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組員:
A100223007 張又升
A100223041 余承樺
A100223048 吳昱學
What? Why? How?
IaaS :
Virtualization
PaaS :
Big Data
模組化基礎建設
無所不在的運算
儲存等級記憶體
情境感知運算
社交分析
次世代分析
多媒體內容
社交溝通協作
平板行動應用
雲端運算
評價排行榜
即時搜尋
•社交網路
...
PaaS :
Big Data
SaaS :
Web 2.0
IaaS :
Virtualization
SaaS :
Web 2.0
Two Type of Cloud Architecture ?
雲端架構的兩大陣營?
想盡辦法誘你用計算跟...
Reference Cloud Architecture
雲端運算的參考架構
硬體設施 Hardware
Infrastructure: Computer, Storage,
Network
虛擬化 Virtualization
VM, VM ...
虛擬化的類型
 伺服器虛擬化
提高伺服器硬體資源使用效率
 應用程式虛擬化
簡化軟體安裝、更新與派送
 桌面虛擬化
程式執行於虛擬機器,程式畫面顯示於本機
 儲存虛擬化
降低儲存設備成本且容易在短時間內執行備份,歸檔和恢復
虛擬化的優點
1.節省購置硬體的成本
2.提升管理設備的效率
3.容易備份與還原
4.容易搬遷設備
虛擬化的缺點
1.提高管理風險
2.系統漏洞必須時常更新
3.容錯了解與擴充策略
4.集中存放避免資料外流
虛擬技術的演進
 虛擬化技術的發展經歷了兩個階段
 初級階段:寄宿架構
(Hosted Architecture)
 進階階段:裸金屬架構
(Bare Metal Architecture or Hypervisor)
VMM分類
 虛擬化技術的核心元件是VMM,而VMM具體的結構
可以分為三類:
 1.寄宿模型 (OS‐hosted VMMs)
 2.Hypervisor模型 (Hypervisor VMMs)
 3.混合模型 (Hybrid VMM...
Building IaaS with Open Source
用自由軟體打造IaaS服務
Xen, KVM, VirtualBox,
QEMU, OpenVZ, ...
OpenNebula, Enomaly,
Eucalyptus , Ope...
CPU 特權模式
 CPU Privileged Mode
圖片來源:http://www.netadmin.com.tw/article_content.aspx?sn=1201090002
Suggested purposes
Ring0: operating system kernel
Ring1: operating system services
Ring2: custom extensions
Ring3: ordinar...
Four Privilege Rings
Ring 0 通常為作業系統它可以與核心
(Kernel) 溝通,直接控制實體主機硬體
資源的使用如 CPU、Memory、Device
I/O
Ring 1 很少使用
Ring 2很少使用
R...
 簡單分成兩種模式 supervisor / user-mode,
其中系統的 Kernel 是運行在 supervisor
mode(Ring 0).而 applications 則是運行在
User mode(Ring 3)
圖片來源:h...
x86 virtualization
 正常開機過程
圖片來源:http://krutikakamilla.wordpress.com/2012/10/05/virtualization/
x86 virtualization
 full virtualization - 全虛擬化
圖片來源:http://krutikakamilla.wordpress.com/2012/10/05/virtualization/
x86 virtualization
 para virtualization –半虛擬化
圖片來源:http://krutikakamilla.wordpress.com/2012/10/05/virtualization/
x86 virtualization
 Hardware Assisted Virtualization -硬體輔助虛擬化
圖片來源:http://krutikakamilla.wordpress.com/2012/10/05/virtual...
全虛擬化(Full Virtualization)
 Vmware Workstation Virtual Box Virtual
PC, Parallels
圖片來源:http://tkg.im.ncue.edu.tw/?p=574
全虛擬化(Full Virtualization)
 由VMM將作業系統發出的CPU指令透過二進位轉譯技
術(Binary Translation)進行轉換,進而順利存取硬
體資源。
 優點:不需要修改作業系統核心,因此可運作大部分
的作業...
半虛擬化(Para Virtualization)
 Citrix Xen, MicrosoftHyper-V
圖片來源:http://tkg.im.ncue.edu.tw/?p=574
半虛擬化(Para Virtualization)
圖片來源:http://www.yastblogger.com/virtualization-architecture/
半虛擬化(Para Virtualization)
圖片來源:http://www.yastblogger.com/virtualization-architecture/
半虛擬化(Para Virtualization)
 必須修改作業系統核心而植入Hypercall,並且透過
Hypercall來存取硬體資源。
 優點:此方式虛擬化對於硬體資源消耗相對較少。
缺點:因為必須修改作業系統核心,因此可於半虛擬...
硬體輔助虛擬化 (Hardware
Assisted Virtualization)
 VMware vSphere ESX
圖片來源:http://www.yastblogger.com/virtualization-architectur...
硬體輔助虛擬化 (Hardware
Assisted Virtualization)
 Kernel-based Virtual Machine
圖片來源:http://www.yastblogger.com/virtualization-a...
硬體輔助虛擬化 (Hardware
Assisted Virtualization)
 從x86 CPU 架構著手來改善x86 虛擬化門檻,分別提
出了Intel-VT (Vanderpool) 及AMD-V (Pacifica) 虛擬
化技...
參考資料
網頁資料
 Virtualization- CPU
http://benjr.tw/3407
 Virtualization
http://benjr.tw/3383
 什麼是虛擬化
http://tkg.im.ncue.edu...
參考資料
網頁資料
 雲端運算: 虛擬化類別
http://technet.microsoft.com/zh-
tw/magazine/hh802393.aspx
 機房革命虛擬化起飛
http://www.ithome.com.tw/it...
參考資料
 電子文本
 雲端演講-Final-林國龍
http://im.dyu.edu.tw/files/disquisition/%E9%9B%B2%E7
%AB%AF%E6%BC%94%E8%AC%9B-Final
 虛擬化技術及應...
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雲端運算期中分組報告
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雲端運算期中分組報告

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雲端運算期中分組報告

  1. 1. 組員: A100223007 張又升 A100223041 余承樺 A100223048 吳昱學
  2. 2. What? Why? How?
  3. 3. IaaS : Virtualization PaaS : Big Data 模組化基礎建設 無所不在的運算 儲存等級記憶體 情境感知運算 社交分析 次世代分析 多媒體內容 社交溝通協作 平板行動應用 雲端運算 評價排行榜 即時搜尋 •社交網路 智慧裝置 大量資訊分析 雲端運算 SaaS : Web 2.0 雲 端 簡報引用自:虛擬化-雲端時代您不得不會的關鍵技術-王耀聰 Jazz
  4. 4. PaaS : Big Data SaaS : Web 2.0 IaaS : Virtualization SaaS : Web 2.0 Two Type of Cloud Architecture ? 雲端架構的兩大陣營? 想盡辦法誘你用計算跟網路 Computing Intensive 想盡辦法誘你提供資料作分析 Data Intensive 簡報引用自:虛擬化-雲端時代您不得不會的關鍵技術-王耀聰 Jazz
  5. 5. Reference Cloud Architecture 雲端運算的參考架構 硬體設施 Hardware Infrastructure: Computer, Storage, Network 虛擬化 Virtualization VM, VM management and Deployment 控制管理 Control Qos Neqotiation, Ddmission Control, Pricing, SLA Management, Metering… 程式語言 Programming Web 2.0 介面, Mashups, Workflows, … 應用軟體 Application Social Computing, Enterprise, ISV,… 簡報引用自:虛擬化-雲端時代您不得不會的關鍵技術-王耀聰 Jazz
  6. 6. 虛擬化的類型  伺服器虛擬化 提高伺服器硬體資源使用效率  應用程式虛擬化 簡化軟體安裝、更新與派送  桌面虛擬化 程式執行於虛擬機器,程式畫面顯示於本機  儲存虛擬化 降低儲存設備成本且容易在短時間內執行備份,歸檔和恢復
  7. 7. 虛擬化的優點 1.節省購置硬體的成本 2.提升管理設備的效率 3.容易備份與還原 4.容易搬遷設備
  8. 8. 虛擬化的缺點 1.提高管理風險 2.系統漏洞必須時常更新 3.容錯了解與擴充策略 4.集中存放避免資料外流
  9. 9. 虛擬技術的演進  虛擬化技術的發展經歷了兩個階段  初級階段:寄宿架構 (Hosted Architecture)  進階階段:裸金屬架構 (Bare Metal Architecture or Hypervisor)
  10. 10. VMM分類  虛擬化技術的核心元件是VMM,而VMM具體的結構 可以分為三類:  1.寄宿模型 (OS‐hosted VMMs)  2.Hypervisor模型 (Hypervisor VMMs)  3.混合模型 (Hybrid VMMs)
  11. 11. Building IaaS with Open Source 用自由軟體打造IaaS服務 Xen, KVM, VirtualBox, QEMU, OpenVZ, ... OpenNebula, Enomaly, Eucalyptus , OpenQRM, ... Hadoop (MapReduce), Sector/Sphere, AppScale eyeOS, Nutch, ICAS, X-RIME, ... 硬體設施 Hardware Infrastructure: Computer, Storage, Network 虛擬化 Virtualization VM, VM management and Deployment 控制管理 Control Qos Neqotiation, Ddmission Control, Pricing, SLA Management, Metering… 程式語言 Programming Web 2.0 介面, Mashups, Workflows, … 應用軟體 Application Social Computing, Enterprise, ISV,… 簡報引用自:虛擬化-雲端時代您不得不會的關鍵技術-王耀聰 Jazz
  12. 12. CPU 特權模式  CPU Privileged Mode 圖片來源:http://www.netadmin.com.tw/article_content.aspx?sn=1201090002
  13. 13. Suggested purposes Ring0: operating system kernel Ring1: operating system services Ring2: custom extensions Ring3: ordinary user applications
  14. 14. Four Privilege Rings Ring 0 通常為作業系統它可以與核心 (Kernel) 溝通,直接控制實體主機硬體 資源的使用如 CPU、Memory、Device I/O Ring 1 很少使用 Ring 2很少使用 Ring 3 應用程式
  15. 15.  簡單分成兩種模式 supervisor / user-mode, 其中系統的 Kernel 是運行在 supervisor mode(Ring 0).而 applications 則是運行在 User mode(Ring 3) 圖片來源:http://benjr.tw/3407
  16. 16. x86 virtualization  正常開機過程 圖片來源:http://krutikakamilla.wordpress.com/2012/10/05/virtualization/
  17. 17. x86 virtualization  full virtualization - 全虛擬化 圖片來源:http://krutikakamilla.wordpress.com/2012/10/05/virtualization/
  18. 18. x86 virtualization  para virtualization –半虛擬化 圖片來源:http://krutikakamilla.wordpress.com/2012/10/05/virtualization/
  19. 19. x86 virtualization  Hardware Assisted Virtualization -硬體輔助虛擬化 圖片來源:http://krutikakamilla.wordpress.com/2012/10/05/virtualization/
  20. 20. 全虛擬化(Full Virtualization)  Vmware Workstation Virtual Box Virtual PC, Parallels 圖片來源:http://tkg.im.ncue.edu.tw/?p=574
  21. 21. 全虛擬化(Full Virtualization)  由VMM將作業系統發出的CPU指令透過二進位轉譯技 術(Binary Translation)進行轉換,進而順利存取硬 體資源。  優點:不需要修改作業系統核心,因此可運作大部分 的作業系統種類。  缺點:透過二進位轉譯會消耗較多的硬體資源。
  22. 22. 半虛擬化(Para Virtualization)  Citrix Xen, MicrosoftHyper-V 圖片來源:http://tkg.im.ncue.edu.tw/?p=574
  23. 23. 半虛擬化(Para Virtualization) 圖片來源:http://www.yastblogger.com/virtualization-architecture/
  24. 24. 半虛擬化(Para Virtualization) 圖片來源:http://www.yastblogger.com/virtualization-architecture/
  25. 25. 半虛擬化(Para Virtualization)  必須修改作業系統核心而植入Hypercall,並且透過 Hypercall來存取硬體資源。  優點:此方式虛擬化對於硬體資源消耗相對較少。 缺點:因為必須修改作業系統核心,因此可於半虛擬 化平台上運作的作業系統種類較少。
  26. 26. 硬體輔助虛擬化 (Hardware Assisted Virtualization)  VMware vSphere ESX 圖片來源:http://www.yastblogger.com/virtualization-architecture/
  27. 27. 硬體輔助虛擬化 (Hardware Assisted Virtualization)  Kernel-based Virtual Machine 圖片來源:http://www.yastblogger.com/virtualization-architecture/
  28. 28. 硬體輔助虛擬化 (Hardware Assisted Virtualization)  從x86 CPU 架構著手來改善x86 虛擬化門檻,分別提 出了Intel-VT (Vanderpool) 及AMD-V (Pacifica) 虛擬 化技術  # cat /proc/cpuinfo | grep svm  # cat /proc/cpuinfo | grep vmx  特權模式分為二個等級,原先的Ring 0 ~ Ring 3 稱為 Non-Root Mode,新增Ring -1 稱為Root Mode
  29. 29. 參考資料 網頁資料  Virtualization- CPU http://benjr.tw/3407  Virtualization http://benjr.tw/3383  什麼是虛擬化 http://tkg.im.ncue.edu.tw/?p=574  VMware虛擬化技術實作問答 http://www.netadmin.com.tw/article_content.aspx? sn=1201090002
  30. 30. 參考資料 網頁資料  雲端運算: 虛擬化類別 http://technet.microsoft.com/zh- tw/magazine/hh802393.aspx  機房革命虛擬化起飛 http://www.ithome.com.tw/itadm/article.php?c=41169& s=1  Linux 核心虛擬技術 - KVM http://linuxkvm.blogspot.tw/2011/04/linux-kvmkernel- based-virtual-machine.html
  31. 31. 參考資料  電子文本  雲端演講-Final-林國龍 http://im.dyu.edu.tw/files/disquisition/%E9%9B%B2%E7 %AB%AF%E6%BC%94%E8%AC%9B-Final  虛擬化技術及應用-張保榮教授 http://www.csie.nuk.edu.tw/~brchang/intro_vm.pdf  虛擬化-雲端時代您不得不會的關鍵技術-王耀聰 http://www.classcloud.org/cloud/raw- attachment/wiki/TCCG110527/part-2.pdf  Why can’t we do ‘raw’ I/O? www.cs.usfca.edu/~cruse/cs336s09/lesson20.ppt
  32. 32. Thanks for listening

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