原创《基于VMware服务器内存和CPU虚拟化技术》：本文关于虚拟化技术论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
[摘 要] 伴随着IT技术高速发展和革新,传统IT基础架构环境中,业务迅速发展给IT带来很大压力,服务器需求不断增多,机房空间、电力成为瓶颈,导致应用所需服务器资源紧张,正常项目开展受到限制.如果不断购买新的服务器,又会增加采购成本和运作成本,而且还会带来更多供电和冷却的开支,同时,目前的服务器还没有得到充分的利用.通常情况下,企业的服务器工作负载只利用了 5%,这导致了大量的硬件、空间以及电力的浪费.同时由于应用程序兼容性的问题,IT人员只能通过在不同场所的不同服务器中分别运行应用的方式,将应用程序隔离起来,而这又会导致服务器数量的增长.
云南电网公司作为大型企业,信息化建设不断发展,目前信息化网络以信息中心为运营维护单位,覆盖市场计费、生产经营等多套业务系统,服务器资源庞大.虽然云南电网公司已经完成了对其数据中心的服务器虚拟化改造,但是对其相关应用技术的认识似乎不是很深,了解和研究先进技术对于企业未来信息化的发展具有奠定基础的意义.
[关键词] 云南电网；虚拟化技术；服务器
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 05. 065
[中图分类号] TP311 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2018）05- 0156- 04
0 引 言
本文借助VMware的相关应用技术,旨在对服务器虚拟化的内存和CPU虚拟化概念进行阐述,从VCPU和内存虚拟化方面的应用技术进行浅析.
1 CPU虚拟化应用技术
1.1 vCPU技术
VMware通过CPU虚拟化技术解决了如何在一个操作系统实例中运行多个应用的难题.实现这一任务的困难之处在于每一个应用都和操作系统之间有着密切的依赖关系.
服务器整合的益处能够得以实现的前提是工作负载并不需要知晓它们正在共享CPU,虚拟化层必须具备这种能力.这是CPU虚拟化和其他虚拟化形式所不同的地方.
具体实现方式是为每个虚拟机提供一个或者多个虚拟CPU（vCPU）.多个vCPU分时复用物理CPU.VMM必须为多个vCPU合理分配时间片并维护所有vCPU的状态,当一个虚拟机vCPU的时间片用完需要切换时,要保存当前vCPU的状态,将被调度的vCPU的状态载入物理CPU.
VMkernel在调度vCPU的时候采用“插槽—核心—线程”的拓扑逻辑.“插槽”指处理器单个封装件,该封装件可以具有一个或多个处理器内核且每个内核具有一个或多个逻辑处理器.
当vCPU需要运行时,VMkernel 会将一个vCPU映射到处理器调度一个执行线程的能力,它对应于一个 CPU 核心或一个超线程（如果 CPU 支持超线程）.超线程或多核 CPU 提供两个或多个调度vCPU运行的硬件基础.
可以将虚拟机配置为最多具有 64个vCPU.主机上许可的 CPU 数量、客户机操作系统支持的 CPU 数量和虚拟机硬件版本决定着您可以添加的vCPU 数量.
1.2 vCPU和管理vCPU技术概念
1.2.1 处理器管理
从客户操作系统vCPU发往ESXi VMkernel的指令被VMM拦截.在固定时间间隔内,VMKernel动态地在服务器和不同处理器（或多核处理器的内核）中分配VM工作负载.因此,VM指令根据每个处理器的工作负载从一个处理器（或内核）转移到另一个处理器.
1.2.2 多内核和虚拟化
多核处理器为执行虚拟机多任务的主机提供了很多优势.
Intel 和 AMD 均已开发了将两个或两个以上处理器内核组合到单个集成电路（通常称为封装件或插槽）的处理器.
同一处理器中的内核通常配备由所有内核使用的最低级别的共享缓存,这有可能会减少访问较慢主内存的必要性.如果运行在逻辑处理器上的虚拟机正运行争用相同内存总线资源且占用大量内存的工作负载,则将物理处理器连接到主内存的共享内存总线可能会限制其逻辑处理器的性能.
VMware的研究显示使用多核心可以导致可观的耗电下降,并提供良好的性能.虚拟化是最好地利用多内核提供的高性能的技术之一,因为,ESXi能够像管理物理处理器一样地管理核心.
1.2.3 对称多处理器
vSphere 虚拟对称多处理技术（Virtual P） 可以使单个虚拟机同时使用多个物理处理器,并能够在处理器之间均衡负载.必须具有虚拟 P,才能打开多处理器虚拟机电源.一些关键业务,比如数据库类应用（Microsoft SQL、Oracle、IBM DB2、SAP）和商业、科研应用,在开发的时候就考虑了并行执行任务的需求,具有多个物理处理器的服务器就能利用 P并从中获益.
1.2.4 超线程
超线程是在一个物理处理器或者内核上创建两个逻辑内核实例,从而在核心中并行执行任务,提高效率.在vSphere虚拟机的处理器分配中,一个超线程可以对应一个vCPU.
1.2.5 CPU虚拟化类型
从架构上看,传统的X86平台并不是为支持多操作系统并行而设计的.因此CPU厂商如AMD和Intel都需要重新设计CPU,增加虚拟化特性,以解决上述问题.当前X86 虚拟化平台的主要厂商如VMware等,也已經开始充分利用芯片厂商在处理器架构中构建的硬件辅助功能,以提高系统运行效率,降低Hypervisor带来的系统开销.
Intel和AMD等芯片厂商在CPU内引入了一个新的、具有超级特权和受保护的Ring-1位置来运行虚拟机监控器（VMM）,因此VMM能运行在新的叫作Ring -1的环里,这允许GuestOS天生运行在Ring 0里.这种CPU架构上的虚拟化支持扩展提升了性能.VMM不再让GuestOS以为自己运行在Ring 0里,因为GuestOS已经能在此操作,并且不会和VMM冲突——VMM已经移动到新的Ring 别.选择支持这些虚拟化优化扩展的CPU,这可以更好地降低系统开销、提升虚拟化效率.
虚拟化技术论文参考资料：
结论：基于VMware服务器内存和CPU虚拟化技术为关于对不知道怎么写虚拟化技术论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文cpu虚拟化技术要打开吗论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
