almost 4 years ago

* 以下將 VMware、Virtual Box、Virtual PC 歸類為 Traditional Vitual Machine,簡稱 TVM

TVM 和 其他虛擬化技術 的最主要差異是主系統的資源共享
  • TVM 這是完整一個系統,這裡的系統包含了所有軟體模擬出來的硬體設備,因此他的執行效能最差,但是能夠完整模擬出一個不同於主系統的環境

  • Xen 是在 Linux 環境下最早出來的虛擬化技術,這是在硬體與 Linux 核心之間插入一個 Xen 程序,讓開機時的 bootloader 原本是要載入 Linux Kernel Code,改成 loading Xen code,而 Linux Kernel 和其他 VM 則是由 Xen 來管理

  • LXC 是緊接著出來的技術,由 IBM 創立,後來才納入 Linux Kernel),這個作法是在主系統的 Processes 中,將虛擬機的 process"es" 偽裝成主系統的 process,讓主系統的 OS 將之加入 Process Scheduling 中

會說是偽裝,是因為主系統中本身會有一套屬於作業系統的 Process,這些 Process 也會在虛擬機的系統中存在,例如 Linux 的 init (PID = 1),如果直接將虛擬機的 Process 插入主系統的排成,可能造成系統錯亂,因此 container 會將虛擬機的 process 偽裝成其他號碼的 process 後才加入排程

container 要求的虛擬機環境要跟主系統一樣,例如你在 Ubuntu 上安裝並建立一個 container,則 container 的環境就只能是 Ubuntu (因此 -t ubuntu 只是將一個已經包裝好的 ubuntu template (image) 下載下來),適合 hadoop 那樣需要相同平台的

  • KVM 是最新的虛擬化技術,這跟 TVM 的架構有點像,不同的在於,這個技術的虛擬機器上所有的 Process 都是由主系統的 Linux Kernel 管理,而 TVM 則是由虛擬系統自己管理,而且 TVM 需要用軟體模擬硬體(增加 Process),所以效能較差,KVM 則因為是跟主系統共享資源,因此不會增加硬體模擬的負擔,效能較好

從效能上來看,TVM 架構下的主系統(host)需要切割實體資源給 Virtual Machine,這些資源就被 Virtaul Machine 佔用了;而 KVM 和 LXC 因為是共享 host 的實體資源,資源的共享就跟 process 或 thread 的佔用與釋放一樣,不會有永久持有,所以硬體資源可以更充分利用,當一個機器(host 或 vm)需要較多資源時,主系統就可以協調另一機器的資源來使用

另一方面,KVM 和 LXC 因為共享主系統資源,所以不需要將檔案從主系統複製或移動到虛擬機器上,即可在虛擬機上存取或運行,如此一來對於要做快速測試的開發專案而言,可以達到快速測試或佈署的目的

在進一步拿目前效能最好的 KVM 跟 LXC 做比較,KVM 的效能略遜於 LXC,因為它是完整的一個作業系統,有自己完整同主系統的 Process,但是 LXC 是一個 container 自己就是一個 process,因此使用的資源較少,但是 LXC 相較上來說彈性較差,因為它要求與主系統相同的環境

額外補充資料:

  • KVM:Kernel-bases Virtual Machine
  • LXC:LinuX Container
  • Xen
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