《虚拟化与云计算》课件

虚拟化与云计算引言虚拟化与云计算虚拟化技术已经成为现代信息技术领域的重为云计算的实现奠定了基础，赋要组成部分，深刻地改变着我们予了数据中心前所未有的灵活性工作和生活的方式和效率云计算正在为企业和个人提供更强大、更便捷、更经济的计算资源和服务虚拟化基础物理服务器虚拟机虚拟化层传统服务器，占用空间，成本高，资源利用软件模拟的虚拟服务器，可运行多个操作系管理和控制虚拟机的软件，例如VMware率低统和ESXi Hyper-V虚拟机技术隔离环境资源共享12虚拟机技术允许在同一物理硬通过共享硬件资源，提高硬件件上运行多个独立的操作系统利用率，降低成本，并提供灵，每个虚拟机都有自己的资源活的资源分配分配可移植性易于管理34虚拟机可以轻松地迁移到不同提供集中管理工具，简化虚拟的物理主机，从而提高系统灵机的创建、配置和管理，提升活性和可用性效率虚拟化的优势资源利用率提高灵活性和可扩展性容错性和高可用性虚拟化允许在单个物理服务器上运行多个虚拟机可以快速创建和配置，根据需要调虚拟化提供灾难恢复和故障转移机制，确虚拟机，从而提高硬件资源的利用率，降整资源分配，满足业务需求的波动性保应用程序和数据的持续可用性低硬件成本虚拟化的挑战安全风险性能瓶颈虚拟化环境中，安全漏洞可能会影响虚拟化层可能会导致性能下降，影响多个虚拟机应用性能兼容性问题并非所有应用程序都与虚拟化环境兼容虚拟化的应用场景数据中心桌面虚拟化云计算提高硬件利用率，降低能源消耗集中管理，简化维护，提高安全性提供弹性资源，支持各种服务虚拟化技术发展历程早期阶段1上世纪年代，的虚拟机系统出现，标志着虚拟化技术60IBM VM/370的诞生这一阶段的虚拟化技术主要用于大型机系统，以提高硬件资源利用率个人计算机时代2上世纪年代，随着个人计算机的普及，虚拟化技术开始向个人电脑90领域扩展软件公司推出了各种虚拟机软件，例如和VMware，为用户提供更灵活的系统管理方式VirtualBox云计算时代3世纪初，云计算的兴起推动了虚拟化技术的发展虚拟化技术成为21云计算的核心技术，为云计算平台提供了基础设施和资源管理能力虚拟化技术分类全虚拟化半虚拟化操作系统级虚拟化容器化通过虚拟机管理程序（虚拟机操作系统需要修改内核在操作系统内核层面进行虚拟利用容器技术，将应用程序及）在物理硬件上，才能与进行通化，通过对内核进行修改，实其依赖环境打包在一起，实现Hypervisor Hypervisor创建虚拟机，虚拟机直接与信，并通过访问现资源隔离和共享轻量级的虚拟化Hypervisor交互，并通过硬件资源Hypervisor访问硬件资源Hypervisor全虚拟化技术硬件虚拟化完全隔离性能开销123虚拟机直接运行在硬件之上，由虚拟虚拟机之间相互隔离，互不影响由于虚拟化层的介入，性能会有一定化层管理硬件资源分配的损耗半虚拟化技术半虚拟化技术是一种介于全虚拟化和它需要对操作系统进行修改，以便它操作系统级虚拟化之间的技术能够直接与虚拟机管理程序进行通信相比于全虚拟化技术，半虚拟化技术具有更高的性能操作系统级虚拟化轻量级虚拟化共享内核操作系统级虚拟化是一种轻量级操作系统级虚拟化允许多个虚拟的虚拟化技术，它不模拟硬件，机共享同一个操作系统内核，这而是直接运行在宿主操作系统的使得资源利用率更高，同时也简内核上它不需要额外的虚拟化化了管理层，因此效率更高，资源消耗更少应用场景操作系统级虚拟化适合于运行应用程序，例如服务器，数据库服务器Web，以及其他需要轻量级虚拟化的应用程序容器化技术将应用程序及其依赖项打包成一个独立的单实现应用程序的快速部署和可移植性促进应用程序的快速扩展和资源共享元云计算基础基础设施网络软件云计算依赖于大型数据中心，这些数据中心云服务通过高速网络连接，为用户提供低延云计算平台包含各种软件组件，例如虚拟化拥有强大的计算、存储和网络资源迟和高带宽的访问技术、操作系统和应用程序云计算的定义和特点云计算定义云计算特点云计算是指通过网络以按需的方按需自助服务•式提供可扩展的计算资源，如服广泛的网络访问•务器、存储、网络和软件它是资源池化•一种全新的服务交付和使用模IT快速弹性•式，用户无需购买和维护硬件，可测量服务只需要通过网络付费使用所需的•服务云计算的服务模式基础设施即服务平台即服务软件即服务IaaS PaaSSaaS提供基础计算、存储、网络等资源，用户提供开发和运行应用程序的平台，包括操提供完整的软件应用程序，用户无需安装可以像租用服务器一样使用云计算基础设作系统、数据库、中间件等，用户可以专和维护软件，只需通过网页或应用程序访施注于应用程序的开发和部署问即可使用云计算的部署模式公有云私有云12由第三方云服务提供商拥有和由企业自身拥有和运营，仅供运营，面向公众提供云计算服其内部使用可部署在企业内务例如阿里云、、部数据中心或第三方托管数据AWS等中心Azure混合云3将公有云和私有云结合起来，利用公有云的灵活性，并保持私有云的安全性和控制力云计算的优势成本效益灵活性与可扩展性12云计算可降低硬件和维护成本根据需求快速调整资源，满足，并按需付费，提高资金利用业务增长或波动，无需预先投率资可用性和可靠性3数据中心冗余备份，保障业务连续性，提供高可用性服务云计算的挑战安全问题数据迁移和集成云计算环境中的数据安全和隐私将数据从本地系统迁移到云平台保护是至关重要的可能会遇到挑战，需要克服数据格式和兼容性问题云平台选择依赖性选择合适的云平台需要考虑价格企业在使用云计算服务时可能会、性能、安全性、功能等因素过度依赖云服务提供商，需要谨慎管理依赖关系云计算的应用场景企业应用科技领域云计算可以帮助企业节省成本、提高云计算为科技创新提供强大的计算能效率、提升业务灵活性，例如企业资力和数据存储能力，例如人工智能、源规划（）、客户关系管理（大数据分析、物联网等ERP）等CRM政府服务云计算助力政府服务数字化转型，例如电子政务、智慧城市、公共安全等云计算技术发展趋势边缘计算1数据处理更靠近数据源无服务器计算2按需分配资源人工智能3增强云服务智能混合云4多种云环境协同虚拟化与云计算的关系虚拟化是云计算的基础云计算扩展了虚拟化虚拟化技术是云计算的关键技术之一它使数据中心资源可以有云计算将虚拟化技术从物理服务器扩展到整个数据中心，并提供效地利用，并为云计算服务提供基础更强大的资源共享和服务管理能力虚拟化技术在云计算中的作用资源整合灵活扩展安全隔离虚拟化可以将物理服务器的资源整合到多个虚拟化允许根据需求快速创建和销毁虚拟机虚拟化技术可以将不同的应用和数据隔离在虚拟机上，提高硬件利用率和资源效率，实现云计算的弹性扩展能力不同的虚拟机中，提高安全性云计算场景下的虚拟化技术应用资源池化服务弹性12虚拟化技术可以将物理服务器虚拟机可以快速创建和销毁，的资源池化，实现资源的共享根据实际需求调整计算资源，和动态分配，提高资源利用率实现服务弹性扩展多租户支持3虚拟化技术可以隔离不同用户的资源，实现多租户环境，提高云平台的安全性虚拟化与云计算最佳实践策略规划安全保障性能优化制定明确的虚拟化和云计算策略，包括目标确保数据安全和系统稳定，采用合适的安全监控系统性能，及时进行调整和优化，提高、范围和实施步骤措施，例如加密、访问控制和备份资源利用率和系统效率结合实际案例分析以某大型电商平台为例，该平台利用虚拟化技术构建了高可用性、可扩展性的云计算平台，并将其应用于网站服务、数据库、存储等多个方面通过虚拟化技术，该平台可以根据业务需求动态调整资源分配，提高资源利用率，降低运营成本未来发展展望云原生技术边缘计算云原生技术将继续推动云计算发边缘计算将为云计算带来新的应展，包括微服务、容器、无服务用场景，例如物联网、智能制造器计算等等量子计算量子计算有望在云计算领域带来革命性的变化，例如更快的速度、更强的计算能力总结与思考云计算趋势虚拟化作用云计算将持续发展，提供更强大的计算能力、更灵活的部署方式以虚拟化技术将成为云计算的基础，为云平台提供灵活性和可扩展性及更低的成本。