虚拟化

云计算涉及的技术很多。不妨分成三类，1. 分布式，2. 虚拟化，3. 柔性网络。

分布式的意义，在于把多个廉价的服务器整合起来，让用户觉得似乎在使用一个大型机。

 

虚拟化正好相反，它的意义在于把单个服务器，分割成多个相互独立的小单元，从而解决安全隔离，以及动态资源的实时调配。

柔性网络这个词，是我的发明，因为目前业界还没有统一的说法。它的意义在于，根据不同用户的不同读写权限，以及根据实时流量，动态地控制网络的路由，以期更安全、更高效地组网。

虚拟化这个主题不容易讲，因为涉及计算机硬件、指令集、进程和内存控制、以及 I/O 设备的分控。不仅技术涵盖面广，而且技术复杂。

我们先前几节课，讲解 Java VM，Android Dalvik VM，实际目的是为了由浅入深，逐步讲解虚拟化的相关技术。本周这一讲，我们终于从外围，切入到虚拟化的核心。

虚拟化技术核心，围绕三个方面展开，1. CPU 虚拟化，2. 内存分割管理，3. I/O 设备的分割管理。

VMWare、Xen、KVM 三大虚拟化技术，无不旨在有效解决上述三大核心问题，而各家有各家的解决方案。

本周的北航云计算公开课，我们有幸请到了 Intel 的刘劲松博士，来讲解虚拟化核心技术。

刘劲松，计算机系统结构专业博士，毕业于国防科大、华中理工，之后加入Intel，在Intel开源技术中心（Opensource Technology Center，OTC）从事虚拟化技术开发。

Intel OTC 非常关注虚拟化开源项目，尤其在 Xen 项目上，Intel 贡献了 15% 的 Kernel 代码，是仅次于 Xen 原创者以外，排名第二的主要贡献者。

在 Linux Kernel 方面，Intel OTC 专注于 Kernel 代码，尤其在内存管理、电源管理、RAS、ACPI，贡献尤多。是仅次于 RedHat 以外的，排名第二的主要贡献者。

另外，Intel OTC 在 Solaris、Android、Tizen、和 Meego 也有贡献。

刘劲松博士任职于 Intel OTC，是 Xen 的电源管理、CPU Hotplug、和 RAS 等等子系统的主要实现者。同时也兼任其它与 Intel 处理器相关的虚拟化工作。

这一堂课，结结实实两个小时。来听讲的听众很多，三百人的阶梯教室，几乎座无虚席。虽然内容很艰深，但是大家依然兴趣盎然，课后围着刘博士七嘴八舌问题不断，久久不散。

几堂课，我们讲解了虚拟机的核心技术。Intel 的刘劲松博士，把虚拟化技术的应用场景，归纳为四个方面，1. 服务器的统一管理，(Server Consolidation), 2. 产品从研发到上线的无缝迁移，3. 容灾修复，以及 4. 动态负载均衡。

无论哪一种虚拟化的应用，都不能只靠单台服务器去完成，而是需要服务器集群，协作完成。

云计算系统中，服务器集群如何组网与协作，实现方式有多种，但是哪一种最好，业界目前还没有定论。

这一节北航云计算公开课，我们将讨论 OpenStack 的组网与协作方式。

要强调的是，OpenStack 的组网与协作方式，与 Eucalytus 不同，很可能与 Amazon AWS 和 Google Instrastructure 也不同。最近 SDN 例如 OpenFlow 越来越引起业界重视，OpenFlow 的组网方式显得更激进。

非常荣幸，这一节云计算公开课，我们邀请到了新浪的云计算技术经理程辉，来给我们讲解 OpenStack 的系统架构，以及在生产环境部署 OpenStack 的经验和教训。

程辉，是新浪 SAE系统的开发工程师和运维负责人，于 2011年初开始研究OpenStack，并基于 OpenStack 组建 SWS(Sina Web Services) 项目组，为新浪内部系统和合作伙伴，提供 IaaS 层服务。

程老师的 PPT 长达 60 页。从技术干货到内幕吐槽，五味俱全，内容丰富而精彩。一口气讲到 8:20PM，意犹未尽。

云计算的核心技术，可以分为三个方面，1. 分布式，主要解决系统容量无限可扩展的问题。 2. 虚拟化，主要解决存储和计算资源的动态调度问题。3. 虚拟网络，主要解决服务器动态组网以及安全隔离的问题。

目前分布式和虚拟化的技术基本成熟，接下去的事情，基本上是修修补补，目标是功能更完备，性能更强大。但是虚拟网络仍然是个充满不确定的领域。

 

 

VMWare 不愧是云计算产业的领袖，方向明确，节奏快，而且活干得扎实。

下周二的北航云计算公开课，我们有幸请到了 VMWare 负责网络虚拟化研究和开发的一线工程师，来现场给我们讲解网络虚拟化的研究与产品。PPT 初稿 60 页，结结实实的干货。真担心听课的同学们，是否能消化得了。

翻看了一下 PPT，虽然提到了 VMWare 的解决方案，但是更多内容讲的是网络虚拟化领域通用的设计思想。所以私货很少，而“公货”占主要部分。

OpenFlow 最近被炒得沸沸扬扬。对 OpenFlow、SDN、VXLAN，VSwitch、VNIC 这些热词感兴趣的同学，周二晚的北航云计算公开课，是难得的盛宴。


周二上课时，前半堂课的讲员是 Jason Jiang，下半堂课由王华讲。上图中，第一张中的主角是 Jason，第二张是王华。

第一张照片的近景是北航软件学院孙伟院长的侧面。孙院长不仅亲临现场听课，而且还给大家带来 30 份许留山的点心。这些点心，一部分给了讲课的老师，另一部分给了提问的同学。

这些点心，体现了北航软件学院，对北航云计算公开课的支持。同学们在感激孙院长的热情的同时，课堂空气立刻更显活跃。举手提问的同学很多，不举手直接大声提问的同学，也大有人在。大家你争我抢，开怀大笑。这样的场面，在通常比较刻板的学术讨论的场合出现，实在很难得。