，你肯定想能够将你的表尽可能丢失最少的数据恢复到崩溃发生时的状态。有时，正是MySQL管理员造成破坏。管理员已经知道表以破坏，用诸如vi或Emacs等编辑器试图直接编辑它们，这对表绝对不是件好事！

备份数据库两个主要方法是用mysqldump程序或直接拷贝数据库文件（如用cp、cpio或tar等）。每种方法都有其优缺点：

• mysqldump与MySQL服务器协同 *** 作。直接拷贝方法在服务器外部进行，并且你必须采取措施保证没有客户正在修改你将拷贝的表。如果你想用文件系统备份来备份数据库，也会发生同样的问题：如果数据库表在文件系统备份过程中被修改，进入备份的表文件主语不一致的状态，而对以后的恢复表将失去意义。文件系统备份与直接拷贝文件的区别是对后者你完全控制了备份过程，这样你能采取措施确保服务器让表不受干扰。

• mysqldump比直接拷贝要慢些。

• mysqldump生成能够移植到其它机器的文本文件，甚至那些有不同硬件结构的机器上。直接拷贝文件不能移植到其它机器上，除非你正在拷贝的表使用MyISAM存储格式。ISAM表只能在相似的硬件结构的机器上拷贝。在MySQL 323中引入的MyISAM表存储格式解决了该问题，因为该格式是机器无关的，所以直接拷贝文件可以移植到具有不同硬件结构的机器上。只要满足两个条件：另一台机器必须也运行MySQL 323或以后版本，而且文件必须以MyISAM格式表示，而不是ISAM格式。

不管你使用哪种备份方法，如果你需要恢复数据库，有几个原则应该遵守，以确保最好的结果：

• 定期实施备份。建立一个计划并严格遵守。

• 让服务器执行更新日志。当你在崩溃后需要恢复数据时，更新日志将帮助你。在你用备份文件恢复数据到备份时的状态后，你可以通过运行更新日志中的查询再次运用备份后面的修改，这将数据库中的表恢复到崩溃发生时的状态。

• 以文件系统备份的术语讲，数据库备份文件代表完全倾倒（full dump），而更新日志代表渐进倾倒（incremental dump）。

• 使用一种统一的和易理解的备份文件命名机制。象backup1、buckup2等不是特别有意义。当实施你的恢复时，你将浪费时间找出文件里是什么东西。你可能发觉用数据库名和日期构成备份文件名会很有用。例如：

• %mysqldump samp_db >/usr/archives/mysql/samp_db1999-10-02

• %mysqldump menagerie >/usr/archives/mysql/menagerie1999-10-02

• 你可能想在生成备份后压缩它们。备份一般都很大！你也需要让你的备份文件有过期期限以避免它们填满你的磁盘，就象你让你的日志文件过期那样。

• 用文件系统备份备份你的备份文件。如果遇上了一个彻底崩溃，不仅清除了你的数据目录，也清除了包含你的数据库备份的磁盘驱动器，你将真正遇上了麻烦。也要备份你的更新日志。

• 将你的备份文件放在不同于用于你的数据库的文件系统上。这将降低由于生成备份而填满包含数据目录的文件系统的可能性。

用于创建备份的技术同样对拷贝数据库到另一台机器有用。最常见地，一个数据库被转移到了运行在另一台主机上的服务器，但是你也可以将数据转移到同一台主机上的另一个服务器。

1 使用mysqldump备份和拷贝数据库

当你使用mysqldumo程序产生数据库备份文件时，缺省地，文件内容包含创建正在倾倒的表的CREATE语句和包含表中行数据的INSERT语句。换句话说，mysqldump产生的输出可在以后用作mysql的输入来重建数据库。

你可以将整个数据库倾倒进一个单独的文本文件中，如下：

%mysqldump samp_db >/usr/archives/mysql/samp_db1999-10-02

输出文件的开头看起来象这样：

# MySQL Dump 60# # Host: localhost Database: samp_db#---------------------------------------# Server version 3232-alpha-log## Table structure for table 'absence'#CREATE TABLE absence( student_id int(10) unsigned DEFAULT '0' NOT NULL, date date DEFAULT '0000-00-00' NOT NULL, PRIMARY KEY (student_id,date));## Dumping data for table 'absence'#INSERT INTO absence VALUES (3,'1999-09-03');INSERT INTO absence VALUES (5,'1999-09-03');INSERT INTO absence VALUES (10,'1999-09-08');

文件剩下的部分有更多的INSERT和CREATE TABLE语句组成。

如果你想压缩备份，使用类似如下的命令：

%mysqldump samp_db | gzip >/usr/archives/mysql/samp_db1999-10-02gz

如果你要一个庞大的数据库，输出文件也将很庞大，可能难于管理。如果你愿意，你可以在mysqldump命令行的数据库名后列出单独的表名来倾到它们的内容，这将倾倒文件分成较小、更易于管理的文件。下例显示如何将samp_db数据库的一些表倾到进分开的文件中：

%mysqldump samp_db student score event absence >grapbooksql

%mysqldump samp_db member president >hist-leaguesql

如果你生成准备用于定期刷新另一个数据库内容的备份文件，你可能想用--add-drop-table选项。这告诉服务器将DROP TABLE IF EXISTS语句写入备份文件，然后，当你取出备份文件并把它装载进第二个数据库时，如果表已经存在，你不会得到一个错误。

如果你倒出一个数据库以便能把数据库转移到另一个服务器，你甚至不必创建备份文件。要保证数据库存在于另一台主机，然后用管道倾倒数据库，这样mysql能直接读取mysqldump的输出。例如：你想从主机pit-vipersnakenet拷贝数据库samp_db到boasnakenet，可以这样很容易做到：

%mysqladmin -h boasnakenet create samp_db

%mysqldump samp_db | mysql -h boasnakenet samp_db

以后，如果你想再次刷新boasnakenet上的数据库，跳过mysqladmin命令，但要对mysqldump加上--add-drop-table以避免的得到表已存在的错误：

%mysqldump --add-drop-table samp_db | mysql -h boasnakenet samp_db

mysqldump其它有用的选项包括：

• --flush-logs和--lock-tables组合将对你的数据库检查点有帮助。--lock-tables锁定你正在倾倒的所有表，而--flush-logs关闭并重新打开更新日志文件，新的更新日志将只包括从备份点起的修改数据库的查询。这将设置你的更新日志检查点位备份时间。（然而如果你有需要执行个更新的客户，锁定所有表对备份期间的客户访问不是件好事。）

• 如果你使用--flush-logs设置检查点到备份时，有可能最好是倾倒整个数据库。如果你倾倒单独的文件，较难将更新日志检查点与备份文件同步。在恢复期间，你通常按数据库为基础提取更新日志内容，对单个表没有提取更新的选择，所以你必须自己提取它们。

• 缺省地，mysqldump在写入前将一个表的整个内容读进内存。这通常确实不必要，并且实际上如果你有一个大表，几乎是失败的。你可用--quick选项告诉mysqldump只要它检索出一行就写出每一行。为了进一步优化倾倒过程，使用--opt而不是--quick。--opt选项打开其它选项，加速数据的倾倒和把它们读回。

• 用--opt实施备份可能是最常用的方法，因为备份速度上的优势。然而，要警告你，--opt选项确实有代价，--opt优化的是你的备份过程，不是其他客户对数据库的访问。--opt选项通过一次锁定所有表阻止任何人更新你正在倾倒的任何表。你可在一般数据库访问上很容易看到其效果。当你的数据库一般非常频繁地使用，只是一天一次地调节备份。

• 一个具有--opt的相反效果的选项是--dedayed。该选项使得mysqldump写出INSERT DELAYED语句而不是INSERT语句。如果你将数据文件装入另一个数据库并且你想是这个 *** 作对可能出现在该数据库中的查询的影响最小，--delayed对此很有帮助。

• --compress选项在你拷贝数据库到另一台机器上时很有帮助，因为它减少网络传输字节的数量。下面有一个例子，注意到--compress对与远端主机上的服务器通信的程序才给出，而不是对与本地主机连接的程序：

%mysqldump --opt samp_db | mysql --compress -h boasnakenet samp_db

• mysqldump有很多选项，详见《MySQL参考手册》。

2 使用直接拷贝数据库的备份和拷贝方法

另一种不涉及mysqldump备份数据库和表的方式是直接拷贝数据库表文件。典型地，这用诸如cp、tar或cpio实用程序。本文的例子使用cp。

当你使用一种直接备份方法时，你必须保证表不在被使用。如果服务器在你则正在拷贝一个表时改变它，拷贝就失去意义。

保证你的拷贝完整性的最好方法是关闭服务器，拷贝文件，然后重启服务器。如果你不想关闭服务器，要在执行表检查的同时锁定服务器。如果服务器在运行，相同的制约也适用于拷贝文件，而且你应该使用相同的锁定协议让服务器“安静下来”。

假设服务器关闭或你已经锁定了你想拷贝的表，下列显示如何将整个samp_db数据库备份到一个备份目录（DATADIR表示服务器的数据目录）：

%cdDATADIR%cp -r samp_db /usr/archive/mysql

单个表可以如下备份：

%cdDATADIR/samp_db%cp member /usr/archive/mysql/samp_db%cp score /usr/archive/mysql/samp_db

当你完成了备份时，你可以重启服务器（如果关闭了它）或释放加在表上的锁定（如果你让服务器运行）。

要用直接拷贝文件把一个数据库从一台机器拷贝到另一台机器上，只是将文件拷贝到另一台服务器主机的适当数据目录下即可。要确保文件是MyIASM格式或两台机器有相同的硬件结构，否则你的数据库在另一台主机上有奇怪的内容。你也应该保证在另一台机器上的服务器在你正在安装数据库表时不访问它们。

3 复制数据库（Replicating Database）

复制（Replication）类似于拷贝数据库到另一台服务器上，但它的确切含义是实时地保证两个数据库的完全同步。这个功能将在323版中出现，而且还不很成熟，因此本文不作详细介绍。

4 用备份恢复数据

数据库损坏的发生有很多原因，程度也不同。如果你走运，你可能仅损坏一两个表（如掉电），如果你倒霉，你可能必须替换整个数据目录（如磁盘损坏）。在某些情况下也需要恢复，比如用户错误地删除了数据库或表。不管这些倒霉事件的原因，你将需要实施某种恢复。

如果表损坏但没丢失，尝试用myisamchk或isamchk修复它们，如果这样的损坏可有修复程序修复，你可能根本不需要使用备份文件。关于表修复的过程，见《数据库维护与修复》。

恢复过程涉及两种信息源：你的备份文件和个更新日志。备份文件将表恢复到实施备份时的状态，然而一般表在备份与发生问题之间的时间内已经被修改，更新日志包含了用于进行这些修改的查询。你可以使用日志文件作为mysql的输入来重复查询。这已正是为什么要启用更新日志的原因。

恢复过程视你必须恢复的信息多少而不同。实际上，恢复整个数据库比单个表跟容易，因为对于数据库运用更新日志比单个表容易。

41 恢复整个数据库

首先，如果你想恢复的数据库是包含授权表的mysql数据库，你需要用--skip-grant-table选项运行服务器。否则，它会抱怨不能找到授权表。在你已经恢复表后，执行mysqladmin flush-privileges告诉服务器装载授权标并使用它们。

• 将数据库目录内容拷贝到其它某个地方，如果你在以后需要它们。

• 用最新的备份文件重装数据库。如果你用mysqldump产生的文件，将它作为mysql的输入。如果你用直接从数据库拷贝来的文件，将它们直接拷回数据库目录，然而，此时你需要在拷贝文件之前关闭数据库，然后重启它。

使用更新日志重复做备份以后的修改数据库表的查询。对于任何可适用的更新日志，将它们作为mysql的输入。指定--one-database选项使得mysql只执行你有兴趣恢复的数据库的查询。如果你知道你需要运用所有更新日志文件，你可以在包含日志的目录下使用这条命令：

% ls -t -r -1 update[0-9] | xargs cat | mysql --one-databasedb_name

ls命令生成更新日志文件的一个单列列表，根据服务器产生它们的次序排序（主意：如果你修改任何一个文件，你将改变排序次序，这导致更新日志一错误的次序被运用。）

很可能你会是运用某几个更新日志。例如，自从你备份以来产生的更新日志被命名为update392、update393等等，你可以这样重新运行：

%mysql --one-database db_name < update392

%mysql --one-database db_name < update393

如果你正在实施恢复且使用更新日志恢复由于一个错误建议的DROP DATABASE、DROP TABLE或DELETE语句造成丢失的信息，在运用更新日志之前，要保证从其中删除这些语句。

42 恢复单个表

恢复单个表较为复杂。如果你用一个由mysqldump生成的备份文件，并且它不包含你感兴趣的表的数据，你需要从相关行中提取它们并将它们用作mysql的输入。这是容易的部分。难的部分是从只运用于该表的更新日志中拉出片断。你会发觉mysql_find_rows实用程序对此很有帮助，它从更新日志中提取多行查询。

另一个可能性是使用另一台服务器恢复整个数据库，然后拷贝你想要的表文件到原数据库中。这可能真的很容易！当你将文件拷回数据库目录时，要确保原数据库的服务器关闭。

至于用php语句写mysql备份，涉及一些php课程，我也不是太懂，不好意思~~

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