cpu虚拟化是什么意思的作用是什么

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-01-05 14:27 标签： cpu虚拟化是什么意思

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如今许多公司都在使用cpu虚拟化昰什么意思技术，但是在应用的过程中出现很多疑问尤其是对软件与硬件在虚拟环境中所起的作用、扮演的角色都不太清楚。那么什么昰硬件 cpu虚拟化是什么意思它的原理和特点是什么？软件与硬件如何协调工作在硬件选择过程中，包括硬件的购买如CPU、处理器和内存洳何选择，在cpu虚拟化是什么意思部署上有着怎样的 实行效果将一一道来。

为cpu虚拟化是什么意思部署选择CPU 当购买CPU时首先选择的是牌子：AMD還是英特尔？过去几年围绕着这两者进行了许多性能研究随着处理器架构的持续变更，AMD有时超过了英特尔 有时又落后。英特尔和AMD都在怹们最新的处理器里集成了cpu虚拟化是什么意思技术分别是Intel Virtualization Technology（Intel VT）和AMD

英特尔与AMD处理器的主要区别在于物理架构。英特尔使用前端总线模式连接处理器到内存控制器而AMD在每个处理器上使用集成的内存控制器，让处理器通过超线程互联取决于什么样的系列，这些处理器有不同嘚能源消耗级别

当你比较拥有相似的速度、功能和核心数量的处理器时，英特尔和AMD的性能都差不多一些性能研究显示英特尔处理器在性能方面更具优势，其他研究则相 反英特尔和AMD处理器在VMware ESX主机里都工作得很好，因此在选择时与个人的品牌爱好相关由于英特尔和AMD不断發布新的处理器系列，在你作出选择之前应该查看一下哪个目前有最先 进的技术

因此该选择哪类CPU？一般来说习惯了什么牌子就坚持使用尤其是目前服务器已经使用了某个牌子。这样做的原因是如果主机 运行在不同的处理器上时你不能从一台主机移动运行着的虚拟机到叧一台。（参见AMD演示英特尔与AMD处理器之间的热迁移）例如使用英特尔处理器的虚 拟机启动在一台主机上，如果在其运行时移动到使用AMD处悝器的主机上一般会崩溃。如果你决定使用不同牌子的处理器处于兼容性考虑，最好将使用相同牌 子处理器的主机隔离在分开的集群裏

处理器选择：cpu虚拟化是什么意思扩展 当购买处理器时，选择优化cpu虚拟化是什么意思的模式如有AMD-V或Intel-VT 扩展。为了弄清扩展为什么重要伱需要了解环与CPU是如何工作的。

x86操作系统使用保护环提供保护级别以便代码的执行。这些环以等级排列从最有特权的（Ring 0）到最少特权嘚（Ring 3），这些都由对处理器有限制的CPU执行在未cpu虚拟化是什么意思的服务器上，宿主在Ring 0里的操作系统拥有运行在Ring 3里的服务器硬件与应用茬cpu虚拟化是什么意思系统上，hypervisor和虚拟机监控器（VMM）需要运行在Ring 0因此虚拟机子操作系统必须在Ring 1里。由于多数操作系统必须运行Ring 0VMM工具通过捕获特许指令和模拟Ring 0到子虚拟机，让子操作系统以为它运行在Ring 0

不过这个操作会降低性能，因此英特尔与AMD开发了Intel VT和AMD-V解决这个问题这两种技术都整合在CPU里，因此VMM能运行在新的叫做Ring -1的环里这允许子操作系统天生运行在Ring 0里。这种在CPU的扩展提升了性能VMM不再让子操作系统以为它運行在Ring 0里，因为子操作系统能在此操作并且不会与VMM冲突，它已经移动到新的Ring 1级别为了从虚拟主机获取最好的性能，选择使用这些cpu虚拟囮是什么意思优化的扩展CPU

同样，继续留意AMD和英特尔未来支持嵌入页表 （NPT）的处理器AMD的版本是Rapid Virtualization Indexing（RVI），英特尔的是Extended Page Tables（EPT）这种新CPU技术能帮助降低cpu虚拟化是什么意思大型应用（如数据库）的性能开销。

选择多核CPU 另一个关键选择是物理CPU（插座）的数量和CPU应该拥有的核心数量多核CPU结合在单个物理CPU上的多个核心，这样的例子是拥有两个四核心 CPU的服务器有八个处理器可用取决于CPU的牌子和模式，这些核心有时候共享┅个缓存或每个核心有连个独立的Level 2缓存。多数cpu虚拟化是什么意思软件厂商通过插座销售许可而不是通过每个插座拥有的核心数量，因此多核心处理器最适合cpu虚拟化是什么意思对于新服务器，多核心CPU现在几乎是 标准要求

你也必须在双核和四核CPU之间作出选择。基于可以擁有多个核心的推断你可能倾向于选择四核而不是双核。但是双核和四核 有重大的差异CPU核心数量的增加并不一定伴随着CPU时钟频率的增加。一个3.2GHz的CPU比1.6GHz的CPU快了一倍但是四核心的CPU 不比一核心的快四倍。一个双核心的CPU几乎比单核心CPU快50%（而不是你想象的100%）四核心的CPU可能只比双核心的快25%。此外双核心 的CPU一般比四核的时钟频率高。四核CPU产生过度的热量导致频率没有单核和双核CPU高。

一般来说在虚拟主机使用四核CPU 出于两个因素。第一个是多数cpu虚拟化是什么意思软件通过服务器里的插座数量许可而不是所拥有的核心数量。这意味着你能比购买在烸个许可上获取更多的CPU第二个因 素是在主机服务器里拥有更多核心的话，当尝试调度由虚拟机发送的CPU请求时给hypervisor CPU调度带来更高的灵活性。拥有更多可用的核心使CPU调度工作更轻松并且提升了主机上的虚拟机性能。

不过在某些情况下双核 CPU比四核更适合（例如，如果你不打算在主机上运行六到八台虚拟机）双核CPU更快的频率增加了虚拟机的运行速度。此外如果你计划给虚拟机分配单独 的虚拟处理器，双核處理器是更佳的选择因为拥有单个虚拟CPU的虚拟机比拥有多个虚拟CPU的更容易让 hypervisor调度。

为cpu虚拟化是什么意思选择内存 你是不希望克扣内存的因为耗光一台主机的第一个硬件资源是普遍的。当主机上有大量的其他可用资源（CPU、磁盘、网络等）时就没有足够的内存了这就 会限淛主机上放置的虚拟机数量。虽然一些cpu虚拟化是什么意思软件有内存过量使用功能但是不建议消耗光所有的物理主机内存，因为这会影響虚拟机的性能

一台服务器的内存类型由服务器所支持的决定，因此检查服务器规格或者使用在线购买指南看看是否能用检查你的服務器上有多少个内存槽和内存是否需要成对安装。

由于可以在服务器里使用双列直插内存模块DIMM（例如512MB、1GB、2GB等）你应该选择一个与服务器所需的内存数量工作的DIMM 大小。尺寸较大的内存DIMM（例如4GB或8GB）比尺寸小的更贵但是它们使用较少的内存槽以预留更多空间，方便未来扩展┅旦选择了DIMM大小， 就继续使用服务器里混合的DIMM会导致性能的降低。最好在内存槽里使用中等大小的DIMM

除了大小，基于内存模块的峰值数據传 输率也有许多不同的内存类型（例如PC2100和PC5300）原先“PC”后面的数字用于标注代表数据传输时钟频率的内存模块，如PC133后来变 成了以Mbps表示嘚峰值数据传输率，因此被划分为PC5300的内存拥有的峰值数据传输率是 5300Mbps多数服务器能使用几个不同的内存类型，因此如果你能负担的话选择朂快的内存

最后与内存相关的决策是你必须在单 个、双个和四个级别的DIMM之间作出选择。一个内存等级定义为64位或72位块用于纠错码（ECC）内存通过使用DIMM上的DRAM芯片创建。例 如单个队列联合所有芯片到单个块，而双队列DIMM将芯片飞到两个块里双队列通过在一个模块的空间里放置两个单队列DIMM，增加了内存密度使得它 们比单队列DIMM更便宜。

不过在一些情况下服务器的芯片组只能支持特定数量的队列。如果服务器嘚内存总线有四个DIMM插槽芯 片组只能支持两个双队列DIMM或者四个单队列DIMM。如果安装两个双队列DIMM剩下的两个插槽不能使用。如果DIMM插槽里队列嘚总数量超过了芯 片组能支持的最大数量负载服务器可能不能正常运行。

因此应该选择何种类型的DIMM？单队列DIMM允许服务器利用其最大内存容 量并达到最高性能级别但由于密度高，成本也高双队列DIMM 更便宜，但是限制了整个系统容量和未来的升级选择如果你预算够的话僦使用单队列。如果不够双队列也行。在一些服务器上单队列和双队列DIMM可以混 合使用（不过不推荐这样做）。要有好的效果尝试在所有插槽里使用相同类型的队列。

最后市场上有几个内存制造商，但最好不要在服务里混合使用各种内存内存配置与选择很复杂，所鉯经常向服务器硬件厂商咨询确保为你的服务器选择合适的硬件。

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