Intel虚拟化技术的探索之路.docxVIP

Intel虚拟化技术的探索之路分组情况：摘要：Intel虚拟化技术作为虚拟化软件的硬件支撑技术，负责向虚拟化软件提供开放CPU的硬件接口，是一种比纯软件虚拟化设计更简单、实施更高效、运行更可靠的方法。如果虚拟化是鱼，那么Intel虚拟化技术就是水，虚拟化软件有了硬件辅助虚拟化的支持，可谓是如鱼得水。本文详细介绍Intel虚拟化技术的原理以及在国内的应用实例，通过与AMD虚拟化技术的比较，分析Intel虚拟化技术的优缺点以及发展前景。目录一、引言4二、对相关问题及技术的介绍52.1虚拟化技术简介52.2虚拟化的重要性52.2.1整合与降低的总拥有成本（TCO）52.2.2可管理性52.2.3安全性和故障隔离52.2.4可靠性与可用性62.2.5提高的工作效率62.3主流虚拟化技术存在的问题62.3.1半虚拟化62.3.2二进制译码62.3.3共同的问题62.4虚拟化软件当前面临的挑战62.4.1专用的VMM独享存储器的使用问题62.4.2 VMM中断处理的使用问题7三 、对具体Intel虚拟化技术的介绍83.1 Intel虚拟化技术（Intel VT）的起源83.2 Intel虚拟化技术（Intel VT）的实现83.2.1 Intel VT-x（VT-i）93.2.2 Intel VT-d103.2.3 Intel VT-c113.3Intel虚拟化技术（Intel VT）的应用123.3.1 IBM用虚拟化整合大学数字化校园123.3.2虚拟化助力北京节能环保中心机房更绿色123.3.3虚拟化助贵州农行整合服务器 简化管理12四 、对Intel虚拟化技术的分析及比较144.1无虚拟化技术与有虚拟化技术的比较144.1.1软件移植144.1.2业务灵活性144.1.3可靠性144.1.4稳定性154.1.5对更多环境进行虚拟化154.1.6总结分析154.2简单的比较：Hypervisor和OS Partitioning154.2.1 OS Partitioning154.2.2 Hypervisor154.3 Intel虚拟化技术与AMD虚拟化技术的比较164.3.1 概览164.3.2技术规范比较164.3.3 Ring转换比较164.3.4内存管理比较174.3.5 I/O比较174.3.6相关产品184.3.7 总结18五、小结19六、参考文献19引言随着计算机硬件技术和体系结构的飞速发展，计算机系统日益强大的计算能力和相对落后的计算模式之间的矛盾已经成为提升计算机性能的一个瓶颈。虚拟化技术能够在快速发展的硬件平台和复杂多变的应用需求之间找到一个平衡点，因而在多个领域取得了广泛的应用。虚拟化的解决方案最早的由纯软件（SoftwareOnly）实现。纯软件虚拟化解决方案为IT部门和最终用户提供巨大优势，但是也有较大的局限性。因为在纯软件虚拟化解决方案下，每个客户操作系统很大程度上是通过虚拟机监控器（VMM）与硬件进行/通信的，而VMM运行在操作系统原先运行软件堆栈的空间内，需要进行二进制转换。这一额外的二进制转换必然会增加系统的复杂性。对于管理员而言，随着软件堆栈复杂性的增加，纯软件解决方案下的这种环境就更为复杂，这就增加了保障系统可靠性和安全性的难度。由于纯软件虚拟化技术存在明显的缺陷，所以对纯软件虚拟化改进方案——硬件辅助虚拟化技术应运而生。从2005年底开始，英特尔推出Intel-VT虚拟化技术，这是一种从硬件层面在芯片级上的对虚拟化解决方案提供支持的技术，它不仅为CPU虚拟化提供了芯片级支持，而且还增强了纯/软件虚拟化解决方案的可靠性、支持性、/安全性和灵活性。Intel公司的硬件辅助虚拟化技术弥补了软件虚拟化技术性能降低较大的缺陷，进一步促进了虚拟化技术的发展和成熟，使得虚拟机具有“接近真实机器”的性能表现。本文共分为三个部分，第一部分介绍了虚拟化的一些基础知识，阐述了虚拟化技术的重要性、存在的问题以及面临的挑战。第二部分对Intel的虚拟化技术进行了详细的介绍，分别从针对CPU虚拟化的VT-X、针对芯片组的VT-D和针对网络IO连接的虚拟化技术VT-C三方面介绍了Intel虚拟化技术的原理和实现。第三部分通过介绍Intel虚拟化技术在实际应用中的几个例子，以及与AMD虚拟化技术的比较，深入分析了Intel虚拟化技术的优缺点以及今后的发展前景。二、对相关问题及技术的介绍2.1虚拟化技术简介虚拟化作为一种技术，可支持用户提取和划分硬件资源，并在多个/list/b/0501_1.shtml操作系统环境中进行分配。在此基础上，它能够支持将一个硬件平台用作多个“虚拟”平台。虚拟化可以通过各种技术来实现，例如模拟、模仿，以及资源的硬件或/软件分区等。虚拟化概念已不是新鲜事物，凭借当前强大的可用计算能力，用户已能够在单一系