二、深入探討雲端運算

(四)服務模式

1.基礎設施層

伺服器虛擬化
1.處理器虛擬化
(3)實作技術
不可虛擬化的計算機上建構超級監督者時，常見的技術與概念:
1.半虛擬化:
為了克服硬體本身不可虛擬化的限制，修改超級監督者對虛擬機器所提供的硬體抽象介面，使虛擬機器面對超級監督者量身訂製的硬體抽象介面。同時虛擬器中的賓客系統也對應的修改，讓賓客系統能意識到超級監督者的存在。
其中有一種常見的方式是"超級呼叫"，是利用硬體支援，透過使用者自定義的中斷訊號，由賓客系統主動請求超級監督者協助處理系統事件。

• 優點:
  (1)效能最佳化:
  原本賓客系統中對於系統資源的調度工作，都可以完全或部分交給超級監督者處理。這樣不但可以減少系統程式邏輯的重複，也降低跨越特權指令時的內文切換和記憶體空間複製等開銷。
  (2)系統有效管理:
  賓客系統可以利用超級呼叫的方式，把虛擬機器中的資源需求和使用情況回報給超級監督者，使超級監督者可以更有效管理。
  (3)支援更多應用:
  因為辦虛擬化技術修改賓客系統，甚至可以提供更高層次的硬體抽象介面，因此可發展出其他新功能。

2.二元轉換:
為解決因關鍵指令造成的不可虛擬化特性，而把賓客系統的二元碼轉換成不包含關鍵指令的二元碼區塊，透過一些替代方式與超級監督者合作，完成原本該完成的動作。
(1)靜態二元轉換:
賓客系統被啟動前，就找出關鍵指令所在位置做轉換。但一般情況難以執行。
(2)動態二元轉換
賓客系統被啟動後，根據執行狀況逐步找出位置，避開關鍵指令使賓客系統可以被完整執行。

3.硬體輔助:
傳統處理器使用陷入與仿真模型後主要會有兩個問題，第一個是賓客系統中會有額外的陷入狀況，第二個是關鍵指令被賓客系統呼叫，而超級監督者無法掌握。從硬體輔助的角度解決上述兩個問題，前者是處理器必須重新設計改變控制模型，後者是要在不同模式中重新定義每個指令的語意，才能在不同模式中運行的宿主與賓客系統都正確執行每道指令。這些解決方法都必須修改處理器本身才能達成，目前是由幾個處理器開發的領導公司進行。

資料來源

1.《雲端計算》 鍾葉青, 鍾武君(2013)。台灣東華書局股份有限公司