哈尔滨网站建设渠道,360提交网站备案,赚钱的游戏软件一天赚200元,做网站有好创意想法本文主要为大家简要介绍VMware、Redhat、Citrix、Microsoft主要虚拟化厂商使用的4种主要的虚拟化IO模型(emulation、para-virtualization、pass-through、SR-IOV)。 本文主要为大家穿针引线#xff0c;信息量比较大#xff0c;组织排版有限#xff0c;看官们将就点看着。 网…本文主要为大家简要介绍VMware、Redhat、Citrix、Microsoft主要虚拟化厂商使用的4种主要的虚拟化IO模型(emulation、para-virtualization、pass-through、SR-IOV)。 本文主要为大家穿针引线信息量比较大组织排版有限看官们将就点看着。 网络I/O不但是物理服务器最容易出现的瓶颈也是现在虚拟化技术最大的硬伤。随着硬件虚拟化对网络I/O的支持虚拟化的网络I/O模型也不断的进化虚拟化的I/O性能也不断提升。 今天给大家分享VMware、Redhat、Citrix、Microsoft主流虚拟化解决方案采用的4种主流网络I/O模型主要包括模型原理、模型优点、模型缺点、模型对虚拟化迁移的支持。 这4个主流网络I/O模型分别是 1、Emulation 原理仿真(emulation)是一个完全通过软件程序来模拟硬件的技术。早期虚拟化都才采用这种方案来虚拟网络设备。常见仿真软件有QEMU、VMware WorkStation、VirtualBox。Emulation网络模型图如下 不同虚拟化厂商的虚拟网卡产品都不尽相同。 VMware Emulation类型网卡有E1000(仿真intel 82545M千兆网卡)、Flexible、Vlance(仿真AMC 79C970 PCnet32 LANCE 10M网卡)、VMXNET(VMXNET一共有3个版本分别是VMXNET、VMXNET2、VMXNET3;暂时没有找到VMware的明确资料对这三个版本进行分类。个人暂把VMXNET定为emulation、VMXNET2和VMXNET3定义为para-virtualization类型。VMXNET3也支持部分SR-IOV功能)。 Redhat的KVM和Citrix的XEN这类型网卡都是采用QEMU实现在KVM和XEN上面可用的emulation网卡有RTL8139(仿真RealTek Link 8139 100M网卡)、E1000(仿真intel 82545M千兆网卡)。 Microsoft Hyper-V Emulation类型网卡有Intel/DEC 21140 100M网卡 优点软件模拟不需要硬件支持通过CPU计算来模拟跟宿主机物理网卡隔离没有平台要求。 虚拟机操作系统不需要修改模拟的都是常见网卡(比如Intel E1000、RTL8139等)主流操作系统都已经自带这些驱动因此默认情况下虚拟机不需要再安装驱动。 缺点CPU资源消耗大尤其当虚拟机数量多的时候。网卡性能一般由于是软件模拟只能模拟常见的、功能比较简单的网卡。 虚拟机迁移支持 剥离了硬件要求使用这类型可迁移性强。由于XEN和KVM都是使用qemu仿真所以这类型虚拟机在XEN和KVM之间混合迁移实现难度也不大。 2、para-virtualization 原理Para-virtualization又称半虚拟化最早由Citrix的Xen提出使用。在半虚拟化模型中物理硬件资源统一由Hypervisor管理由Hypervisor提供资源调用接口。虚拟子机通过特定的调用接口与Hypervisor通信然后完整I/O资源控制操作。Para-virtualization模型图如下 Para-virtualization又称半虚拟化最开始由XEN提出的XEN本身就是从虚拟化起家的。Para-virtualization模型下虚拟子机的网卡驱动只能有Hypervisor厂商来开发Redhat、VMware、Citrix、Microsoft这几大虚拟厂商都有各自的para-virtualization驱动。比如Redhat的KVM就叫virtioVMware的有VMXNET2、VMXNET 3Citrix的XEN叫xen-pvMircrosoft暂时没有找到(欢迎朋友们补充)。 优点个人认为是一种改进版的emulation模型但是由于子机和Hypervisor之间通信性能比emulation要很多。 缺点需要修改虚拟子机操作系统内核添加不同Hypervisor厂商的网络驱动。比如Linux(Redhat和Novell)就在发行版里面添加了Mircosoft的para-virtualizaiton网络驱动同样Microsoft也在自己发行版里面添加对KVM的virtio和xen-pv驱动支持。 虚拟机迁移支持虽然不同虚拟化厂商的para-virtualization方案都不相同由于主流操作系统都同时提供对这些方案的支持;所以这类型虚拟子机可迁移性也比较容易实现。 3、pass-through 原理Hypervisor将一个PCI设备(可以是网卡、USB、光驱)直接分配给指定虚拟子机单独访问。为了安全和稳定性考虑pass-through使用通常结合intel VT-D(AMD也有类似技术)来使用通过iommu保证虚拟子机之间内存访问不冲突。这种技术在VMware上叫VMDirectPath I/O其他方案中没有找到相关专门名词。 优点性能好。单独PCI设备分配给虚拟子机虚拟子机直接跟物理设备通信。 缺点设备只能被一个虚拟子机使用配置也比较复杂首先需要在hypervisor将指定设备通过PCI id方式分配给指定虚拟子机然后虚拟子机识别到设备再安装驱动来使用。 迁移性迁移性方面待研究有兴趣的朋友可以补充完善。 4、SR-IOV 背景pass-through模型让虚拟子机直接使用物理设备这样使得虚拟子机的网络性能达到最优。SR-IOV主要用来解决pass-through只能被一台虚拟子机访问的问题。SR-IOV标准由PCI-SIG这个标准实现需要CPU、芯片组和PCI设备(主要是网卡等I/O资源)协同在硬件层面实现SR-IOV被很多人认为是解决了虚拟化最后一公里的问题。模型图如下 原理SR-IOV需要网卡硬件支持支持SR-IOV功能的网卡可以在Hypervior里面注册成多个网卡(每个网卡都独立的中断ID、收发队列、QOS管理机制)。每个设备可以通过pass-through方式分配给虚拟子机。 产品常见就是基于intel 82599和82598芯片组的10Gb网卡。VMware、Redhat、Citrix和Microsoft都已经或者正在Hypervisor里面添加这个功能的支持。下面是一篇基于KVM的SR-IOV性能测试报告。(http://www.principledtechnologies.com/clients/reports/Red%20Hat/RHEL6_SR-IOV_DB0111.pdf)不同厂商虚拟化方案都不尽相同有兴趣可以在google里面搜索到更多资料。 优点优点不用说X86虚拟化最新的IO虚拟化模型;虚拟机不但性能好而且结合硬件功能为虚拟机IO管理提出了一个新方案。 缺点待定 迁移性SR-IOV同时需要硬件和软件两个层面支持虚拟子机在相同网卡主机之间迁移时理论上不会有问题。具体还要看虚拟化厂商实现。
