私有云架构简述之计算虚拟化

一、首先让我们探讨一下传统数据中心的架构。通常外围设有路由器和防火墙，核心部分是三层交换机（旁边挂接安全设备），底层则包括二层交换机、服务器和存储设备。服务器通常是专用型的，缺乏弹性。整个系统架构一般仅服务于一个单位或公司。

二、若要将数据中心转化为云端架构，通常涉及计算、存储、网络和安全的虚拟化。通过虚拟化技术，可以为多个公司和单位提供服务，同时使业务具备更细粒度的弹性。

三、接下来我们探讨计算虚拟化。通过在硬件资源上加载Hypervisor虚拟化层，可以模拟CPU、内存、接口等硬件资源。主流的Hypervisor技术包括：

目前，主流的公有云和大型私有云通常采用KVM作为其虚拟化技术。KVM是集成在Linux内核中的Hypervisor，是针对X86架构且支持硬件虚拟化的Linux全虚拟化解决方案。要在服务器中启用KVM虚拟化，CPU需支持VT（Virtual Technologies）技术。

四、与Xen相比，KVM获得了更多大厂的支持，逐渐成为主流。

2003年

2007年

支持企业

Citrix、Novell、Oracle、Sun、Red Hat（RHEL5）和Virtual Iron

Red Hat、Ubuntu等

支持的虚拟化技术

全虚拟化、半虚拟化

全虚拟化

支持架构

x86、IA64和AMD、Fujitsu、IBM、Sun等公司的ARM，以及x86/64 CPU商家和Intel嵌入式的支持

支持虚拟化的CPU

Vizard

AI驱动的视频编辑器

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支持操作系统

UNIX、Linux和Microsoft Windows

UNIX、Linux和Microsoft Windows

动态迁移

支持

支持（早期不支持）

内核支持

需要对内核打补丁

内置于内核中

五、相比于虚拟机，Docker更轻量化，但虚拟机的安全性更高。两者的显著区别在于虚拟机需要guest OS，而Docker共享guest OS。

六、如果虚拟机的宿主机发生物理故障，需要进行冷迁移或热迁移，另一台宿主机必须启动相同的虚拟机，且用户数据不能丢失。我们可以推断，宿主机的本地存储（硬盘）不会存储虚拟机的数据，而仅包含底层操作系统的必要数据。

下一章我们将讨论存储虚拟化。

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