15、云环境下的资源虚拟化技术解析

云环境下的资源虚拟化技术解析

1. 虚拟化的重要性

虚拟化技术在当今的计算机领域中扮演着至关重要的角色，尤其在云计算环境下，其重要性愈发凸显。它主要体现在以下几个方面：
- 支持云计算系统模型 ：云计算采用软件、计算和存储作为服务的模式，涵盖了软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）和基础设施即服务（IaaS）等多种形式。以IaaS为例，用户可以通过虚拟化技术在物理系统上创建虚拟机（VM），获取虚拟的CPU、内存、I/O和存储等资源。这一过程借助名为管理程序（hypervisor）或虚拟机监视器（VMM）的虚拟化中介来实现，像Xen和VMware ESX就是常见的管理程序，亚马逊EC2就使用Xen来为用户提供虚拟机。
- 弹性伸缩 ：弹性是云的一个重要特性，即能够根据用户需求快速调整资源。虚拟化技术通过允许提供商和用户在云上扩展或收缩服务，增强了云的弹性。例如，Google App Engine会在需求高峰时自动扩展服务器，在需求低谷时进行收缩；而亚马逊EC2则允许用户手动或自动扩展和收缩自己的虚拟集群。
- 资源沙箱 ：系统虚拟机提供了一个沙箱环境，能够将不同的环境隔离开来，确保安全性。一方面，它为用户提供了一个安全的环境，防止其他用户访问和监控自己的应用和活动；另一方面，当多个应用在不同的虚拟机上同时运行时，一个应用的软件故障通常不会影响到其他应用，提高了系统的健壮性。此外，沙箱还可以用于安全攻击的监测和防御，例如允许并监控拒绝服务攻击或恶意数据包的插入，以便设计防御机制。
- 提高系统利用率、降低成本和能耗 ：计算机硬