一种新的Hypervisor逻辑域通道设计

UltraSparc T1/T2处理器采用硬件辅助的虚拟化技术,其平台固件Hypervisor实现了虚拟机管理的主要功能。逻辑域通道(Logical Domain Channel)是Hypervisor实现的支持虚拟机间以及虚拟机与Hypervisor间通信的一种机制,其实现简单,但缺乏足够的灵活性。同时,基于逻辑域通道的数据传输需要对传输数据进行拷贝,极大地影响了数据传输性能。本文介绍了一种新的逻辑域通道技术,采用基于描述符的直接数据传递方法,数据经过逻辑域通道时不需要拷贝,其长度也不受逻辑域通道缓冲区大小的限制,实现了虚拟机间灵活高效的数据传递。     

面向云平台非可信Hypervisor的保护机制综述

大数据时代背景下,多租户云平台的作用越显重要。然而,虚拟化作为云平台的关键构建技术之一,其安全性的保证尚不充分。Hypervisor是虚拟化技术中关键的软件层次,它管理着客户虚拟机和裸机物理资源之间的资源分配、共享和隔离等重要事务。但是Hypervisor本身存在着漏洞和攻击面,使得任意针对Hypervisor的攻击对多租户云平台和上层应用造成不可估计的威胁。因此,面向云平台非可信Hypervisor的保护机制应运而生。对现有保护机制进行综述,包括:分析其构建的可行性与挑战,并对保护机制进行分类;梳理和剖析保护机制中的完整性检测机制、防御机制以及隔离机制方面的相关工作;展望未来研究趋势,为未来虚拟化技术安全性的研究以及构建可靠的多租户云平台的研究提供有价值的参考。     

基于私有云环境的虚拟化数据安全加密技术

随着私有云环境在各领域的广泛应用，私有云环境安全需求日益增强。针对私有云环境下的云安全防护需求，提出一种基于私有云环境的虚拟化加密技术，为私有云环境中Hypervisor层提供虚拟机数据安全防护。该虚拟化加密技术可通过虚拟化层安全模块、安全管理服务、安全策略管理以及密钥与认证管理实现虚拟机IO数据的加解密处理。     

Hypervisor中内存回收技术的改进

虚拟化是云计算的关键技术. Hypervisor在虚拟机与主机硬件之间提供了一个抽象层,允许用户为运行着的虚拟机分配的内存总值超过主机的可用内存,这种技术称为内存过量分配. 为了能够降低这个技术对虚拟机性能的影响,hypervisor必须提供高效率的内存回收机制. 在本论文中,作者提出了一种解决方案：使用非易失性内存作为hypervisor交换页面数据的缓存设备. 作者从系统内存中划分出空间模拟了非易失性内存设备,修改了KVM模块中的算法,并制定了五种测试环境. 通过实验数据证明,相比现有的Ballooning技术与Hypervisor swapping技术,使用非易失性内存并配合低优先级队列算法时,虚拟机性能可提高30%和50%左右.     

基于Unikernel技术的移动通信网络虚拟可信管理技术研究

虚拟化技术提高了物理资源的利用效率,但是虚拟化技术也面临虚拟机逃逸、跳跃攻击、虚拟机蔓延、隐通道、DMA攻击等安全风险,可信芯片技术可以从源头保证平台可信性,保证虚拟域的安全可信。本方案提出一种基于Unikernel技术的虚拟可信管理服务器构建方案,能够实现虚拟化环境下可信安全管理,不再将虚拟可信管理组件和可信平台模块放在特权域Domain0中,而是将虚拟TPM的管理组件与所需操作系统功能库编译并链接为一个密封的、具有单独地址空间的、专门的虚拟机镜像,直接运行在Hypervisor之上,能够为虚拟域提供可信管理服务。     

虚拟化系统安全的研究与分析

虚拟化技术是目前云计算最为重要的支撑技术,云计算系统的运行需要在虚拟化环境中的存储、计算及网络安全等资源的支持。利用虚拟化技术可以提升系统组织能力、降低系统代价、提升硬件资源应用效率和利用率,而由于虚拟化技术本身引入的云计算系统安全问题也值得重视。文章从虚拟机访问控制、安全度量、动态监测等方面进行了系统的分析,以期提升云计算系统的安全水平。     

一种基于准同步检查点的虚拟机卷回恢复算法

针对典型的云平台下虚拟化系统的特点,提出了一种结合选择性日志的准同步检查点算法VM_QSC:保持不同虚拟机节点固有的优化检查点周期,通过物理节点Hypervisor选择性地进行虚拟机的消息日志的稳定存储,在全局监控节点维护虚拟机一致线信息,保持全局的一致性。与传统的准同步检查点和同步检查点相比,该算法维持了虚拟机检查点设置的自主性,并显著降低了虚拟化系统的容错开销,可以有效应用于云计算环境下的虚拟资源管理和动态迁移。     

基于微内核的嵌入式虚拟化技术

嵌入式虚拟化技术可以有效降低产品的尺寸、重量、功耗和硬件成本,提升硬件的使用效率,缩短产品的开发和测试周期,兼容现有的生态资源.作为嵌入式技术的热点,本文回顾了虚拟化技术的基本概念及技术架构,介绍了嵌入式虚拟化和微内核的技术特点,并对比分析了学术界及工业界的主流微内核Hypervisor.     

有关虚拟机及虚拟化技术的几点诠注

虚拟机及虚拟化技术给计算机应用注入了新的研究与开发点,同时也存在诸多不利因素.本文综述了虚拟机及虚拟化技术的发展历程,指出了虚拟机与虚拟化目前在应用上存在的若干问题.针对这些问题,结合虚拟机技术的发展,给出了研究与开发的相关建议.     

一种改进的GPU虚拟化实施方法

当前虚拟桌面实施方法中,终端用户对3D图形处理能力越来越高的要求与虚拟机GPU处理能力之间的矛盾逐渐凸显。为解决上述问题,对GPU虚拟化的典型实施方法进行了研究。在对上述虚拟化技术进行分析的基础上,介绍了一种改进的基于设备独占法和API remoting法的虚拟化方案。利用Hypervisor创建两种模式的虚拟机,分别为一台父虚拟机(GVM)和多台子虚拟机(DVM)。GVM完全独占物理GPU,而DVM与物理GPU无直接交互关系。两种模式虚拟机共享GPU内存以及指令通道,DVM中的GPU调用指令传递至GVM,通过GVM对物理GPU进行快速调用,将调用结果返回到共享内存空间,进而呈现给用户。最后对改进的GPU虚拟化方法与典型虚拟化方法进行了对比与分析,总结了其中的优缺点,梳理了将来的研究重点。     

风河全新Hypervisor助力虚拟化开发

Intel全资子公司风河（WindRiver）推出支持单核及多核处理器的嵌入式虚拟化解决方案Hypervisor的最新版本。新版Wind River Hypervisor1．1支持最新Intel处理器以及最新虚拟机内通信IVC（Inter Virtual—machine Communication）功能,其片上调试产品——新版Wind River On—Chip Debugging还提供了虚拟主机板的调试功能。     

文件支持的Xen存储虚拟化研究

基于文件的虚拟磁盘存储是虚拟机技术实现的重要一环,为了提高虚拟机磁盘读写效率,着重研究了Xen基于文件的磁盘虚拟化,分析利用异步I/O技术提升虚拟机对虚拟磁盘的读写速度,同时阐述了不同格式的虚拟磁盘文件做为虚拟存储设备的优劣。     

云计算中关键虚拟化技术及其安全防御机制

随着信息化的发展，云计算技术正被各领域广泛应用，政府、企业都在尝试建立自己的“云”，云计算环境下能实现资源高共享、灵活供给、快速交付和弹性扩展。然而，虚拟化技术作为云计算的关键技术，是建立“云”服务与应用的基础。本文对虚拟化中Hypervisor技术、计算虚拟化（CPU虚拟化、内存虚拟化、I/O虚拟化）、存储虚拟化、网络虚拟化（虚拟交换机、VXLAN技术）等内容进行深入分析，指出虚拟化给云平台带来的主要安全问题，从安全防御建设思路、构建分域控制机制、安全防御设计、安全防御措施（包括虚拟化安全、Hypervisor技安全、VM安全、虚拟网络安全）等角度针对性地提出安全防御机制，以确保云计算中虚拟化平台能够提供安全可靠的服务。     

虚拟机监视器结构与实现技术*

首先介绍了虚拟机技术的发展历史以及虚拟机监视器所具有的优点和特性,总结了其体系结构和分类,并分析了虚拟机监视器内部逻辑模块;从CPU虚拟化、内存虚拟化、I/O虚拟化和硬件支持四个方面讨论了虚拟机监视器的实现技术;最后基于当前学术界和业界对虚拟机技术的研究情况,阐述了未来虚拟机技术面对的机遇与挑战。     

浅谈VMware虚拟化服务器的构建与应用

采用VMware的虚拟化技术及产品优化数据中心,是近年来在计算机服务器虚拟化领域被广泛应用的一种方法,它可以大幅度减少物理服务器的数量,提高服务器的使用效率和共享程度,减少了系统恢复时间,提升了系统的可用性和可靠性,大大提高了企业信息化的管理效能。该文介绍了虚拟机的基本概念、VMware虚拟机软件的安装设置及其具体应用。通过按计划有序稳步实施,虚拟化技术的应用进入实用阶段,各虚拟机运行稳定可靠,达到了减少投入增加效益的目的。     

基于Hypervisor的云计算虚拟化安全防护研究

云计算最基础的技术之一就是虚拟化技术。云计算虚拟化技术在提升资源利用效率的同时也增大了攻击面,另外,软硬件平台资源共享的模式,进一步加剧了虚拟化环境的安全威胁。笔者探讨了云计算虚拟化环境下的安全因素和防护思路,并提出了一种基于Hypervisor虚拟化层的安全防护架构,详细阐述了基于该架构的虚拟化安全防护软件的技术原理、系统结构及功能实现。     

i5引领虚拟化时代

虚拟化引擎技术是IBMi5众多亮点的光源。从某种角度上说，为达到简化目的而进行的应用整合，要依赖于虚拟化引擎技术。而虚拟化引擎技术的实施又依赖于i5的革命性固件POWER Hypervisor。     

基于x86的虚拟机技术现状、应用及展望

阐述虚拟机的基本概念。就虚拟机技术的发展现状及主要应用领域展望虚拟化技术的发展前景。介绍虚拟技术的基本概念及基于x86的虚拟机技术分类、基本原理和发展现状。虚拟化技术在计算机领域中具有非常广泛的应用前景。虚拟化解决方案可以提高企业IT基础设施的资源虚拟化水平,集中并共享资源,有利于降低成本、优化利用率。虚拟化技术降低了IT基础结构总成本,在IT行业具有十分广泛的应用领域,以虚拟服务器技术为代表的普遍虚拟化时代将最终到来。     

基于X86架构的系统虚拟机技术与应用

介绍了基于X86的主流泛虚拟化(Paravirtualization)及完全虚拟化技术(Full-virtualization)尤其是芯片虚拟化技术的支持。描述了两个实现泛虚拟化技术的系统虚拟机Denali及XEN,阐述了完全虚拟化的发展现状,以及支持两种技术结合的解决方案,展望了虚拟机技术的发展前景及其应用。     

虚拟机协同调度问题研究

由于虚拟化技术能对多个服务有效隔离避免其相互间干扰而得到广泛应用。对于需要多个服务协同工作的大型应用,传统虚拟机监控器调度时忽视了虚拟机间的协同性,降低了虚拟机间并行工作的可能性,从而影响了服务质量。对虚拟机的协同调度进行研究,分析了调度对虚拟机协同性及服务质量的影响,提出了一种虚拟机协同调度算法。实验表明,协同调度使虚拟化平台服务器响应时间降低了1/3,且没有对调度的公平性造成明显影响。