ID: 43347

Название работы: Технологии аппаратной виртуализации

Категория: Реферат

Предметная область: Информатика, кибернетика и программирование

Описание: Аппаратная виртуализация — виртуализация с поддержкой специальной процессорной архитектуры. В отличие от программной виртуализации, с помощью данной техники возможно использование изолированных гостевых систем, управляемых гипервизором напрямую. Гостевая система не зависит от архитектуры хостовой платформы и реализации платформы виртуализации.

Язык: Русский

Дата добавления: 2014-12-28

Размер файла: 64.5 KB

Работу скачали: 10 чел.

Министерство образования и науки Челябинской области

Государственное бюджетное образовательное учреждения среднего профессионального образования

(ССУЗ) «Озерский Технический Колледж»

РЕФЕРАТ

По дисциплине «Архитектура компьютерных систем»

Тема: «Технологии аппаратной виртуализации»

Выполнил студент группы ПС13С ___________ Бутылин В. А.

(Дата сдачи, подпись)

Проверил ___________ Будко В. Е.

(Оценка, подпись)

Содержание

1. Определение аппаратная виртуализация

2. Определение Intel VT

3. Определение AMD

4. Отличие аппаратной виртуализации от программной

5. Преимущества аппаратной виртуализации над программной

6. Процессоры Intel

7. Процессоры AMD

8. Список литературы

Аппаратная виртуализация

Аппаратная виртуализация — виртуализация с поддержкой специальной процессорной архитектуры. В отличие от программной виртуализации, с помощью данной техники возможно использование изолированных гостевых систем, управляемых гипервизором напрямую. Гостевая система не зависит от архитектуры хостовой платформы и реализации платформы виртуализации.

Аппаратная виртуализация обеспечивает производительность, сравнимую с производительностью невиртуализованной машины, что дает виртуализации возможность практического использования и влечет её широкое распространение. Наиболее распространены технологии виртуализации Intel-VT и AMD-V.

В Intel-VT (Intel Virtualization Technology) реализована виртуализация режима реальной адресации (режим совместимости с 8086). Соответствующая аппаратная виртуализация ввода-вывода — VT-d. Часто обозначается аббревиатурой VMX (Virtual Machine eXtension). Кодовое название — Vanderpool.

AMD-V часто обозначается аббревиатурой SVM (Secure Virtual Machines). Кодовое название — Pacifica. Соответствующая технология виртуализации ввода-вывода — IOMMU. AMD-V проще и эффективнее, чем Intel VT. Поддержка AMD-V появилась в Xen 3.3.

Определение Intel VT

VT-d (Virtualization technology for directed I/O) — технологиявиртуализации ввода-вывода, созданная корпорацией Intelв дополнение к ее технологии виртуализации вычислений (VT), известной под кодовым названием Vanderpool. Виртуализация ввода-вывода позволяет пробрасывать (pass-through) устройства на шине PCI (и более современных подобных шинах) в гостевую ОС, таким образом, что она может работать с ним с помощью своих штатных средств. Чтобы такое было возможно, в логических схемах системной платы используется специальное устройство управления памятью ввода-вывода (IOMMU), работающее аналогично MMUцентрального процессора, используя таблицы страниц и специальную таблицу отображения DMA (DMA remapping table — DMAR), которую гипервизор получает от BIOS через ACPI. Отображение DMA необходимо, поскольку гипервизор ничего не знает о специфике работы устройства с памятью по физическим адресам, которые известны лишь драйверу. С помощью DMAR он создает таблицы отображения таким образом, что драйвер гостевой ОС видит виртуальные адреса IOMMU аналогично тому, как бы он видел физические без него и гипервизора.

Intel Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d) это следующий важный шаг на пути к всеобъемлющей аппаратной поддержке виртуализации платформ на базе Intel. VT-d расширяет возможности технологии Virtualization Technology (VT), существующей в IA-32 (VT-x) и Itanium (VT-i), и добавляет поддержку виртуализации новых устройств ввода-вывода

Определение AMD

AMD разработала свои расширения виртуализации первого поколения под кодовым названием "Pacifica", и первоначально опубликовала их как AMD Secure Virtual Machine (SVM), , но позже их на рынке под торговой маркой "AMD Virtualization", сокращенно "AMD-V".

23 мая 2006 года, AMD выпустила Athlon 64 ("Orleans"), Athlon 64 X2 ("Windsor") и Athlon 64 FX ("Windsor") в качестве первых процессоров AMD с поддержкой данной технологии.

Поддержка AMD-V также обеспечивается в семействе процессоров Athlon 64 и Athlon 64 X2 ревизий "F" или "G" на Socket AM2, Turion 64 X2, и Opteron второго поколения и третьего поколения , а также Phenom и Phenom II процессорами. Процессоры AMD Fusion также поддерживают AMD-V. AMD-V не поддерживается в процессорах на Socket 939. Только два из Sempron процессоров, которые ее поддерживают являются Huron and Sargas.

Процессоры AMD Opteron, начиная с семейства 0x10 Barcelona, и процессоры Phenom II, поддерживают второе поколение аппаратной виртуализации технология под названием Rapid Virtualization Indexing (ранее известная как Nested Page Tables во время его разработки), позже адаптированные Intel, как Extended Page Tables (EPT).

CPU флагом для AMD-V является "svm". Его можно определить во FreeBSD через dmesg или sysctl, а в Linux - через /proc/cpuinfo.

Отличие аппаратной виртуализации от программной

Классическая архитектура программной виртуализации подразумевает наличие хостовой операционной системы, поверх которой запускается платформа виртуализации, эмулирующая работу аппаратных компонентов и управляющая аппаратными ресурсами в отношении гостевой операционной системы. Реализация такой платформы достаточно сложна и трудоемка, присутствуют потери производительности, в связи с тем, что виртуализация производится поверх хостовой системы. Безопасность виртуальных машин также находится под угрозой, поскольку получение контроля на хостовой операционной системой автоматически означает получение контроля над всеми гостевыми системами.

В отличие от программной техники, с помощью аппаратной виртуализации возможно получение изолированных гостевых систем, управляемых гипервизором напрямую. Такой подход может обеспечить простоту реализации платформы виртуализации и увеличить надежность платформы с несколькими одновременно запущенными гостевыми системами, при этом нет потерь производительности на обслуживание хостовой системы. Такая модель позволит приблизить производительность гостевых систем к реальным и сократить затраты производительности на поддержание хостовой платформы.

Преимущества аппаратной виртуализации над программной

Программная виртуализация в данный момент превалирует над аппаратной на рынке технологий виртуализации ввиду того, что долгое время производители процессоров не могли должным образом реализовать поддержку виртуализации. Процесс внедрения новой технологии в процессоры требовал серьезного изменения их архитектуры, введения дополнительных инструкций и режимов работы процессоров. Это рождало проблемы обеспечения совместимости и стабильности работы, которые были полностью решены в 2005-2006 годах в новых моделях процессоров. Несмотря на то, что программные платформы весьма продвинулись в отношении быстродействия и предоставления средств управления виртуальными машинами, технология аппаратной виртуализации имеет некоторые неоспоримые преимущества перед программной:

Упрощение разработки платформ виртуализации за счет предоставления аппаратных интерфейсов управления и поддержки виртуальных гостевых систем.
Возможность увеличения быстродействия платформ виртуализации. Поскольку управление виртуальными гостевыми системами производится с помощью небольшого промежуточного слоя программного обеспечения (гипервизора) напрямую, в перспективе ожидается увеличение быстродействия платформ виртуализации на основе аппаратных техник.
Возможность независимого запуска нескольких виртуальных платформ с возможностью переключения между ними на аппаратном уровне. Несколько виртуальных машин могут работать независимо, каждая в своем пространстве аппаратных ресурсов, что позволит устранить потери быстродействия на поддержание хостовой платформы, а также увеличить защищенность виртуальных машин за счет их полной изоляции.
Отвязывание гостевой системы от архитектуры хостовой платформы и реализации платформы виртуализации. С помощью технологий аппаратной виртуализации возможен запуск 64-битных гостевых систем из 32-битных хостовых системах, с запущенными в них 32-битными средами виртуализации.

Процессоры Intel

Процессоры для настольных платформ:

Intel® 2 Core™ Duo Extreme processor X6800
Intel® 2 Core™ Duo processor E6700
Intel® 2 Core™ Duo processor E6600
Intel® 2 Core™ Duo processor E6400 (E6420)
Intel® 2 Core™ Duo processor E6300 (E6320)
Intel® Core™ Duo processor T2600
Intel® Core™ Duo processor T2500
Intel® Core™ Duo processor T2400
Intel® Core™ Duo processor L2300
Intel® Pentium® processor Extreme Edition 965
Intel® Pentium® processor Extreme Edition 955
Intel® Pentium® D processor 960
Intel® Pentium® D processor 950
Intel® Pentium® D processor 940
Intel® Pentium® D processor 930
Intel® Pentium® D processor 920
Intel® Pentium® 4 processor 672
Intel® Pentium® 4 processor 662

Процессоры для ноутбуков:

Intel® 2 Core™ Duo processor T7600
Intel® 2 Core™ Duo processor T7400
Intel® 2 Core™ Duo processor T7200
Intel® 2 Core™ Duo processor T5600
Intel® 2 Core™ Duo processor L7400
Intel® 2 Core™ Duo processor L7200
Intel® 2 Core™ Duo processor L7600
Intel® 2 Core™ Duo processor L7500

Процессоры для серверных платформ:

Intel® Xeon® processor 7041
Intel® Xeon® processor 7040
Intel® Xeon® processor 7030
Intel® Xeon® processor 7020
Intel® Xeon® processor 5080
Intel® Xeon® processor 5063
Intel® Xeon® processor 5060
Intel® Xeon® processor 5050
Intel® Xeon® processor 5030
Intel® Xeon® processor 5110
Intel® Xeon® processor 5120
Intel® Xeon® processor 5130
Intel® Xeon® processor 5140
Intel® Xeon® processor 5148
Intel® Xeon® processor 5150
Intel® Xeon® processor 5160
Intel® Xeon® processor E5310
Intel® Xeon® processor E5320
Intel® Xeon® processor E5335
Intel® Xeon® processor E5345
Intel® Xeon® processor X5355
Intel® Xeon® processor L5310
Intel® Xeon® processor L5320
Intel® Xeon® processor 7140M
Intel® Xeon® processor 7140N
Intel® Xeon® processor 7130M
Intel® Xeon® processor 7130N
Intel® Xeon® processor 7120M
Intel® Xeon® processor 7120N
Intel® Xeon® processor 7110M
Intel® Xeon® processor 7110N
Intel® Xeon® processor X3220
Intel® Xeon® processor X3210

Процессоры AMD

Процессоры для настольных платформ:

Athlon™ 64 3800+
Athlon™ 64 3500+
Athlon™ 64 3200+
Athlon™ 64 3000+
Athlon™ 64 FX FX-62
Athlon™ 64 FX FX-72
Athlon™ 64 FX FX-74
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 6000+
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 5600+
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 5400+
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 5200+
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 5000+
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 4800+
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 4600+
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 4400+
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 4200+
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 4000+
Athlon™ 64 X2 Dual-Core 3800+

Для ноутбуков поддерживаются процессоры с брендом Turion 64 X2:

Turion™ 64 X2 TL-60
Turion™ 64 X2 TL-56
Turion™ 64 X2 TL-52
Turion™ 64 X2 TL-50

Для серверных платформ поддерживаются следующие процессоры Opteron:

Opteron 1000 Series
Opteron 2000 Series
Opteron 8000 Serie

Список литературы:

http://russian-texts.ru/vmx
1. http://www.ixbt.com/cm/virtualization-h.shtml

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать
34705.	Доклад	Смешанная экономическая система	16.52 KB
	СМЕШАННАЯ ЭКОНОМИКА это рыночная система основанная на частной собственности и свободном предпринимательстве регулируемая государством. В смешанной экономике активную роль играет государство. Государство вырабатывает правила игры создает законы которые должны обеспечить всем участникам хозяйственной деятельности равные права: государство ведет борьбу с недобросовестной конкуренцией контролирует деятельность фирм с целью недопущения незаконных финансовых операций и нарушения прав потребителей защищает от злоупотребления крупными...
34706.	Доклад	Монополистическая конкуренция. Определение объема продукции в условиях монополистической конкуренции	15.72 KB
	Монополистическая конкуренция это тип рыночной структуры рынка состоящий из множества мелких фирм выпускающих дифференцированную продукцию и характеризующийся свободным входом на рынок и выходом с рынка. Сходства монополистической конкуренции с совершенной конкуренцией: большое число продавцов свободный вход на рынок и выход с рынка. Итак рынок с монополистической конкуренцией характеризуется следующими особенностями: наличие множества продавцов и покупателей отсутствие барьеров удерживающих новые фирмы от вступления на рынок...
34707.	Доклад	Олигополия. Ценовые войны. Картель	16.85 KB
	; олигополистические фирмы взаимозависимы поэтому при формировании ценовой политики должны принимать во внимание реакцию конкурентов то есть контроль над ценами у олигополистических фирм ограничен. Только фирмы обладающие большими долями в общем объеме продаж могут влиять на цену товара. Фирмы соперники а трофеем является прибыль. Олигополистические фирмы по истечению некоторого времени вступают между собой в сотрудничество чтобы в будущем избежать понижения прибыли.
34708.	Доклад	Совершенная конкуренция. Равновесие конкурентной фирмы в коротком и долгом периодах. Условия максимизации прибыли при совершенной конкуренции	15.54 KB
	Равновесие конкурентной фирмы в коротком и долгом периодах. Фирмы которые функционируют в условиях совершенной конкуренции называют конкурентными. Такие фирмы принимают цену на свою продукцию как данную не могут влиять на цены и называются прайстэйкерами. Фирмы которые влияют на уровень цен называются прайс мэйкерами.
34709.	Доклад	Совершенная конкуренция на рынках ресурсов. Спрос на ресурсы	18.01 KB
	Совершенная конкуренция на рынках ресурсов. Рынки ресурсов производства факторов производства это рынки на которых в результате взаимодействия спроса и предложения формируются цены на труд капитал и природные ресурсы в форме заработной платы процента дохода и ренты. На рынках факторов производства ресурсов продавцами являются собственники факторов а покупателями фирмы осуществляющие процесс превращения факторов производства в товары и услуги. Рынок ресурсов может быть двух видов: рынок ресурсов в условиях совершенной конкуренции...
34710.	Доклад	Отраслевой и рыночный спрос на ресурсы	19.4 KB
	Отраслевой спрос на ресурс это сумма объемов спроса на производственные ресурсы со стороны отдельных фирм отрасли при каждой возможной цене на них. Спрос на труд как и на любой ресурс зависит от спроса на товар или услугу в производстве которых используется труд. Сокращение спроса на пишущие машинки уменьшает спрос на труд рабочих занятых в производстве и ремонте пишущих машинок. Таким образом величина спроса на труд зависит: от уровня цен на продукцию производимую с его помощью чем выше цена на продукт тем больше величина спроса...
34711.	Доклад	Отраслевое и рыночное предложение ресурсов	24.43 KB
	Объем предложения труда зависит от: цены на труд т. Кривая индивидуального предложения труда имеет вид загибающейся кривой то есть при определенном уровне ставки зарплаты она меняет свой положительный наклон на отрицательный. Тогда кривая предложения труда имеет положительный наклон. Тогда кривая индивидуального предложения труда имеет отрицательный наклон.
34712.	Доклад	Капитал: понятие, формы, виды. Инвестирование капитала	17.11 KB
	Инвестирование капитала. Различают две основные формы капитала: физический реальный капитал запас производственных ресурсов участвующих в производстве благ. Виды физического капитала: 1 здания и сооружения 2 станки машины оборудование 3 сырье материалы топливо энергия Для приобретения элементов физического капитала необходим денежный капитал денежные средства для приобретения элементов физического капитала человеческий капитал капитал в виде умственных способностей приобретенных в процессе образования или посредством...
34713.	Доклад	Роль денег в рыночной экономике. Виды денег и их свойства	17.6 KB
	В рыночной экономике деньги выполняют ряд функций. Вовторых деньги являются средством измерения стоимости товаров и услуг. В третьих деньги служат в качестве средства образования и накопления сбережений. Вчетвертых деньги являются средством платежа то есть при помощи денег можно уплатить налоги выплатить пенсии и пособия заплатить за товар или услугу сделать вклад в банк.