这是最核心的技术,它让一台物理服务器可以“分身”成多台独立的虚拟服务器。
核心技术
虚拟机监控程序 这是一种运行在物理服务器(宿主机)和操作系统之间的软件层,它负责抽象出物理硬件资源(CPU、内存、硬盘、网络),并将其分配给上层的多个虚拟机。
类型
全虚拟化 虚拟机无需修改操作系统,通过二进制翻译和直接执行来实现高性能,代表技术:KVM。
半虚拟化 需要修改客户机操作系统内核,通过超级调用与VMM协作,性能更高,代表技术:Xen。
硬件辅助虚拟化 利用CPU硬件特性来简化虚拟化过程,大幅提升性能,Intel的VT-x 和 AMD的AMD-V 是关键技术。
主流方案
KVM 目前最主流、最成熟的开源虚拟化方案,被AWS、Google Cloud、阿里云、腾讯云等广泛采用,它集成在Linux内核中,性能出色。
Xen 早期非常流行的开源虚拟化技术,AWS早期就使用它。
VMware vSphere 在私有云和企业市场中占据主导地位的商业虚拟化方案。
2. 资源调度与分布式管理 - 云的大脑和神经系统
这是让海量服务器协同工作,并能按需分配资源的关键。
核心技术
软件定义计算 计算资源(CPU、内存)被抽象成资源池,通过软件进行统一管理和分配。
软件定义存储 将存储资源(硬盘)池化,然后按需分配给虚拟机,这催生了分布式存储系统。
软件定义网络 将网络硬件(交换机、路由器)的控制层与数据层分离,通过软件实现网络配置的灵活管理和自动化,这催生了虚拟局域网、虚拟交换机 等技术。
管理平台
OpenStack 最著名的开源云计算管理平台,提供计算、存储、网络等资源的自动化管理。
云服务商自研平台 像AWS、阿里云等都拥有自己高度定制和优化的分布式资源管理平台,以实现极致的弹性和可靠性。
云服务器的硬盘不是简单的本地物理硬盘,而是更高级的存储形式。
核心技术
分布式存储 将数据分散存储在多台服务器的硬盘上,通过副本或纠删码技术实现高可靠性和高可用性,即使单块或多块硬盘损坏,数据也不会丢失。
存储类型
块存储 像云硬盘/弹性块存储,为虚拟机提供一块原始的、可格式化的“硬盘”,性能高,适用于系统盘、数据库等。
对象存储 像AWS S3、阿里云OSS,用于存储图片、视频、备份文件等非结构化数据,容量巨大,通过HTTP API访问。
文件存储 像NAS,提供共享的文件系统,允许多台服务器同时访问同一个文件集。
云服务器之间的通信以及与互联网的通信依赖于强大的虚拟网络。
核心技术
Overlay网络 在物理网络之上通过隧道技术构建的虚拟网络,实现了租户之间的完全网络隔离。
VPC 虚拟私有云,是您在云上的一个逻辑隔离的专有网络,您可以完全控制IP地址范围、子网、路由表和网关等。
SDN 通过中央控制器来智能地管理网络流量,实现网络的灵活配置和自动化。
这是近年来对传统虚拟化的重要补充和演进。
核心技术
容器 与虚拟机模拟整个操作系统不同,容器只封装应用及其运行环境,共享宿主机的操作系统内核,因此它启动更快、资源开销更小,代表技术:Docker。
容器编排 当容器数量庞大时,需要工具来自动化部署、管理和伸缩容器,代表技术:Kubernetes。
云服务器(ECS)通常基于虚拟机,但现在的云平台也普遍提供容器服务。
云服务器主要采用了以下技术组合:
技术领域 | 核心技术与代表 | 解决的问题 |
虚拟化 | KVM, Xen, VMware | 将一台物理服务器虚拟成多台 |
资源管理与调度 | OpenStack, 自研平台 | 自动化管理海量服务器资源池 |
存储 | 分布式存储,块存储,对象存储 | 提供高可靠、可扩展的数据存储 |
网络 | VPC, SDN, Overlay | 提供灵活、隔离、安全的网络环境 |
容器化 | Docker,Kubernetes | 实现更轻量、更快速的应用部署与管理 |
这些技术共同作用,才使得我们能够通过点击几下鼠标,就快速创建出一台配置灵活、按需付费、稳定可靠的云服务器。
文章摘自:https://idc.huochengrm.cn/js/17757.html
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