云计算与虚拟化技术

云计算与虚拟化技术（精选十篇）

云计算与虚拟化技术 篇1

数据中心于上世纪六十年代问世, 至今已经经历了三个发展阶段, 即计算中心、信息中心和服务中心。在当今, 数据中心在各行业都发挥着其不可替代的作用, 使企业关键业务的主要载体, 为其用户提供了可靠的搜索引擎、视频、数据开发、高性能的计算等一系列的服务。随着云计算的发展, 数据中心为其提供一个可靠安全的实现平台。云计算数据中心与传统的数据中心相比而言, 具有模块化程度、自动化管理程度、绿色节能程度等相对来说比较高的特点。

云计算时代数据中心所面临的问题

(1) 云计算数据中心的网络构架和融合性问题。在传统的数据中心, 一般网络采用三层结构, 数据中心网络设备多而发杂, 平均时容易延长。尤其是存储量对平均时延长的要求比较严格;在传统数据中心受到网络和数据网络的分离的现状的阻碍, 网络的融合性较差, 从而严重影响了数据中心的发展。

(2) 数据中心的可用性和安全性。数据中心的主要业务的主要特点是开放性较高、业务形式多样化、访问量大及访问的来源不确定性等特点, 因此, 数据中心的安全隐患比较多, 目前云计算的安全防护技术还不成熟, 不能彻底的消除安全威胁, 以此, 要加强数据中心的安全保护措施刻不容缓;另一方面, 随着数据中心的规模不断扩大, 数据中心的可用性也受到社会各界的关注和重视, 数据中心要做到在网络故障时或是人为操作出现误差时能够正常运行, 或者在网络升级扩张是, 数据中心的网络性能能够正常发挥其作用。

(3) 数据中心绿色节能的问题。随着经济的不断发展, 人们提倡绿色节能的先进理念, 数据中心的构建和运营的能量消耗过大, 所以要建立起低耗能、高效率的数据中心的运营模式, 将数据中心与云计算有机的结合起来, 实现优势互补。

2. 关于云计算数据中心建设的解决方案

(1) 运用虚拟化技术。虚拟化技术是把硬件资源进行抽象化, 然后通过整合后进行资源再分配, 从而提高资源的性价比和使用率, 提高营运效率和服务水平。在云计算数据中心运用虚拟化, 也就是实现数据中心的网络虚拟化、存储虚拟化及服务器的虚拟化。虚拟化技术的运用, 可以有效的解决云计算数据中心的一些列问题, 不仅提高数据中心物理设备的利用率, 还可以有效的降低数据中心的运营成本, 并且维持数据中心网络及服务器的正常的、可靠的、连续的运行。

(2) 改变数据中心的网络构架。对于传统数据中心网络构架的缺陷应该进行经验总结, 在原有的结构模式上进行改变, 比如具有高宽带、低时延、低耗能及高可靠性、高利用率等特点的拓扑结构的涌现, 就有效的改变数据中的诸多问题。随着云计算数据中心的业务不断扩大, 以及数据中心研究的不断深入, 现有的拓扑结构也存在着一定的问题, 比如在提供低延时、高宽带的网络性能时就出现了供应不足的局面, 因此, 研究和改变云计算数据中心的网络构架问题势在必行, 要通过对网络构架的改变, 来实现网络的高宽带、高可靠性、低时延、低耗能的目的, 以保持云计算数据中心的不断进步和发展。

(3) 提高云计算数据中心的绿色节能性。由于数据中心的运行和制冷能耗方面的消耗比较大, 成本过高就直接给企业造成了一定的经济负担, 而且不利于环境的保护和资源的可持续发展, 因此, 云计算数据中心要就绿色节能这一方面进行研究和探索。在云计算数据中心的建设时, 云计算数据中心的地点企业应该选择温度比较低的环境, 有利于节约企业的制冷耗能;从云计算数据中心的供电的方面来讲, 可以采用太阳能、风能、水能等可再生能源, 既降低了企业的能源消耗, 又保护了环境, 实现资源和企业以及云计算数据中心共同走上可持续发展的道路。

(4) 云计算数据中心的安全策略。数据中心具有保护客户重要信息的重要作用, 为使用户的信息的资产安全, 所以要实施一定的安全策略。在云计算数据中心中, 网络层攻击、应用层攻击, 还有对网络基础设施进行攻击, 是在数据中心中最常见的攻击方式, 针对这些攻击方式, 云计算数据中心要展开对网络层面的防护, 比如阻断非法访问、遏制数据被篡改、对访问用户的身份进行鉴别等等, 及时监督检查攻击的情况, 有效的实施安全策略, 以保证用户的信息资产安全, 实现云计算数据的长期发展。

3. 虚拟化技术的特征及在云计算中的发展方向

在云计算数据中心的发展战略中, 虚拟化技术具有不可替代的作用。目前, 虚拟化技术具有完全虚拟化、准虚拟化、硬件虚拟化和操作系统虚拟化四种类型。通过对虚拟化的发展过程的研究表明, 虚拟化技术具有以下五个特征:

(1) 虚拟化技术是通过软件实现。虚拟化技术是通过软件模拟硬件, 这就形成了统一的虚拟平台, 创建虚拟技术实施和运行的相对独立的环境。

(2) 虚拟化技术的硬件独立。虚拟胡技术利用虚拟服务器分离了虚拟机和硬件的相互依赖模式, 为虚拟机的自由移动创造了有利的条件。

(3) 虚拟化技术的隔离运行。虚拟化技术将多个在同一个服务器上运行的虚拟机实施了隔离运行模式, 使各个虚拟机之间相对对立, 互不影响。其中包括:网络隔离、数据隔离、存储隔离等等, 各个虚拟机之间隔离运行, 不会造成数据的泄漏等问题, 使虚拟化技术网络应用更加具有安全性和可靠性。

(4) 虚拟化技术的灵活性。在虚拟化技术中, 虚拟机具有自由移动的能力, 将真实存在的硬件封装成虚拟的硬件, 然后虚拟机进行文件式保存, 这就有利于硬件的存储备份的保存以复制和自由移动。

(5) 虚拟技术的兼容性大。虚拟化技术兼容多种硬件平台, 并且支持多种操作系统的平台。

4. 虚拟化技术在与云计算的发展方向

虚拟化技术是云计算数据中心的技术基础, 为云计算带来了新的发展机遇。为了使虚拟化技术更好的迈向云计算数据中心的方向, 还要实现虚拟化技术的自动化, 做到以下几点:

(1) 动态配置及分发部署。即根据用户需求自动化的创建符合其需求的虚拟机, 然后根据虚拟资源的可用程度对资源的大小进行调适, 根据用户需求时间自动撤销虚拟机。

(2) 性能监控和状态检测。对虚拟机的物理服务器性能进行监督控制和优化;对硬件运行状态和虚拟的环境进行有效的检测和控制。

(3) 日常维护和补丁管理。虚拟化技术的日常管理主要是指设备自动断电后对文件资料的备份和灾难恢复工作;补丁管理是指虚拟化软件和虚拟机系统的补丁升级和补丁升级策略。

5. 结语

在现在科学技术飞速发展的时代, 云计算数据中心在现代高科技的高使用率和快捷凑的生活中发挥着重要的作用, 我们要保证云计算数据中心能够满足新时代中用户的应用需求, 提高服务的能力, 保证服务质量。只有将虚拟化技术与云计算数据中心有机的结合起来, 使虚拟化技术与云计算的联系更加紧密, 才能从根本上保证数据中心的高效率、高质量、低时效、低耗能的总体目标, 总而言之, 新的云计算数据中心的发展离不开虚拟化技术, 只有引进和实施虚拟化技术, 才有可能降低运营成本, 提高业务的管理能力和管理效率, 提高网络服务的安全性和可靠性, 实现绿色节能的目标, 使云计算数据中心走向可持续发展的道路, 同时也促进了虚拟技术的不断进步、创新和发展。

参考文献

[1]张敏, 陈云海, 虚拟化技术在新一代云计算数据中心的应用研究[J].广东通信技术, 2009 (5) .

[2]潘春燕, 云计算实战:把数据中心迁移到云环境[J].信息系统工程, 2009 (2) .

[3]马锦渡浅谈云的规划与实施口广西通信技术2011 (3) :7—9

[4]刘菲, 张放浅谈中小企业云计算解决方案Ⅱ1硅各2010 (14) :25.29

云计算与虚拟化技术 篇2

云计算是一种基于互联网的超级计算模式，通过建立大型的、集中性的远程计算中心，为普通用户提供安全、快速的数据存储和网络计算服务。云计算被认为是网络发展到一定程度必然出现的技术模式，代表下一代互联网计算和新一代的数据中心，云计算产业被认为是继大型计算机、个人计算机、互联网之后的第四次IT产业革命，而云计算之所以在全球范围内带来普遍的关注，是因为它不单纯只是一项新技术，而是因技术而引发的整个信息产业的一次重新洗牌，以及国家竞争力的再次排序。

云计算已成为国家“十二五”规划最重要的战略部署之一，工业和信息化部以及国家发改委于2010年10月18日联合印发《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》，确定在北京、上海、深圳、杭州、无锡等五个城市先行开展云计算服务创新发展试点示范工作，标志着云计算进入加速发展期。各地方也陆续提出了云计算发展规划。截止到2012年2月，全国30个省市城市启动云计算基础设施、云计算服务平台和云计算产业园区建设。由政府统一部署规划和搭建，地方政府投入政策、资源、资金，众多国内外厂商积极参与，分工协作。从短期看，根据对五大试点城市云计算发展情况，业内预计，2015年全国“云计算”产业链规模可能达到7500亿至1万亿元，有望占到当年战略性新兴产业15%以上的产值规模。

但我们必须清醒的认识到，这次的新技术浪潮始作俑者---西方发达国家的IT巨头和核心软硬产品生产商、整体解决方案提供商们在背后推波助澜的核心目的，是制造新的市场需求，拉动他们的发展业绩，因此，绝大部分的市场份额和利润也将为他们所占领。

在国家投入巨资发展云计算产业的战略规划中，如何形成基于自主核心技术的“中国云”总体技术方案和建设标准，掌握云计算和高性能计算的核心技术，打造中国自主可控的云计算产业链，并推进我国实现可靠、低成本的信息化建设，是中国云计算产业发展的关键。

其中，作为云计算核心技术的虚拟化更是关键至关键，基础之基础。

虚拟化技术是云计算底层核心技术之一，它是将各种计算和存储资源充分整合和高效利用的关键技术。虚拟化技术能够形成低成本、高可用、高安全、高扩展性及有弹性的资源池来服务于各种云运算平台的需求。因此为了提供“按需使用，按使用付费”服务模式，云计算供应商必须利用虚拟化技术，只有利用虚拟化，他们才能获得灵活的基础设施以提供终端用户所需的灵活性。

令人忧虑的是，放眼过去，国内虚拟化市场基本上是美国公司一统天下。VMware、Citrix、微软等三大公司在虚拟化领域确立了明显的领先地位，国内大的IT厂商，浪潮，神州数码、曙光等都纷纷跟VMware达成OEM协议，更加剧了对中国虚拟化市场的蚕食。与此形成反差的是，在国内有一家公司，北京世纪红山科技有限公司在2009年就实现了服务器虚拟化软件的出口，签约单位是位列全球财富榜500强、世界最大的独立软件公司之一的CA Tech公司。、成立于2007年的世纪红山科技有限公司，技术创始人张玉昆之前一直在Sun公司从事Solaris系统虚拟化和TCP/IP内核前沿技术开发，积累了丰富的大型基础软件项目开发经验，更重要的是最初创业的一批骨干技术人员都有相关的工作背景和技术储备。2005年他们在硅谷感受到美国虚拟化市场的热度，由此对中国未来市场的乐观憧憬，使他们毅然踏上创业的旅程。在云计算概念还没有全球推广开的时候，红山已经在虚拟化技术方面有了深厚的技术沉淀和积累，展现了对信息技术的前瞻力和良好的国际视野。

2008年5月，世纪红山自主研发的虚拟化软件TurboGate v1.0 正式发布。尽TurboGate v1.0的发布并没有革命性地影响虚拟化市场，但事实上，在Turbo Gate v1.0正式发布的2008年，国内还没有相对成熟的虚拟化软件解决方案。这意味着，世纪红山当时已经在国内虚拟化市场遥遥领先。通过公司英文网站，TurboGate v2.0发布后，一家国外的公司主动找到世纪红山，通过细致的了解和产品测试后，该公司购买了TurboGate v2.0产品，成为TurboGate诞生以来第一家真正的客户。这就是后来的CA Tech公司。2011年，世纪红山又签了三年供货协议。通过CA公司的渠道，红山服务器虚拟化软件已经部署在英国电信(BT Plc.)以及DNS Europe公司。同时也积累了一些国内典型样板客户。

云计算与虚拟化 篇3

虚拟化技术帮助企业提高投资回报率，提升到利用率70％以上。到目前为止，许多企业一直集中精力进行服务器虚拟化。事实上，实现存储、网络和管理虚拟化的融合基础设施所产生的投资回报往往更大。例如，由于存储管理不善或效率低下，可能导致服务器虚拟化的优势无法真正意义上实现。

为了获得融合基础设施的真正好处，我们需要各种能够简便支持数据扩展并与业务应用程序紧密一致的存储解决方案。采用虚拟化技术的存储基础设施能够帮助设备使用率提高近一倍，同时降低管理成本，有时可节省一半成本。因此，每个企业都应该积极主动地使用虚拟化技术充分利用其带来的益处。

另一方面，云计算则是为用户提供使用便利，帮助其随地获取各种高度可扩展的、灵活的IT资源，并按需使用，按使用付费。云计算是一种“一切皆服务”的模式，通过该模式在网络上或“云”上提供服务。

基于云计算的存储产品正在逐渐改变企业经营大量数据的方式。对于那些希望从这些产品中获得最佳回报的企业而言，硬件基础设施要求服务器和存储器完全基于能够提供可扩展性、可靠性和灵活性而设计。

尽管云计算和虚拟化并非捆绑技术，二者同时使用仍可正常运行并实现优势互补。云计算和虚拟化二者交互工作，云计算解决方案依靠并利用虚拟化提供服务，而那些尚未部署云计算解决方案的公司仍然可以利用端到端虚拟化从内部基础设施中获得更佳的投资回报和收益。

例如，为了提供“按需使用，按使用付费”服务模式，云计算供应商必须利用虚拟化技术。因为只有利用虚拟化，他们才能获得灵活的基础设施以提供终端用户所需的灵活性，这一点对外部(公有或共享的云)供应商和内部(私有云)供应商都适用。

对于许多公司而言，初次利用云计算可能有点令人担忧，因而需要一些支持。惠普为客户提供了许多云资源以及培训，如研讨会等，以此帮助企业开发其自己的云计算方法并找到利用技术的最佳途径，其中包括提供云服务，提供云服务资源或部署私有云计算基础设施。

云计算与虚拟化技术 篇4

目前, 绝大多数计算机实验室的建设都采用购买多台独立主机构成一个实验室的模式, 这种模式具有维护管理效率低下、 系统容易中病毒; 购买成本髙、 电力消耗大等诸多问题, 主要问题如下。

1.1 维护工作繁琐,效率低下

传统计算机实验室的管理是一项非常繁杂的任务, 多台计算机多个操作系统和教学软件的安装更新、 系统保护和病毒防护等工作需要耗费大量的人力资源。

新购买来的新机器由于品牌、 型号不尽相同, 需要单独安装母机 (即模板计算机), 每台母机需要安装多个操作系统供教学 实验使用 (现在典型 机房需安 装如Windows7、 Windows8、 Linux等操作系统 ), 每个操作 系统都需要安 装一系列 的常规软件和教学软件; 安装好母机后需要用保护卡进行网络同传复制到机房的其他各台计算机上, 由于保护卡的不稳定和网络丢包问题, 这个过程通常需要几小时, 如果系统传送中发生了网络丢包, 对没复制成功的个别计算机只能再单独进行传送。

日常使用中, 如遇到需要安装新的教学软件或考试系统时都需要改好母机再重新传送一次系统, 费时费力。

为了防止系统破坏和感染病毒, 计算机实验室多使用硬件保护卡来对系统盘做还原保护, 那么病毒库的升级就带来了新的难题, 通常的做法是一段时间后升级一次病毒库再重新发送系统; 另外, 计算机实验室必须开放USB接口和一些开放磁盘供学生保存文件, 那么学生使用的移动存储设备和上网带来的病毒就会在实验室广泛传播。

1.2 资源浪费严重

传统的大学计算机实验室机房由多台台式机构成, 如果机房开放给学生做自由上机实验使用, 那么每天都需要开启多台台式计算机, 而学生的自由使用率却不确定, 因此硬件利用率不高, 电力消耗也非常多 (表1), 二氧化碳排放量很大。

而我国政府在哥本哈根会议上正式宣布, 到2020年, 我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,

这体现了我国对地球环境高度负责的态度[1]。 为了配合 国家总的发展趋势, 需要在大学计算机实验室中设计采用一种高效低碳型的实验室体系, 极大地减少二氧化碳的排放量。

2 云计算实验室设计理论

2.1 云计算技术

云计算是以互联网为中心, 提供安全、 快速、 便捷的数据存储和网络计算服务, 即用户可以通过互连网来获取数据资源的存储和计算 “服务”。

云计算按照服务类型大致可以分为3类: 将基础设施作为服务 (Infrastructure as a Service, Iaa S) 、 将平台作 为服务 ( Platform as a Service, Paa S) 、 将软件作 为服务 ( Software as Service, Saa S)。

云计算的核心技术是分布式的计算方法, 特别强调虚拟化技术的应用。

2.2 虚拟化技术

虚拟化 (Virtualization) 技术是云计算系统的核心组成部分之一, 是将各种计算及存储资源充分整合和高效利用的关键技术。

服务器虚拟化技术可以把一个物理服务器虚拟成若干个虚拟服务器使用, 如图1所示。 服务器虚拟化是基础设施作为服务 (Infrastructure as a Service,Iaa S) 的基础 。 服务器虚 拟化可以在有限的硬件服务器环境中部署更多的虚拟服务器以达到减少硬件投资成本、 提高资源利用率、 降低能耗的目标, 更适合当前低碳减排的要求。

真正意义的服务器虚拟化主流产品有3个: Microsoft Hy per-v、 Citrix Xen Server、 VMWare ESX, 它们都需要 硬件的支持, 以发挥软件分配硬件的资源特性。 选用Hyper-v服务器虚拟化技术配置计算机实验室。

2.3 Hyper-V 服务器虚拟化技术

Hyper-V是微软提 出的一种 虚拟化技 术 , 它是Windows Server中的一个功能组 件 , 利用它能 够快速实现 桌面虚拟化 。 可以在Hyper-V管理器里通过图形化操作的方式直接操作单个虚拟机 (如新建虚拟机、 设置虚拟机硬盘、 设置虚拟机参数、 开启虚拟机、 关闭虚拟机、 生成快照、 恢复快照等); 也可以通过Power Shell用命令行的方式直接批量操作多个虚拟机; 为了提高管理效率, 通过写Power Shell脚本来同时对多个虚拟机进行操作。

生成虚拟 机的具体 操作方式 为 : 先新建一 个将来用 作VHD模板的虚拟 机 , 并在虚拟机 里新建几个 虚拟机硬盘 (需要几个磁盘就新建几个虚拟机硬盘), 然后在虚拟机硬盘中装入需要的系统、 软件、 文件; 然后再用Power Shell脚本批量新建多个虚拟机, 每个虚拟机都挂载差异型的虚拟硬盘 (父盘选择前面已经生成的VHD模板)。 这样一台服务器生成的多个虚拟机就可以被多个用户使用了。

2.4 远程桌面技术

基于Hyper-V技术生成的虚拟机可以通过远程桌面技术 (RDP协议 ) 被直接访问。

若要通过台式机访问虚拟机, 那么只需要用 “所有程序” —“附件 ” —“远程桌面 ” 连接打开如 图2所示的对话 框 , 其中输入要连接的虚拟机IP, 如图2所示。

点击 “连接” 后输入虚拟机系统里设置的用户名和密码, 再点击 “确定”。

在弹出的图3对话框中点击 “是” 后即可进入云主机桌面对云主机进行操作。

在计算机实验室使用云盒子 (即RDP协议访问盒) 对服务器上的虚拟机进行访问, 通过云盒子访问虚拟机的方式与上述方法类似, 也是通过RDP协议远程访问虚拟主机。

3 基于虚拟化技术的云计算实验室实施

3.1 技术架构

基于虚拟化技术的云计算计算机实验室采用如图4所示的技术架构。 图4描述了一台云服务器及与其连接的实验室云盒子的架构, 即: 一台云服务器通过Hyper-V虚拟化技术生成20个虚拟机 , 实验室的 每个云盒 子通过RDP协议连接远端服 务器上的一个虚拟机。 现在总共配置了3台云服务器, 虚拟机总数是3*20=60, 计算机实验室也有60个云盒子与其对应。

3.2 使用情况

目前, 基于云计算技术的计算机实验室已经全面对学生开放, 学生可以在课余时间灵活自由使用此实验室, 做各门课程的相关实验; 并且该计算机实验室也已经作为我校计算机课程类的机考考试考场, 考试过程中开考、 发题 、 考试 、 收卷过程一切顺利, 学生察觉不到使用的究竟是虚拟机还是一般的台式机, 而相应的管理维护工作却大大减少。

4 云计算实验室优势

4.1 易于部署、维护和管理

由于计算机实验室里操作访问的虚拟机都是在服务器上利用虚拟化技术虚拟出来的, 所以无论是系统更新、 应用升级、 病毒库更新, 都只需要在服务器端操作即可, 对应到具体采用的Hyper-V虚拟化技术, 那么每次的更新维护工作就是先新建或更新一个将来用作VHD模板的虚 拟机 , 然后在该虚拟机中装入需要的系统、 软件、 文件; 然后再批量新建许多差异型的虚拟机 (虚拟机硬盘 父盘选择 已有的VHD模板) 即可, 因此比传统的PC管理工作更加简化和高效。

4.2 提高利用率、降低成本

虚拟化技术的应用使得原先需要开启的多台台式计算机转变为只需要开启一台服务器和多个云盒子 (RDP协议访问盒),从而大大提高了硬件利用率, 同时还大幅度降低了电力消耗 (表1), 降低了二氧化碳排放量, 从而实现了节能减排的目的。

表1详细计算比较了基于60台台式机的传统实验室机房和基于虚拟化技术的云计算实验室机房的用电总量。

因此, 在大学计算机实 验室中 , 师生使用 价廉 、 节能 、 减排的云盒子 (RDP协议访问盒) 配合云计算服务器构成高效低碳型的实验室体系, 那么将极大地减少用电总量。

4.3 增强了安全性和可靠性

基于云计算技术的计算机实验室可以由管理员对管理的计算机进行远程的维护及诊断, 大大缩短维护时间和降低了维护成本; 在容错方面, 如果学生使用后引入了病毒或者加装了其他非法软件, 那么可以用Hyper-V的快照技术保证系统快速返回到以前做快照时系统的状态, 从而避免了由于系统崩溃而造成的损失。

5 结语

计算机实验室的建设是高校实验室建设的重点内容, 但传统计算机实验室成本高、 管理效率低下、 资源浪费 严重 , 很快就面临被淘汰的局面。 而基于虚拟化技术、 虚拟服务器和云桌面技术的计算机实验室相反则具有成本低、 功耗低、 管理维护效率高、 资源利用率高等特点, 具有良好的发展前景。

摘要：为了解决传统计算机实验室成本高、维护效率低下、能源浪费严重等问题,构建了基于服务器虚拟化、虚拟存储,以及远程桌面技术的节能高效的云计算实验室。实践证明,该计算机实验室具有易于部署、易于维护和管理,硬件设备利用率高,安全和可靠性高等特点,具有良好的应用和发展前景。

云计算与虚拟化技术 篇5

讲座背景：

随着linux应用范围的迅速扩大，企业对基于linux平台的技术人才需求空前膨胀，随着国家物联网的高速发展与政府政策的不断扶持，这一人才需求矛盾更为突出。与广阔的市场需求相对应的却是该类型应用人才的严重匮乏，不仅高级的专业型技术人才寥寥无几，就连基础应用人才也没有形成规模。

由于技术人才的匮乏，嵌入式linux与云平台行业的从业者薪酬比其他IT业同行大约高出50%，初入门的技术人员平均月薪都能达到4000元，有三年以上经验的人员年薪都在10万元以上，有8年工作经验的高级工程师年薪在30万元左右。尽管待遇可观，可是相关企业还是很难招到合适的员工。

讲座目的：

聘请一线的技术专家为广大在校学子介绍当前IT行业最新的现状与趋势，通过讲师自己经历与领悟，把最新的学习思想与行业经验传授给在校学子。指导广大在校学子，未雨绸缪，要不断学习、丰富与拓展自己的知识。鞭策广大在校学子，克服惰性，当今的社会是弱肉强食的社会，要在不断学习理论知识的同时，锻炼自己的实际动手能力，不做理论的巨人实操的矮子。希望通过讲座，能把最新的行业信息传递给学生，让学生学会不断学习，最终让每位学生都能实现自己的人生梦想。

讲师简介：

刘靖，栢图白金讲师，Oracle资深顾问，拥有10年以上ORACLE解决方案及教学的经验，常年担任金融、电信、政府行业的ORACLE技术专家和数据仓库项目架构设计师，曾参与众多客户的数据中心和数据仓库系统的架构设计及性能优化解决方案，涉足的大型客户和集团企业有：汇丰银行、光大银行、渣打银行、招商银行、中国平安、华为、中国移动、中国电信、广东公安厅、深圳公安局、IBM、广东国税、太平洋财险、中国人寿、安信证券、中投证券、恒生电子等。常年担任系统架构师，参与建设众多信息系统架构的各种解决方案，包括数据库、存储、网络、主机。尤其擅长数据仓库中心建设、数据挖掘模型构建、容灾系统的搭建、集群架构、虚拟化架构等。

讲座提纲：

1、计算机专业学生普遍的学习误区与困惑

2、云服务与嵌入式行业传统与新兴的IT职业分类

3、IT行业技术转型方向

4、云服务平台与嵌入式人才成长路径

5、计算机专业学生怎样让自己的简历脱颖而出

6、过案例分析现阶段嵌入式、云服务提供商录用新人的标准

7、在校大学生如何制定自身专业学习计划

探析虚拟云计算平台的应用与研究 篇6

【摘 要】高速发展的现代化信息技术彻底改变了人们以往的生活、工作方式。越来越多的企业开始应用以数据中心为业务运营平台的信息服务模式。而且伴随着信息量以及运算复杂程度的不断提升，如何有效地提高管理效率就成为了企业管理所必须面对的一个重要问题。为此，本文主要对虚拟化和云计算的发展与应用进行深入分析。

【关键词】虚拟技术；云计算；应用

【中图分类号】F224-39【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0108-01

一、虚拟技术以及云计算的概念

虚拟化技术是一个广义的专业术语，在计算机信息技术领域当中主要是指计算元件在虚拟的基础上运行，而并非传统意义上的真实基础。虚拟化技术的特点则是可以将原本复杂冗繁的数据处理工作简单化，即通过简化软件的重新配置过程，降低IT应用服务器以及软件系统的数量。例如CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且所有应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，这样一来就可以有效地降低系统的复杂程度，最大限度的提升计算机的工作效率。现阶段最常用的虚拟化软件是Microsoft公司设计开发的Hyper-V、VMware公司设计开发的第三代虚拟架构软件、SWsoft公司设计开发的Virtuozzo以及Citrix公司设计开发的Xen、这其中以VMware公司设计开发的第三代虚拟架构软件最具市场和成熟度优势。

云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。

虚拟云计算平台主要是指通过更加先进的计算机模式，让用户在互联网环境中拥有近乎无限的计算能力，让用户对计算机的应用和服务更加自由。虚拟化技术的灵活性和延展性能够提升云计算的资源利用率，最大限度的降低服务器的管理流程和维护难度，通过对数以万计的服务器资源进行整理，合并成资源池，然后再根据不同的服务的形式将其分配给具有实际需求的用户。虚拟云计算平台提供Windows和Linux系列常用主流操作系统的运行环境，可以给用户带来更加轻松、自如的使用体验。

二、虚拟云计算平台的体系结构

虚拟云计算平台的体系结构主要包括中央处理器、内存以及硬盘等硬件设施，然后对这些硬件设施进行逻辑抽象和统一表示，抽象和表示出的虚拟资源构成一个或者多个虚拟机，以便对这些硬件设施进行协调管理，极大的减小了系统管理的复杂性以及运营成本，提高了资源的使用效率和系统的运营效率。系统结构主要包括以下功能：

（一）资源管理

虚拟云计算平台的资源管理可以分为资源虚拟化和资源监控两大部分，首先资源虚拟化主要是指虚拟云计算平台上所有的央处理器、内存以及硬盘等硬件设施，将其抽象成虚拟资源，然后以虚拟机的形式提供给用户。资源监控则是对虚拟云计算平台上所有的物力资源进行实时监控，以便了解这些资源的最新动态。

（二）节点调度

虚拟云计算平台主要是由一个集群控制器和若干个节点控制器构成的。其中每一个节点控制器都配备相对应的虚拟控制器，然后运行一个或者多个虚拟机。一旦用户申请虚拟机，此时集群控制器接到指令，然后按照某种调度策略选择相对应的节点控制器，确保资源的合理分配和负载均衡。

（三）虚拟机生命周期管理

所谓虚拟机生命周期主要是指用户申请虚拟机开始到用户关闭虚拟机结束。在虚拟机生命周期内，用户可以根据自身的实际情况对虚拟机的运行环境做出相应的调整，例如启动、关闭、重启以及迁移等，在虚拟机运行的时间段内，整个系统的所有权归申请者，包括虚拟云计算平台管理员在内的任何人都不允许对该系统进行任何操作。

（四）虚拟机监控

虚拟监控是云计算平台中的一个重要功能。在虚拟环境中可以借助虚拟技术将中央处理器、内存以及硬盘等硬件设施整合成虚拟资源，然后以虚拟机的形式呈现给用户。因此就需要对这些虚拟机进行实时监控，让用户了解虚拟机的运行状态，以便做出及时的调整。在虚拟云计算平台中，虚拟监控主要分为节点控制器对虚拟机的监控和集群控制器对云计算平台上所有虚拟机的监控两种形式。其中节点控制器对虚拟机的监控，可以了解到虚拟机的最新动态；集群控制器对云计算平台上所有虚拟机的监控则可以获得平台上所有虚拟机的最新动态。

三、虚拟云计算平台的应用研究

从上文中我们了解到虚拟云计算平台上的核心功能包括资源管理、节点调度、虚拟生命周期以及虚拟机监控四大部分，对于这些核心部分的具体实现，需要从以下几个方面进行深入探讨：

（一）资源管理上统计集群所有节点控制器资源的结构体系为ccResourceCache。该结构体系一方面保存了所有节点控制器的中央处理器、内存以及硬盘等硬件设施，另一方面确保数据的实时性和有效性。

（二）节点调度提供三种调度方式，主要有GREEDY（每次选择一个资源能够满足需求的可用节点）、ROUNDROBIN（将节点排序，按照轮询的方式就选择一个可用节点）、POWERSAVE（当节点上没有虚拟机运行时，节点处于休眠状态。每次选择资源满足需求的可用非休眠节点，如果没有满足要求的节点，则可以唤醒可用的休眠节点）。

（三）节点控制器中保存虚拟生命周期的结构体系为nc Instance。该结构体系中包含虚拟机的Id，虚拟机运行状态、镜像Id、镜像URL、虚拟机类型等参数。与cc Instance相比，instance Id代表虚拟机的Id，而image Id、kernel Id和ramdisk Id都代表镜像Id，image URL、kemel URL以及ramdisk URL表示镜像地址。Launch Time、boot Time以及termination Time表示虚拟机的登录时间、启动时间以及关闭时间。

（四）虚拟机监控则是利用集群控制器循环查看每个虚拟机的运行状态，根据实际需要释放被占有的网络资源。具体根据获取的每个虚拟机的最新动态信息，更新保存在集群控制器上该虚拟机的信息，如果某一个节点控制上在集群控制器设定的空闲时间内没有虚拟机在运行，则该节点表示正在休眠状态。

四、结束语

综上所述，伴随着信息技术以及互联网技术的快速发展，使得虚拟云计算平台的应用日趋成熟。虚拟化技术的兴起彻底引起了信息技术的变革、促进产业格局的重新分配、改变了企业以及个人实用信息资源方式的先进技术已经被越来越多的部门所重视，与此同时，云计算作为一个新兴事物也正在信息领域中被广泛应用。本文首先分析了虚拟技术以及云技术的相关概念，然后分析了资源管理、节点调度、虚拟生命周期以及虚拟机监控这四大模块的结构设计和具体应用，为今后虚拟技术在云计算平台上的应用研究提供有力支持。

参考文献

[1] 陈海波.云计算平台可信性增强技术的研究[J].复旦大学，2008年第10期

[2] 王含章.可信云计算平台模型的研究及其改进[J].中国科技技术大学，2011年第04期

[3] 罗登亮. 基于云计算的虚拟化容忍侵入系统研究[J].内蒙古科技大学，2011年第06期

[4] 王柳峰.基于虚拟化的云计算平台内存资源协同共享技术研究[J]. 国防科学技术大学，2011年第11期

云计算虚拟化技术研究 篇7

随着互联网时代信息与数据的快速增长,科学、工程和商业计算领域需要处理大规模、海量的数据,对计算能力的需求远远超出自身IT架构的计算能力,这时就需要不断加大系统硬件投入来实现系统的可扩展性。另外,由于传统并行编程模型应用的局限性,客观上要求一种容易学习、使用、部署的新的并行编程框架。在这种情况下,为了节省成本和实现系统的可扩放性,云计算[1]的概念被提了出来。云计算是分布式计算、并行处理和网格计算的进一步发展,它是基于互联网的计算,能够向各种互联网应用提供硬件服务、基础架构服务、平台服务、软件服务、存储服务的系统[2]。

目前,亚马逊、微软、谷歌、IBM等公司均提出了他们的“云计划”。例如亚马逊的AWS[3]、IBM和谷歌于2007年10月共同提出的“蓝云”计划[4]等。云计算不仅在产业界得到快速发展,在学术界,云计算亦得到深层次的研究。如谷歌与华盛顿大学以及清华大学合作,启动云计算学术合作计划,加紧对云计算的研究。

2 虚拟化概念及其发展

虚拟化技术最早出现在20世纪60年代的IBM大型机系统,在70年代的System 370系列中逐渐流行起来,这些机器通过一种叫虚拟机监控器的程序在物理硬件之上生成许多可以运行独立操作系统软件的虚拟机实例。随着近年多核系统、集群、网格甚至云计算的广泛部署,虚拟化技术在商业应用上的优势日益体现,不仅降低了IT成本,而且还增强了系统安全性和可靠性,虚拟化的概念也逐渐深入到人们日常的工作与生活中。

虚拟化是一个广义的术语,对于不同的人来说可能意味着不同的东西,这要取决他们所处的环境。在计算机科学领域中,虚拟化代表着对计算资源的抽象,而不仅仅局限于虚拟机的概念。例如对物理内存的抽象,产生了虚拟内存技术,使得应用程序认为其自身拥有连续可用的地址空间,而实际上,应用程序的代码和数据可能是被分隔成多个碎片页或段,甚至被交换到磁盘、闪存等外部存储器上,即使物理内存不足,应用程序也能顺利执行。虚拟化技术主要分为以下几个大类:

(1)平台虚拟化,针对计算机和操作系统的虚拟化。

(2)资源虚拟化,针对特定的系统资源的虚拟化,比如内存、存储、网络资源等。

(3)应用程序虚拟化,包括仿真、模拟、解释技术等。

Iaa S运营商将多台服务器组成的云端基础设施,作为计量服务提供给客户,以提供存储资源和虚拟化服务器,将I/O设备、内存、计算能力和存储整理合并成虚拟的资源池,消除了物理资源的异构性,使运营商更容易地管理和分配各种资源。目前主流虚拟化软件有VMware ESX[10]、Citrix Xenserver[11]、Virtual Box等。

3 几种虚拟化软件的性能测试

本文使用的测试软件为Si Software Sandra。Si Software Sandra是一套功能强大的系统分析评测工具,拥有超过30种以上的测试项目,主要包括有CPU、drives、cd-rom、memory、鼠标、键盘、网络等。

本文实验分别在xp系统和linux系统上安装VMware workstation,在linux系统上安装Xenserver、Virtual Box,在各虚拟软件上均生成同样配置虚拟机,虚拟机上均安装同一版本xp系统。实验均在同样配置物理机上进行。物理机配置为CPU:Intel奔腾G620;主板:技嘉GA-H67MA-USB3-B3;内存:DDR313334GX4;硬盘:西部数据WD5000AAKX 500G。虚拟机配置为:CPU一颗,内存4G,硬盘40G,客户操作系统为同一版本的Window XP SP3。几项主要实验数据及对比结果如下。

1)算数处理器性能数据如图1所示。

从该图看到,算数处理器的性能是XP-VM-ware性能最好,其次是Virtual Box,Xen Server与Linux-VMware差不多。虚拟机的性能都比物理机的性能有一定的差距。

2)多媒体处理器性能数据如图2所示。

图2与图1相似,多媒体处理器的性能也是XP-VMware性能最好,其次是Virtual Box,Xen Server与Linux-VMware差不多。

3)加密解密性能数据如图3所示。

加密解密性能对比图来看,Virtual Box性能最好,Xen Server、XP-VMware次之。

4)内存带宽性能数据如图4所示。

如图4,XP-VMware的内存性能基本与物理机持平,其次是Xen Server、Linux-VMware,最差的是Virtual Box。

5)内存延迟性能数据如图5所示。

Virtual Box与Linux-VMware内存延迟最大,物理机与Xen Server的差不多,比Virtual Box小很多,XP-VMware内存延迟最小。

6)缓存与内存带宽性能数据图6所示。

物理机的缓存/内存带宽最大,其次是XP-VMware,Virtual Box,Xen Server和Linux-VMware。

4 结束语

虚拟化软件能将每台物理机拆分成若干虚拟机,将配置不同的虚拟机根据实际需要分配给需求不同的用户,运行不同的应用程序,当出现负载过重时,可自动虚拟迁移,将一个或多个虚拟机迁移到负载较轻的物理机上,从而更高效使用物理机;同时也可将不同物理机的计算能力和存储整理合并成虚拟的资源池。消除了物理资源的异构性,使运营商更加容易地管理和分配云平台中的各种资源。

本文针对目前主流的虚拟化软件的性能效率进行简单对比分析,由于环境及版本的差异,数据可能有不一致之处,但总体来看,目前主流虚拟化软件的性能与物理机还有一定的差距,随着云计算技术的日益发展和广泛应用,云计算虚拟化的效率会进一步提升。

参考文献

[1]Wikipedia.Cloud computing[EB/OL].[2008-12-20].http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing.

[2]张建勋,古志民,郑超.云计算研究进展综述[J].计算机应用研究,2010,27(2),429.

[3]VARIA J.Cloud archectures-Amazon Webservice[EB/OL].[2009-03-01].http://acmbangalore.org/events/monthly-talk/may-2008-2008-cloud-architectures-amazon-web-service.html.

[4]SIMS K.IBM introduces ready—to—use cloudcomputing collaboration services get clients star-ted with cloud computing.2007.http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/22613.wss.

[5]什么是云计算?[EB/OL].中国云计算网.(2008-05-14)[2009-02-27].http://www.cloudcomputing-china.cn/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=1.

[6]VAQUERO L M,RODERO-MERINO L,CAC-ERES J,et al.A break in the clouds:Towards acloud definition[J].ACM SIGCOMM ComputerCommunication Review.2009,39(1):50—55.

[7]HEWTT C.ORGs for scalable,robust privacy-friendly client cloud computing[J].IEEE Inter-net Computing,2008,12(5):96—99.

[8]WANG Li-zhe,TAO Jie,KUNZE M.Scientificcloud computing:early definition and experience[C]//Proc of the 10th IEEE International Con-ference on High Performance Computing andCommunications.2008:825-830.

[9]JONES M T.Cloud computing with Linux cloudcomputing platforms and applications[EB/OL].(2008-09-10)[2008-10-15].http://www.ibm.com/developerworks/library/l-cloud-computing/.

[10]VMware virtualization technology[EB/OL].[2008-12-15].http://www.vmware.com.

基于虚拟化技术的云计算平台架构 篇8

虚拟化技术, 可以把一个物理单元虚拟成多个逻辑单元, 这样, 一个物理单元就可以运行多个应用。这对于资源使用效率的提高, 有着不可估量的作用, 并且各种资源的管理也更加方便。目前云计算模式主要分为:私有云、公有云和混合云。无论是哪种云, 其目标都是整合资源为客户服务, 系统资源具备高性能的处理能力成为了必然要求。

目前, 传统处理器的利用率普遍低下, 很大部分资源都被白白浪费, 哪怕最昂贵的处理器的利用率也仅在20%左右。面对这一问题, 虚拟化技术应运而生, 有效的解决了服务器处理能力的利用率问题。虚拟化技术包括:内存虚拟化、存储虚拟化、硬件虚拟化、软件虚拟化等各项技术。本文研究的基于虚拟化技术的云计算平台主要实现了服务器的虚拟化, 将一个服务器当成多个服务器使用, 大大提高了处理能力。

比如说, 一般的服务器, 3个独立的物理服务器可以运行3种不同的应用, 但是在采用服务器虚拟化之后, 这3种不同的应用可以运行在3个独立虚拟的服务器上, 而这3个虚拟化的服务器只需要用一个物理服务器来托管。由此可见, 服务器虚拟化大大提高了服务器处理能力的利用率, 节约了大量资源。

目前应用最广泛的虚拟化技术分为全虚拟化和半虚拟化, 研究表明, 虚拟化的特性为云计算平台抽象了硬件资源。这样, 云计算平台的弹性设计就可以获得大量的便利, 基于SOA的云计算平台的可扩展性也大大增强。针对全虚拟化来说, 采用的是DBT技术, 在虚拟机运行的时候, 在敏感指令前插入指令将执行陷入到虚拟机监视器中, 这种技术的优点在于代码的转换是动态的。本文中提出的基于虚拟化技术的云计算平台就是采用全虚拟化技术构建的, 而且是采用全虚拟化的KVM。

2 服务器云的构建

云计算平台的功能实现和子系统运行都要依赖于服务器云, 因而, 服务器云对于整个云计算平台的重要性不言而喻。近年来, 计算机逐渐从大型机向微型个人计算机过渡, 但是用户对于获得异构类型的操作系统和应用程序仍然比较困难。目前来说, 用户在轻量级的设备上选择应用比较茫然和混乱, 难以得到完善的服务。云计算平台依托其自动性, 可以为用户对服务的选择提供极大的便利。虚拟化技术使得底层差异封装为统一的应用接口, 用户在使用时, 只需要通过云计算平台选取自己需要的服务即可。这大大方面了用户, 也提高了系统的利用率。

3 云计算模式的特性研究

与分布式计算和网络计算相比, 云计算具有其他两者无可比拟的优势。主要表现在以下几个方面:

首先, 云计算具有超大的规模。以Google为例, 目前的Google云计算已经拥有了100多万台服务器, 超大规模的基础模块决定着云计算无可比拟的计算能力。IBM、微软、Yahoo等的云计算平台也拥有海量的服务器, 平均达到了几十万台。

其次, 云具有扩展性。云计算的扩展性主要体现在计算资源、存储能力和负载均衡这三个方面。而云计算平台构建所采用虚拟化技术, 不仅满足了云计算平台的扩展, 更大大提高了平台的处理能力, 能够为用户提供更加全面的服务。

同时, 针对用户不断增长和变化的需求, 云计算平台可以通过规模的动态伸缩来满足。在进行复杂的工作时, 云计算能够将负载分成小块, 并将工作分配到可逐渐扩展的云计算中心, 这个过程所需要的管理费用几乎为零。

云计算的优越性不仅体现在其处理计算能力上, 管理上的自动性也使得云计算优于其他类型的计算。在应用中, 不需要云计算平台管理员的干预, 用户可以通过用户接口按照自己的需要申请计算资源和应用, 方便的建立起资源环境。

另外, 云计算模式基于SOA的架构, 动态的分配共享的计算资源, 具有高灵活性、高可用性以及虚拟性。在物理层面上, 云计算平台可以支持的硬件包括:PCServer、PC机和小型机等。

总结以上几点云计算的优势可以看出, 云计算跟网络计算和分布式计算相比, 更加具有商业性和适应性, 应用范围也更加广泛。云计算的这些功能要实现, 理论上来说需要高性能的服务器来支撑, 这需要高昂的设备费用。但是, 基于虚拟化技术的云计算平台很好的解决了这个问题。在保证云计算平台高可用性和高可靠性的前提下, 大大降低了设备成本, 使其能更好更广泛的服务于客户。

4 云计算平台总体架构

本文研究的服务器云的主要构成为:硬件服务器HP、IBM3650、Red Hat Enterprise Linux Server操作系统和KVM。通过Red Hat云计算平台管理软件, 将所有的服务器整合为一个统一的云计算服务器平台, 然后把统一的硬件资源抽象出来, 这些硬件资源包括CPU资源池、memory资源池、network资源池和storage资源池。根据需要, 任意云都可以在统一的资源池中获取硬件资源并运行。

5 结论

云计算是一种新型的计算模式, 能够为面向市场的资源管理方式提供强有力的支持。但是, 目前的云计算还存在一些问题, 其中最主要的问题就是云计算系统的耗能太大。因此, 如何减少能耗, 提高能源的利用率, 建造高效的冷却系统是现在主要的研究方向。此外, 为了更加方便的创建云计算应用, 拓展应用范围, 开发出更容易使用的编程环境和编程工具也亟待解决的问题。总的来说, 云计算以其无可比拟的优越性确定了其广阔的发展前景, 但是我们不能盲目乐观, 要深知云计算, 特别是基于虚拟化技术的云计算平台的成熟, 还有一个漫长的过程, 我们的研究工作依然任重而道远。

参考文献

[1]杨勇.基于虚拟机的虚拟计算环境研究与设计[J].软件学报, 2007.

[2]肖云鹏, 刘宴兵.云计算关键技术与应用展望[J].数字通信, 2010.

基于云计算机的虚拟化技术浅析 篇9

关键词：云计算机,虚拟化技术,应用

目前云计算机就是一种新型的网络模式, 它主要的优点就是能够将以前只是以桌面为核心内容的计算机转变为以网络为主要任务, 云计算机主要就是让计算方法大量的分布在各个计算机上, 并不是以前传统的分布在本地计算机以及远程的服务器中, 云计算机计算分布的优点就是可以使得企业的资源管理与互联网的模式一样, 并且能够使得企业的资源可以迅速的切换为有需要的应用, 依照不同的需求来访问计算机存储系统, 这样提供应用的人员就不需要因为庞大复杂的数据而感到头疼, 就可以更加专注于自己业务方面的逻辑。下面就云计算中虚拟化技术做一个具体的分析。

1 虚拟化技术

所谓的虚拟化技术主要就是通过各种软件把计算机的硬件方面的资源, 这其中包括内存、CPU、网络、储存以及总线等资源, 做一个统一的调节, 这样就可以提高硬件资源的利用率并且能够提高整个计算机资源的分布灵活性。虚拟化技术中最关键的一个技术就是资源管理的技术, 虽然说虚拟化的技术能够使得整个计算的资源利用更加的合理, 但是虚拟化技术是不能够创造出新的资源。在云计算机中使用虚拟化的技术能够减少计算的能量消耗, 使得服务器中增加的数量大大减少, 这样就能够降低整个企业计算机运营的成本。在计算机中使用虚拟化的技术能够使得单个的计算机看起来就好像多种计算机一样, 就是通过这样的方法来降低计算机运营的成本以及提高资源的利用率。

2 虚拟化原理

虚拟化技术其实就是对于真实的计算机环境进行一个简单地抽象和模拟, 虚拟机的管理程序会给每一台虚拟机都分配一个数据结构用来管理这个虚拟机的整个状态, 这当中主要就是虚拟内存的使用情况、虚拟设备的整个状态、虚拟的处理器全套的寄存器等等这些。

3 虚拟化技术分类

随着每个企业硬件资源不断变得多样、丰富、复杂以及企业计算机的支架在不断地网络化, 现在虚拟化的技术已经从一开始的应用领域转变为网络、桌面、应用、存储以及服务器方向转变, 不同种类的虚拟化技术能够从不同的角度解决整个系统出现的不同问题。按照这些种类的系统类型, 可以将虚拟化技术进行一个分类。主要就是分为:服务的虚拟化、存储的虚拟化、客户端的虚拟化、应用的虚拟化以及网络的虚拟化这五大类型。下面就具体分析一下这五大类型的作用。

3.1 服务的虚拟化

对于服务器的虚拟化主要就是为了使得系统的成本以及复杂程度大大降低, 这样就可以提高整个资产的利用效率并且减少投入的成本, 还能够使得服务器资源快速的划分出来。

3.2 存储的虚拟化

对于存储的虚拟化主要就是提高虚拟化技术对于动态的适应力, 并且能够把所有存储的资源整合到一个资源池里面去, 这样在进行数据移动以及对存储系统进行改变就不需要使得应用系统中断, 并且对于整个存储系统进行单点的管理模式。

3.3 客户端的虚拟化

对于客户端的虚拟化主要就是对于客户端进行一个集中地管理, 并且集中管理整个客户端的映像, 提升整个客户端的安全程度以及可以降低整个投资的成本。同时还可以对客户端进行部署就可以降低整体的购置费用, 最后客户端的虚拟化还可以通过整理桌面系统上面的映象以此来减少真个配置占据存储空间的大小。

3.4 应用的虚拟化

对于应用的虚拟化主要就是帮助使得服务进行交付的能力能够得到大大的改进, 并且能够将整个进行动态交付到其他需要这个资源的地方。同时还可以使得整个应用的性能以及应用的可能程度大大的提高, 这样就可以对于应用轻松地部署。

3.5 网络的虚拟化

对于网络的虚拟化主要就是将网络中一个网络点通过虚拟的模式变为许多个节点, 这样就可以增加连接的数量, 并且优化网络的容量。并且还能够将许多不同的交换机转变为一个整体的交换机, 这样就可以大大降低整个系统的复杂程度。

4 使用虚拟化技术的风险

虽然说虚拟化技术的优点很多, 但是这些优点都是在不断地试验中才展现出现了, 除此以外虚拟化技术还是存在很多的风险。

(1) 如果大规模的部署建设云平台, 这样各个业务之间的隔离度就需要进行进一步的确认, 以确保各个业务之间能够正常的运行。

(2) 在目前各个成功建立现网的运营商案例中, 都是一些小型的系统, 并没有见过有超过100台计算机规模成功的案例, 所以说大规模的建设云平台的可能性还是需要进一步的确认。

(3) 主要的虚拟化技术还没有提供厂商足够的竞争力, 所以还是需要加强各个厂商之间的竞争力度, 这样才能给云平台提供一个坚强的后盾。

(4) 虚拟的服务器与应用软件之间的兼容性和安全性还存在很多不确定的因素, 所以能够支持的操作系统还是受到很大的限制。

(5) 虚拟机并不能完全模仿计算机中所以硬件设备的一切功能, 只是选择了一部分来模拟, 使得自己的虚拟机更加接近于真实的物理设备。

(6) 有很多的小型的虚拟机并不能在很多的平台上都通用。

(7) 虚拟机不可以支持完整的跨越平台实现在线移动。

(8) 对于不同虚拟化的平台没有一个统一的管理工具, 这样就要求各个企业的计算机系统来进行对于采购、运维、建设以及管理模式做出一些改变。

(9) 在对虚拟化平台进行建设时, 在建设的初期需要投入很多的成本, 并且这些成本很难再短时期内就收回来。

5 结束语

随着信息时代的进步, 新型的商业技术以及商业模式正在不断地增加, 而云计算机就是依靠着在计算机领域强大的领导能力, 正在对我国第四次的技术革命进行引导。虚拟化技术是云计算中比较重要的一种技术, 从商业的角度看来只要能够很好的实现云计算机中虚拟化技术, 就能够很好地发展云计算机。

参考文献

[1]肖斐.虚拟化云计算中资源管理的研究与实现[D].西安电子科技大学, 2010.

云计算与虚拟化 篇10

云计算与传统模式的差异就在于,云计算是利用网络来提供信息技术的多样化的深度服务,其内部功能进行有机的封装,通过网络API提供服务。因此所谓运算、存储等都将统筹成为资源,为相关服务提供支撑。云计算对于效率的要求尤为重要,在大规模部署应用程序的过程中能够实现迅捷准确的满足客户需求。

云计算的模式在我国尚属起步阶段,但对于整个IT界已经造成了翻天覆地的影响。企业可以通过自己建立数据中心来提供相关服务,也可以具备风险承担能力的电信基础设施运营商来提供,因此基础设施服务(IAAS)是云计算的主要运营模式。

作为云计算系统的核心成分——虚拟化(Virtualization)技术,能够充分整合各种终端介质的存储资源,并通过高效的运算,为用户提供相关的网络服务。相对于真实的电子产品(电脑等)及网络介质,它通过采用抽象的算法,将对象归类并创建对象接口集,在忽略部分外部差异的情况下,通过特定的网络操作来触发接口功能,实现网络服务的提供。其方式又可大致分为以下几类:

1 虚拟化服务器

虚拟化服务器技术可以将单独的物理服务器通过虚拟划分的方式,分割成为多个虚拟服务器提供给不同的用户使用。这种技术是基础电信设施即服务的基础条件(Intrastructure as a Service,Iaa S)。

虚拟化服务器所应具备的功能和技术如下:

多实例:多个虚拟服务器可以在同一个物理服务器上并行运行。

并行隔离:多实例并行运行的情况下,虚拟机之间要完全的保证隔离开来,确保虚拟服务器的运行安全及资源的高效利用。

CPU共享:通过对物理CPU的虚拟分割,通过分时共享的方式运行虚拟CPU的相关指令,因此便能够极大的提升CPU的资源利用率。

内存分割:对物理内存进行统一的管理,分割成为多个各自相对独立的虚拟内存,在每个虚拟内存空间运行提供服务时可以做到无牵连性。

虚拟化I/O接口:对于各虚拟模块实例提出的I/O请求,将物理设备封装后开放虚拟接口,确保虚拟进程的接口响应。

无感知恢复:虚拟机之间拥有快速热迁移技术(Live Migra⁃tion),通过利用这种技术,当一个虚拟机出现故障,能够在用户没有明显感知的情况下,迅速将所提供的服务迁移到另一无故障的虚拟机,确保用户的使用。

负载均衡:通过对物理设备的利用情况进行分析,从而做到动态的调整各个虚拟服务器的利用率,使物理服务器达到高效的运行。

集中管理:对于物理服务器采用集中管理的方式,能够实时的响应各种突发情况,并能够根据客户的需求进行数据操作。

部署快捷:通过模块化的方式能够进行快速部署,能够同时满足不同虚拟机上的操作系统,提供响应的更新和升级服务。

2 虚拟化存储

通过虚拟化的存储方式,对整个云系统进行统一的资源整合管理,利用统一的存储空间为用户提供服务。这种存储方式的功能和特点如下:

集中存储:存储资源以数据中心的模式集中管理,统一调配。

分布扩展:利用易于扩展、接口丰富的存储介质在服务器中实现异构分布式存储,用户可以采用虚拟化的接口进行统一访问。

节约能源:整个云系统有着极大的耗电量,为确保用户服务不受时间上的影响,需提供全时段访问机制,不能有停机的时间。通过利用合理的分布方式和系统构成,能够调节系统运行功耗,根据用户使用情况变更模式,起到节能减排的作用。

硬盘映射:通过硬盘映射镜像的方式,将虚拟化的硬盘提供给客户作当做本地存储设备使用,能够让用户感觉如同使用本地硬盘。

安全加密:每个云账户在加入系统之前,均必须通过安全认证,并获取认证证书,同时为确保用户数据的私密性,用户数据在云端存储均通过加密,只有用户本人或用户授权的账户可以解密。

管理层级:对于云端数据需对权限进行层级上的管理,上级权限可查看或操作下级数据,下级则无法查看上级数据,平级之间无法互相查看数据。

3 应用虚拟化

应用程序对底层设备的影响,通过一定机制将其分类抽象出来,从而解除硬件对操作系统的依赖关系便是应用虚拟化。虚拟化环境中对应用与底层硬件设备的冲突做到了屏蔽,因此原则上应用于本地的硬件、操作系统等环境已经无关。应用的虚拟化是服务的基础条件,其具备的特征和功能如下:

虚拟环境:创建一个虚拟的运行环境,可以兼容各种系统的可执行文件。

解耦合:通过云端利用底层异构性基础,利用虚拟化应用,解除应用与本地系统和硬件的依赖或冲突的关系,实现程序的无差别运行。

通用性:通过应用虚拟化,可以使任何一个程序都能在云系统中实现共享和运行。

实时更新:通过云端海量数据收集到的情况,能够对各种应用做到第一时间的更新,并通过层级下放,迅速将更新结果发布至客户端。

个性化:可以由用户自定义个性化的虚拟应用,也可选择用户熟悉的虚拟环境。

4 虚拟化平台

虚拟化平台是指面向开发人员开放的,可嵌入到云端的各种应用的一个统一接口,开发人员可以通过将自己的应用通过平台置于云端,并利用云系统运行为客户提供各种定制化的服务。虚拟化平台的特称及功能如下:

语言兼容:支持各种主流开发工具级程序语言,如:VB、VC、VC++、Java、C#、Delphi、Basic等。

严格审查:对于上传至云端的各种开发成品都要进行严格的审查,审查内容包括开发人员身份验证,软件知识产权认证及安全性认证。

测试模拟:对即将推出的开发产品进行真实环境模拟测试,以验证推出后的服务效果。

有偿服务:通过合理的计费系统,保障开发人员的利益,虚拟平台同事也得到一定比例服务费用。

升级更新:服务提供者可对自己的产品进行不定期的更新,以完善自身的服务,而平台对开发人员开放完善的升级和更新接口。

监控管理:对于虚拟平台上的各种操作,要有完善的监控日志、实时告警等手段,保障安全合法运行。

5 虚拟化桌面

虚拟化桌面即是将用户完全从自身终端解放出来,实现应用的无差异化。云端将用户完整的应用环境记录下来,用户可以通过网络,在云端高性能的硬件和无差异的网络环境来运行各种应用程序,运行虚拟化桌面具有以下接入标准和功能:

管维集中:为用户提供服务的软件将集中的管理在服务器端,对于相关的数据将在云端进行集中的维护和管理,同时也可减少现场工作。

连贯使用:用户在本地完成操作后,云端将保持用户的操作记录和配置情况,确保用户在下次登录时能够保持操作的连贯性。

故障恢复:用户的桌面环境将以虚拟机的形势被保存下来,通过对虚拟机的操作记录及用户备份,能够快速发现故障并及时回复,恢复过程中通过热迁移的方式让用户端能够无故障感知。

云计算从本质上讲,是向用户提供虚拟化的服务。从云计算到虚拟化的跨越过程中,实现了资源利用率的最大化,通过创建高度虚拟化的平台,实现了资源的充分共享,最终实现应用、数据、存储等资源以服务的形式提供给网络客户,极大的提高了工作效率,降低了客户的使用成本,同时也帮助客户提升了安全等级,更好的满足各种客户的需求。随着科技的发展,云计算与虚拟化必将成为未来网络发展的必由趋势,也将推动互联网科技走上一个新的高度。

摘要：云计算(Cloud Computing)在当今形势下已经被赋予了不同的含义。可以是通过一个远程虚拟服务器,能够在远程随意控制服务器的启动和关闭,在该服务器中加载应用程序。也可以是若干台的服务器,抑或是成千上万的服务器,运算着目前世界上最为繁杂的系统。作为云计算系统的核心成分——虚拟化(Virtualization)技术,能够充分整合各种终端介质的存储资源,并通过高效的运算,为用户提供相关的网络服务。