1. دکتر محمد کاظم اکبری مرتضی سرگلزایی جوان
به نام خدا
مقدمه ای بر مجازی سازی
دکتر محمد کاظم اکبری
مرتضی سرگلزایی جوان

2. مجازی سازی (Virtualization)
Decouples software from underlying hardware
Encapsulates Operating Systems and applications into “Virtual Machines”
A Virtual Machine

3. تکنیک های مجازی سازی
Native VMM
Host VMM
OS Level VMM

4. انواع ناظر ماشین مجازی
ناظر نوع 1
ناظر نوع 2

5. مجازی سازی سرور Hardware assisted virtualization Full virtualization
Para-virtualization
بدون مجازی سازی
با مجازی سازی

6. ویژگی ها Isolation Encapsulation Portability Interposition
Fault isolation
Performance isolation
Encapsulation
Cleanly capture all VM state
Enables VM snapshots, clones
Portability
Independent of physical hardware
Enables migration of live, running VMs
Interposition
Transformations on instructions, memory, I/O
Enables transparent resource overcommitment, encryption, compression, replication …

7. کاربرد ها Server consolidation Data center management
Convert underutilized servers to VMs
Significant cost savings (equipment, space, power)
reduce space, power and cooling
70-80% reduction numbers cited in industry
Increasingly used for virtual desktops
Data center management
VM portability and live migration a key enabler
automate resource scheduling across a pool of servers
optimize for performance and/or power consumption
allocate resources for new applications on the fly
add/remove servers without application downtime

8. کاربرد ها (ادامه) Desktop management Development, test and deployment
centralize management of desktop VM images
automate deployment and patching of desktop VMs
run desktop VMs on servers or on client machines
Development, test and deployment
Developers: test multiple OS versions, distributed application configurations on a single machine
Record/replay application execution deterministically
Trace application behavior online and offline
Model distributed hardware for multi-tier applications
Virtual appliances: a complete, portable application execution environment
Application and OS flexibility
run any application or operating system

9. کاربرد ها (ادامه) Fast, automated recovery Fault tolerance
automated failover/restart within a cluster
disaster recovery across sites
VM portability enables this to work reliably across potentially different hardware configurations
Fault tolerance
hypervisor-based fault tolerance against hardware failures
run two identical VMs on two different machines, backup VM takes over if primary VM’s hardware crashes

10. مجازی سازی، بهره وری سخت افزار را افزایش می دهد
پیش از مجازی سازی
پس از مجازی سازی
مجازی سازی امکان تجمیع بارهای کاری سرورهای با بهره وری پایین را در قالب یک سرور فراهم می کند و بدین ترتیب بهره وری بالاتری را فراهم می کند

11. افزایش سطح استفاده (Utilization)
ماشین های مجازی
ماشین فیزیکی

12. مدیریت متمرکز

13. نقش مجازی سازی در رایانش ابری
سرویس ابر خصوصی/عمومی
در سطح زیرساخت (IaaS)
با انعطاف پذیری بالا
و بر حسب تقاضا
مجازی سازی

14. ویژگی ها مهاجرت زنده زمان بندی منابع بصورت پویا مدیریت مصرف انرژی
افزایش دسترس پذیری
تحمل پذیری در برابر خطا
پشتیبان گیری از سایت

15. ویژگی های اصلی زیرساخت مجازی
DRS HA
On-Demand Capacity + + X

16. مهاجرت زنده

17. مهاجرت
وضعیت پردازنده و درایورها
حافظه
دیسک
وضعیت شبکه

18. انواع روش های مهاجرت نام روش زمان کل عملیات مهاجرت حجم داده‌های ارسالی
پیش کپی
متناسب با کاربرد
زیاد (داده‌های تکراری)
پس کپی
متناسب با سرعت شبکه
کم (عدم ارسال داده‌های تکراری)
TPM (سه مرحله ای)
طولانی (ارسال دیسک)
زیاد (داده‌های تکراری+ دیسک)
CR/TR
کم (ارسال Log)

19. مهاجرت پیش کپی

25. مهاجرت پس کپی

31. ارزیابی روش پیش کپی و پس کپی

32. زمان بندی منابع به صورت پویا

33. مدیریت مصرف انرژی

34. افزایش دسترس پذیری (HA)

35. تحمل پذیری در برابر خطا

36. پشتیبان گیری از سایت (SRM)

37. سایر مباحث مرتبط معماری شبکه مجازی سوئیچ های توزیع شده
معماری ذخیره سازی
پشتیبان گیری
معماری میزکار مجازی
مقیاس پذیری

38. معماری شبکه مجازی

39. سوئیچ های توزیع شده

40. سوئیچ توزیع شده

41. معماری ذخیره سازی

42. پشتیبان گیری

43. معماری میزکار مجازی

44. Cloud Computing Infrastructure as a Service
سازگاری!
مجازی سازی
مدیریت متمرکز
خودکارسازی
انتزاع HP
Citrix CloudBridge …

45. مرکز داده با مجازی سازی مدیریت متمرکز انعطاف پذیری بیشتر
کنترل بیشتر بر منابع

46. مدل سازی و شبیه سازی Datacenter: VmAllocationPolicy Host:
Provisioner (Pe/Bw/Ram)
VmScheduler
VM:
CloudletScheduler
Cloudlet:
UtilizationModel

47. یک نمونه سناریو با کلادسیم
length = ;
fileSize = 300;
outputSize = 300;
arch = "x86";
os = "Linux";
vmm = "Xen";
time_zone = 10.0;
cost = 3.0;
costPerMem = 0.05;
costPerStorage = 0.001;
costPerBw = 0.0;
storageList
Mips = 1000;
ram = 2048;
storage = ;
bw = 10000;
Pe = 1;
mips = 1000;
size = 10000;
ram = 512;
bw = 1000;
pesNumber = 1;
vmm = "Xen";

48. برخی چالش ها / حوزه های تحقیقاتی
مدیریت حافظه
تشخیص ناهنجاری
زمان بندی
مدل سازی بارکاری
ارزیابی کارآیی
مهاجرت
امنیت
افزایش سازگاری با بارهای کاری مختلف

49. مجازی سازی حافظه

50. به اشتراک گذاری صفحات “physical” page numbers (PPN)
machine page numbers (MPNs)

51. مدیریت حافظه

52. مثالی از مدل سازی بارکاری وب سرور

53. ارزیابی کارآیی پردازنده (مثال FFTE)

54. ارزیابی کارآیی پردازنده (محک HPC)

55. ارزیابی کارآیی فوق ناظرهای متناظر با بارکاری

56. Cloud Computing Comparison Engine
Cloud Computing Comparison Engine

57. با تشکر از توجه شما
ابر و باران