萬物互聯時代的虛擬化技術——阿里云智能彈性計算技術專場（22頁）.pdf

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1、分時操作系統和虛擬化技術的出現現代VMMj技術的出現，采用二進制轉換解決了X86的虛擬化漏洞問題降低了虛擬化實現的門檻虛擬化技術的歷史發展History of Virtualization Technology2003年，VMware ESX 后市場開始起步了這個時候英特爾硬件虛擬化技術還沒有發布比二進制轉換簡單，性能比二進制轉換好IBM,Intel,Amd,Redhat,SuSe,Oracle,HP也在Linux社區引起巨大反響開源虛擬化 XenXen Open Source Hypervisor一開始就定位優先合并進入Linux 對Linux改動小2006年底出現，代碼迅速被合并進入Lin

2、ux，2008年公司被紅帽收購快速開發就擯棄了Paravirtualization快速被Linux社區接受KVM 后發先至Kernel Virtual Machine(KVM)英特爾虛擬化技術的研究始于1999年早期只是某一個安全技術中的一小塊運行legacy 操作系統和它們的應用服務器整合提高服務器的使用率Infrastructure as Service (IaaS)開啟了云計算時代的新篇章為什么要虛擬化 當年的思考和后來的發展Why Virtualization The Purpose in 2000s早期Intel定位中期定位實際發展云計算時代來了。The Era of Cloud C

3、omputing 云和虛擬化技術Virtualization Technology and Cloud Computing云的三大支撐技術萬物互聯時代來了。The Era of IoTMachinesRobotSmartHome云聯萬“物”Cloud Connects All Kinds of DevicesInternet of VehicleCellphoneLogistics性能提升，成本下降今天的SOC性能超過昨天的服務器自然的能夠支持多個系統降低硬件系統的復雜度，減少硬件系統的互連重用已有的軟件系統，降低移植工作量“物”虛擬化的原因和背景Why Device Virtualizati

4、on摩爾定律的推動多核無處不在節約成本服務器系統軟件是同一個發布的二進制代碼在所有服務器上運行“物”系統軟件和“物”綁定，多數是一物一系統云虛擬化和“物”虛擬化的異同Comparison between Device Virtualization and Cloud Virtualization2018年3月開源在北美嵌入式Linux大會上發布V1.0 面向軟件定義的數字駕駛艙首先在奇瑞SUV星途-Lx上落地面向工業制造，零售，機器人等實時和功能安全ACRN的進展Development of ACRN HypervisorUser VM2(Post-Launched)Service VMACR

5、N2.0 架構Simple OSPMVT-dEPTACRNVMXvPIC/vLAPIC/vIOAPIC/vMSIACRN DM(Device Model)HypercallsVM ManagerNative Device DriversvirtioFE DriversEmulated Device DriversSafety VM(Pre-Launched)Passthru Device DriversvPCIe/vUART/vRTC/vHPET/HV Emulated Device DriversACRN Service DriverHV Device Drivers(WDT/UART/Ho

6、st Bridge/Timer/)Passthru Device DriversACRN DM(Device Model)OVMFUser VM1(Post-Launched)virtioFE DriversEmulated Device DriversPassthru Device DriversOVMFACRN 2.0 ArchitectureACRN用例1：軟件定義的數字駕駛艙ACRN Use Case1:Software-Defined CockpitReal Time VMService VMACRN的工業解決方案Simple OSPMVT-dEPTACRNVMXvPIC/vLAPI

7、C/vIOAPIC/vMSIACRN DM(Device Model)HypercallsVM ManagerNative Device DriversVirtio FE Drivers(NIC,BLK,Console)vPCIe/vUART/vRTC/vHPET/ACRN Service DriverHV Device Drivers(WDT/UART/Host Bridge/Timer/)Passthru Device Drivers(FPGA,NIC,UART)ACRN DM(Device Model)OVMFWindows(Human Machine Interface)Virtio

8、FE Drivers(BLK,Network)Emulated Device Drivers(UART,Keyboard,Mouse etc.)vGPU(Gvt-g)OVMFLAPIC PassthroughRTtaskNon-RTtaskACRN for Industrial UsageACRN用例2：工業實時.Numeric ControllerPLCIndustrial IPCIndustrial Gateway Discrete System(Today)Discrete System(Today)ACRN Use Case2:Industrial Real Time Usage實時性能比較HypervisorCyclictest(us)MinAverageMaxRT Linux(Native)3.1425.41413.82RT Linux(RT-Xen)12435212855145RT Linux(KVM)720558RT Linux(Jailhouse)4.4698.95623.239RT Linux(ACRN)2.9594.56515.512Real Time Performance Comparison