[实用新型]一种基于InfiniBand云计算网络的虚拟化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及计算机领域，，更具体的说，涉及一种基于InfiniBand云计算网络的虚拟化系统。

背景技术

虚拟化是一个广义的术语，在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构之间的壁垒，扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。计算机虚拟化是一种前沿的软件技术，它正迅速改变着 IT 的面貌，并从根本上改变着人们的计算方式。如今，个人计算机普遍使用功能齐全的“胖客户端”，但是从计算机总体的角度来看，具有强大处理能力的 x86 计算机硬件仅仅运行了单个操作系统和部分应用程序，这使得大多数计算机资源未得到充分利用，计算机平均资源利用率在15%左右。

20 世纪 90 年代以来，由于硬件设备成本的下降、硬件资源利用率不足、管理成本的攀升、系统安全问题等因素，虚拟化技术已经成为时下的前沿技术。利用服务器虚拟化技术，可以在一台物理机上运行多个虚拟机，因而得以在多个环境间共享这一台计算机的资源，平均资源利用率提升到70%以上，能够显著地提升效率。不同的虚拟机可以在同一台物理机上运行不同的操作系统以及多个应用程序，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。在服务器虚拟化的基础上，与远程登录技术相结合，发展成为支持多用户、任意时间、任意地点、任何设备可访问的桌面虚拟化技术，桌面虚拟化是目前最具应用前景的技术。

总而言之，虚拟化技术具备诸多优势：

1）运用虚拟化技术将原本一台服务器的资源分配给了数台虚拟化的服务器，有效的利用了闲置资源，确保企业应用程序发挥出最高的可用性和性能。终端设备可以使用瘦客户机，获得与传统PC一样的用户体验；

2）虚拟机之间是完全隔离的，就像它们是不同的物理计算机一样，在可用性和安全性方面，虚拟环境中运行的应用程序远优于在传统的非虚拟化系统中运行的应用程序，最主要的原因是隔离；

3）虚拟服务器是独立于硬件进行工作的，通过改进灾难恢复解决方案提高了业务连续性，当一台虚拟服务器出现故障时可在最短时间内恢复且不影响整个集群的运作，在整个数据中心实现高可用性；

4）降低了部署成本，只需要更少的服务器就可以实现需要更多服务器才能做到的事情，也间接降低了安全等其他方面的成本。同时也能降低能耗，节能减排；

5）所有的虚拟服务器都与正常的x86系统相兼容，改进了桌面管理的方式，可部署多套不同的系统，降低兼容性的问题；

6）提高了服务器/管理员比率，一个管理员可以轻松的管理比以前更多的服务器而不会造成更大的负担。

在服务器虚拟化的基本架构下，虚拟化系统可以通过虚拟机管理器VMM（Virtual Machine Monitor）来进行管理，VMM在底层实现对其上的虚拟机的管理和支持。现在许多的硬件，比如Intel 的CPU已经对虚拟化技术做了硬件支持，大多数VMM就可以直接装在裸机上，在其上再装几个虚拟机就可以进行虚拟化环境下的性能体验。

在进行大规模虚拟机架设时，需要整合巨量的硬件资源，以服务器虚拟化的基本架构为基础，通过互联整合多台计算机的物理资源，构建物理资源池。云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦；同时降低用户端的要求，使得用户端设备大大简化；云计算的扩展性强，能支持超大容量的计算机物理硬件。因此云计算很适合构建虚拟化系统的硬件资源池。

随着高性能计算机技术的发展，云计算网络中的服务器的性能得到巨大提升，各个服务器之间的通信带宽和通信延迟成为制约云计算网络带宽资源的重要因素。因为以太网技术存在的I/O瓶颈、低带宽利用率、高传输延迟、较高的CPU资源消耗、复杂的TCP/IP协议等缺陷，制约了云计算网络的整体性能，采取更高速率、低延迟、低CPU通信消耗的新技术很有必要。