Взаимосвязь между облачными вычислениями и технологией виртуализации_Технологии и приложения облачных вычислений
Взаимосвязь между облачными вычислениями и технологией виртуализации_Технологии и приложения облачных вычислений

Всем привет, мы снова встретились, я ваш друг Цюаньчжаньцзюнь.

Язык кода:javascript
копировать
# Написано 2021.04.10
# Эта статья представляет собой учебную записку. Использована версия профессора Чэнь Юйчжуна. Она была удалена.
# Примечания предназначены только для общения, новички, пожалуйста, оставьте сообщение, чтобы поправить меня, если я ошибаюсь.
# Нелегко подвести итог Надеюсь на поощрение

1. Большие данные и облачные вычисления

1 Каковы характеристики данных в эпоху больших данных?

2 Каковы семь характеристик облачных вычислений?

  • Гипермасштабирование
  • виртуализация
  • Высокая надежность
  • Универсальность
  • Высокая масштабируемость
  • услуги по требованию
  • очень дешево

3. Какие типы услуг облачных вычислений вы можете найти?

  • Программное обеспечение как услуга (SaaS) Программное обеспечение как услуга – это то, что обычные потребители могут воспринимать облачно. В число ее представителей входят Dropbox, а также знакомые отечественным пользователям Baidu Cloud, Tencent Weiyun и др. Этот вид Самая большая особенность вычислений заключается в том, что потребители не покупают никаких физических продуктов.,СкорееПриобретение услуг, которые имеют ту же функциональность, что и физические продукты.。 до,Мы заплатили за место в хранилище на сервере. Сейчас,Мы тратим деньги на сервис хранилища Dropbox. На поверхности,Практической разницы между ними нет. Но посмотрите на это под другим углом,Эти двое совершенно разные. до,Мы платим за хранилище на сервере,Предположим, что емкость пространства составляет 10G.,Мы действительно купили 10G пространства на сервере. Если мы не загрузим файл,Тогда пространство 10G на сервере пусто. Сейчас,Покупаем сервис хранилища Dropbox,Предположим, что емкость пространства все еще составляет 10G.,Но на самом деле мы не покупали 10G места на Dropbox-сервере.,Мы приобрели космическую услугу 10G. То есть,Если мы загрузим файл,Dropbox разделит файлы и разместит их на любом сервере в любом месте.,Если мы не загрузим файл,На сервере Dropbox для нас вообще нет места.
  • Платформа как услуга (PaaS) В отличие от программного обеспечения как услуги, платформа как услуга предназначена для разработчиков. вычисления。Этот видоблачные вычисления Самая большая особенность в том, что этоПоставляется с собственной средой разработки и предоставляет разработчикам наборы инструментов разработки.。В число его представителей входятGoogleизGAE(Google App Engine), а также отечественные BAE Baidu, SAE Sina и т. д. Платформа как услуга и программное обеспечение как услуга могут быть конвертированы друг в друга. Если вы являетесь потребителем, приобретающим услуги Dropbox, то Dropbox — это программное обеспечение как услуга. Если вы разработчик, который использует комплект разработки, предоставленный Dropbox, для разработки собственных сервисов с помощью сервисов Dropbox, то Dropbox сам по себе является платформой как сервис, а сервисы разработчика, построенные на Dropbox, — это программное обеспечение как сервис. Раньше, если разработчики хотели создать веб-сайт, им нужно было выполнить большую подготовительную работу, например, приобрести сервер, установить операционную систему, настроить среду разработки и т. д. Теперь, если разработчики приобретут платформу как услугу, облачные Посчитав, вы можете сэкономить время и трудоемкую подготовительную работу, описанную выше, и сразу заняться разработкой веб-сайта. Мало того, разработчики также могут использовать различные готовые сервисы. Например, GAE предоставит разработчикам передовые инструменты разработки и ведущие технологии больших данных, используемые внутри Google. Все это делает разработку сайтов намного проще, чем раньше, именно поэтому Одна из причин, почему Интернет более процветает в эпоху вычислений.
  • Инфраструктура как услуга (IaaS) Инфраструктура как услуга обычно ориентирована на корпоративных пользователей, и ее представителями являются Amazon AWS (Amazon Web Service), а также отечественный PPPCloud и т. д. Этот видоблачные вычислениямаксимумиз Характеризуется,Он не сдает в аренду определенные серверные объекты, как традиционные арендодатели серверов.,Он арендует вычислительную мощность и емкость сервера.。AWSВоляAmazonвычислительный центризвсеизсерверизвычислитьспособностьихранилищевозможности интегрированы в единое целое,Затем разделите его на виртуальные экземпляры,Каждый экземпляр представляет собой определенныйизвычислитьспособностьихранилищеспособность。КупитьAWSоблачные вычислительные компании используют эти примеры в качестве единиц измерения. Инфраструктура как услуга и Платформа как услуга имеют значительноеизразница,Инфраструктура как услуга предоставляет только вычислительную мощность и возможности хранения данных. Платформа как услуга предоставляет не только вычислительную мощность и возможности хранения данных, но также полный набор инструментов разработки и поддерживающую среду разработки для разработчиков.。То есть,Когда разработчики используют платформу как услугу,Работы по разработке могут начаться напрямую. А при использовании инфраструктуры как услуги,Сначала необходимо выполнить, например, Установить операционную систему、Подготовительные работы, такие как настройка среды разработки. Инфраструктура как услуга облачная вычисленияизкраеугольный камень,Платформа как услуга и программное обеспечение как услуга построены на ее основе.,Предоставлять услуги разработчикам и потребителям соответственно,И он сам обслуживает большие данные.

4 На какие уровни можно разделить архитектуру технологии облачных вычислений?

Уровень промежуточного программного обеспечения для объединения и управления ресурсамидляоблачные Важная часть вычислительной технологии Фактически виртуализация — это уровень пула ресурсов, а затем за управление отвечает уровень промежуточного программного обеспечения. Уровень SOA должен быть аналогичен внешнему интерфейсу.

5. Почему облачные вычисления имеют подавляющее преимущество перед традиционными технологиями с точки зрения экономической эффективности?

2. Технология виртуализации

Виртуальность сравнивают с реальностью. Виртуализация означает запуск компьютерных систем или компонентов, которые изначально работали в реальной среде, в виртуализированной среде. Основная идея: предоставлять абстрактные базовые ресурсы прозрачным образом.


【Классификация】:

  • сервервиртуализация;
  • хранилищевиртуализация
  • виртуализация сети
  • виртуализация настольных компьютеров

[Три уровня значения виртуализации]:

  • Объектами виртуализации являются различные ресурсы.
  • Логические ресурсы после виртуализации скрывают от пользователей лишние детали
  • Пользователи могут реализовать некоторые или все свои функции в реальной среде в виртуальной среде.

[Цели виртуализации]:

  • Упрощение логики и предоставление интерфейсов:включая инфраструктуру、Представление ИТ-ресурсов, таких как системы и программное обеспечение.、Доступ и управление упрощены,И обеспечьте стандартные* интерфейсы для этих ресурсов для получения входных данных и предоставления выходных данных.
  • Уменьшите сцепление:降低了资源使用者и资源具体实现之间изстепень сцепления,Позвольте пользователям больше не полагаться на конкретную реализацию ресурсов.

1 Преимущества виртуальных данных

С развитием облачных вычислений традиционные центры обработки данных постепенно перешли к виртуализированным центрам обработки данных, которые используют технологию виртуализации для абстрактной интеграции физических ресурсов исходных центров обработки данных.

2 Виртуализация серверов

[Два направления]:

  • Физический сервер виртуализируется в несколько независимых логических серверов.,Такие как раздел;
  • Виртуализируйте несколько разбросанных физических серверов в один большой логический сервер.,Например, сетевая технология;

2.1 Уровни виртуализации серверов

  • Пребываниевиртуализация Несколько похоже на платформу ОС Установите виртуальное программное обеспечение Win

  • Уровень виртуализации, на котором находится виртуализация, обычно называется монитором виртуальной машины (VMM).,Ответственный за виртуальную машинуОбеспечить абстракцию аппаратных ресурсов,Предоставляет среду выполнения для гостевых операционных систем.
  • Операционная система хоста отвечает за распределение аппаратных ресурсов между несколькими виртуальными машинами.,Этот типвиртуализация Архитектурная системаПотери относительно велики
  • Роднойвиртуализация Аналогично установке двойной системы на Mac

  • Называется гипервизор (платформа виртуализации), отвечающий за хостинг и управление виртуальными машинами.,Работает непосредственно на оборудовании,Реализация зависит от базовой архитектуры.изограничение,можно рассматривать как операционную систему,
  • Гипервизор реализует сопоставление виртуальных ресурсов с физическими ресурсами.
  • Гипервизор реализует защиту контекста запуска и переключение разных виртуальных машин, обеспечивая эффективную изоляцию каждой виртуальной системы клиента.

2.2 Базовая реализация виртуальной реализации серверов

2.2.1 виртуализация процессора

Ян Гэ понимает:

  • Его можно виртуализировать во многих процессорах, но на самом деле в любой момент времени может выполняться только одна инструкция виртуального процессора.
  • Ring0 имеет высшие полномочия, то есть виртуализация ЦП может одновременно планировать физические и другие ресурсы и имеет высшие полномочия.
  • Однако эта конфиденциальная команда с наивысшими полномочиями на самом деле не действует на реальном оборудовании, а должна быть принята на себя и смоделирована монитором виртуальной машины.
  • Абстрагируйте физический ЦП в виртуальный ЦП. Физический ЦП может одновременно выполнять инструкции только одного виртуального ЦП.
  • Чтобы реализовать виртуализацию в системе x86, вам необходимо добавить виртуализацию ниже гостевой операционной системы, чтобы реализовать совместное использование физических ресурсов. Уровень виртуализации работает на уровне Ring0, а гостевая операционная система работает на уровне Ring0 или выше.
  • виртуализация Ключ к проблеме архитектуры x86 заключается в том, что конфиденциальные инструкции, выполняемые на виртуальной машине, не могут напрямую воздействовать на реальное оборудование и должны выполняться и моделироваться монитором виртуальной машины.

[Как реализовать виртуализацию ЦП]

Ян Гэ понимает:чистая виртуализация: Он в основном используется на персональных компьютерах и имеет большую потерю производительности. ① Конфиденциальные инструкции изменяются в двоичном формате, чтобы компьютер знал, что это конфиденциальная инструкция. ② Или выполнить после выполнения последовательности инструкций с той же функцией через монитор виртуальной машины. Половиначистая виртуализация:Чаще всего используется всервер,Меньше потерь производительности Речь идет о разработке набора инструкций на уровне системы для реализации конфиденциальных инструкций. новая технология:Реализуется с помощью аппаратного обеспечения или стороннего набора инструкций.

① Чистая виртуализация

  • Принять технологию динамического перевода двоичного кода (вставлять инструкции-ловушки перед конфиденциальными инструкциями)
  • Преобразуйте конфиденциальные инструкции в последовательность инструкций с той же функцией, которую можно выполнить через монитор виртуальной машины, а затем выполнить.
  • Нечувствительные инструкции могут выполняться непосредственно на физическом процессоре.

② Паравиртуализация

  • Измените гостевую операционную систему, чтобы решить проблему выполнения виртуальными машинами привилегированных инструкций.
  • Гостевая операционная система преобразует конфиденциальные инструкции в супервызовы базовой платформы виртуализации.
  • Платформа виртуализации не требует ресурсоемкой работы по переводу инструкций.

③ Аппаратная виртуализация

  • Добавляйте в ЦП новые наборы команд и режимы работы процессора для завершения функций, связанных с виртуализацией ЦП.
  • Гостевая операционная система может напрямую выполнять инструкции, связанные с виртуализацией, на ЦП.,Никакой двоичной трансляции или гипервызова не требуется.

④ Технология INTEL VT

  • Добавьте набор инструкций, называемый расширением виртуальной машины VMX.,Поддержка операций, связанных с виртуализацией
  • Определите корневой режим и режим без root,платформа виртуализации работает в корневом режиме,Гостевая операционная система работает в режиме без полномочий root.

Проблема планирования】 Относится к VMM, решающему, какой виртуальный ЦП в данный момент работает на физическом ЦП, чтобы обеспечить изоляцию, справедливость и производительность. Здесь об этом не говорили

2.2.2 Виртуализация памяти

Технология виртуализации памяти единообразно управляет физической памятью и упаковывает ее в несколько виртуальных физических памяти для использования несколькими виртуальными машинами. Каждая виртуальная машина имеет собственное независимое пространство памяти.

Ян Гэ понимает:

  • Виртуальная память должна гарантировать, что данные памяти между каждой виртуальной машиной не будут затронуты.
  • Проблема, которую необходимо решить виртуальной памяти, заключается в преобразовании виртуального адреса в реальный физический адрес на компьютере. Существует два метода: метод теневой таблицы страниц и метод ввода таблицы страниц.
  • Теневая страница опубликована: виртуальный адрес,Проверить физический адрес (виртуальный) в операционной системе можно через таблицу страниц вашей операционной системы.,Тогда существует соответствующая связь между физическим адресом (поддельным) в этой операционной системе и реальным физическим адресом сервера.,Это достигается с помощью таблицы теневых страниц на стороне сервера.
  • Способ написания таблицы страниц: на виртуальной машинеиз Таблица страниц операционной системы напрямуювиртуальный адресисерверреальностьиз Переписка по физическому адресу。
  • Управляйте памятью на физической машине и выделяйте память по мере необходимости для каждой виртуальной машины, а также изолируйте доступ к памяти каждой виртуальной машины друг от друга.
  • Необходимо поддерживать блок адреса памяти на физической машине и блок непрерывной памяти внутри виртуальной машины. отношения, с механизмом управления памятью виртуальной машины
  • Монитор виртуальной машины должен иметь механизм управления памятью виртуальной машины, то есть блок управления памятью виртуальной машины.

Отображение отношений

  • ①Метод теневой таблицы страниц
  • ② Метод написания таблицы страниц
2.2.3 Виртуализация устройств ввода-вывода

Ян Гэ понимает:

  • Устройства управляются унифицированным образом, упаковываются в несколько виртуальных устройств для использования несколькими виртуальными машинами и отвечают на запросы доступа к устройствам и запросы ввода-вывода каждой виртуальной машины.
  • Реализовано через программное обеспечение
  • Стандартизируйте оборудование разных стандартов на виртуальном уровне, чтобы им мог пользоваться каждый.

2.3 Миграция виртуальной машины

Анализ облачных вычислений и виртуализации

https://www.bilibili.com/video/BV1PB4y1c78j?p=1

Миграция виртуальной машины заключается в переносе экземпляра виртуальной машины с исходного хоста на целевой хост и восстановлении рабочего состояния виртуальной машины до того же состояния перед миграцией на целевой хост, чтобы задачи приложения могли продолжать выполняться.

2.4 Технология изоляции

Изоляция виртуальных машин — это технология, которая предотвращает взаимодействие виртуальных машин друг с другом без авторизации.

https://www.bilibili.com/video/BV1PB4y1c78j?p=2

Заявление об авторских правах: Содержание этой статьи добровольно предоставлено пользователями Интернета, а мнения, выраженные в этой статье, представляют собой только точку зрения автора. Данный сайт лишь предоставляет услуги по хранению информации, не имеет никаких прав собственности и не несет соответствующей юридической ответственности. Если вы обнаружите на этом сайте какое-либо подозрительное нарушение авторских прав/незаконный контент, отправьте электронное письмо, чтобы сообщить. После проверки этот сайт будет немедленно удален.

Издатель: Full Stack Programmer - User IM, укажите источник для перепечатки: https://javaforall.cn/215551.html Оригинальная ссылка: https://javaforall.cn

boy illustration
Неразрушающее увеличение изображений одним щелчком мыши, чтобы сделать их более четкими артефактами искусственного интеллекта, включая руководства по установке и использованию.
boy illustration
Копикодер: этот инструмент отлично работает с Cursor, Bolt и V0! Предоставьте более качественные подсказки для разработки интерфейса (создание навигационного веб-сайта с использованием искусственного интеллекта).
boy illustration
Новый бесплатный RooCline превосходит Cline v3.1? ! Быстрее, умнее и лучше вилка Cline! (Независимое программирование AI, порог 0)
boy illustration
Разработав более 10 проектов с помощью Cursor, я собрал 10 примеров и 60 подсказок.
boy illustration
Я потратил 72 часа на изучение курсорных агентов, и вот неоспоримые факты, которыми я должен поделиться!
boy illustration
Идеальная интеграция Cursor и DeepSeek API
boy illustration
DeepSeek V3 снижает затраты на обучение больших моделей
boy illustration
Артефакт, увеличивающий количество очков: на основе улучшения характеристик препятствия малым целям Yolov8 (SEAM, MultiSEAM).
boy illustration
DeepSeek V3 раскручивался уже три дня. Сегодня я попробовал самопровозглашенную модель «ChatGPT».
boy illustration
Open Devin — инженер-программист искусственного интеллекта с открытым исходным кодом, который меньше программирует и больше создает.
boy illustration
Эксклюзивное оригинальное улучшение YOLOv8: собственная разработка SPPF | SPPF сочетается с воспринимаемой большой сверткой ядра UniRepLK, а свертка с большим ядром + без расширения улучшает восприимчивое поле
boy illustration
Популярное и подробное объяснение DeepSeek-V3: от его появления до преимуществ и сравнения с GPT-4o.
boy illustration
9 основных словесных инструкций по доработке академических работ с помощью ChatGPT, эффективных и практичных, которые стоит собрать
boy illustration
Вызовите deepseek в vscode для реализации программирования с помощью искусственного интеллекта.
boy illustration
Познакомьтесь с принципами сверточных нейронных сетей (CNN) в одной статье (суперподробно)
boy illustration
50,3 тыс. звезд! Immich: автономное решение для резервного копирования фотографий и видео, которое экономит деньги и избавляет от беспокойства.
boy illustration
Cloud Native|Практика: установка Dashbaord для K8s, графика неплохая
boy illustration
Краткий обзор статьи — использование синтетических данных при обучении больших моделей и оптимизации производительности
boy illustration
MiniPerplx: новая поисковая система искусственного интеллекта с открытым исходным кодом, спонсируемая xAI и Vercel.
boy illustration
Конструкция сервиса Synology Drive сочетает проникновение в интрасеть и синхронизацию папок заметок Obsidian в облаке.
boy illustration
Центр конфигурации————Накос
boy illustration
Начинаем с нуля при разработке в облаке Copilot: начать разработку с минимальным использованием кода стало проще
boy illustration
[Серия Docker] Docker создает мультиплатформенные образы: практика архитектуры Arm64
boy illustration
Обновление новых возможностей coze | Я использовал coze для создания апплета помощника по исправлению домашних заданий по математике
boy illustration
Советы по развертыванию Nginx: практическое создание статических веб-сайтов на облачных серверах
boy illustration
Feiniu fnos использует Docker для развертывания личного блокнота Notepad
boy illustration
Сверточная нейронная сеть VGG реализует классификацию изображений Cifar10 — практический опыт Pytorch
boy illustration
Начало работы с EdgeonePages — новым недорогим решением для хостинга веб-сайтов
boy illustration
[Зона легкого облачного игрового сервера] Управление игровыми архивами
boy illustration
Развертывание SpringCloud-проекта на базе Docker и Docker-Compose