虛擬化技術(shù)在云計算中的運用分析

【摘 要】伴隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，云計算應(yīng)運而生，并逐漸成為當下的熱門技術(shù)之一，因其克服了傳統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)壁壘，利于資源數(shù)據(jù)的高度整合和高效利用，故為IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新的機遇，而這必然離不開虛擬化技術(shù)這一核心支持。

【關(guān)鍵詞】虛擬化技術(shù) 云計算 運用

信息時代的到來和深入，促使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求與日俱增，但海量的數(shù)據(jù)資源難免會為其服務(wù)效率和質(zhì)量造成影響，而以虛擬化技術(shù)為核心的云計算，既可以按需分配資源，滿足網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求，也有著較高的可靠性、經(jīng)濟性和通用性，故被視為升級版網(wǎng)絡(luò)計算。

一、云計算和虛擬化技術(shù)內(nèi)涵

云計算如同一個龐大的虛擬資源池，涵蓋了大量易于擴展的可配置資源，而且可以實現(xiàn)按需分配，簡而言之，其是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)平臺，結(jié)合使用標準化、虛擬化、自動化、分布式等技術(shù)方法，為用戶提供所需的信息資源，一般呈現(xiàn)出虛擬化、超大規(guī)模、高可靠性、高可伸縮性、通用性、成本低等諸多特點[1]。

而其中的虛擬化技術(shù)作為云計算的基礎(chǔ)與核心，主要是通過解綁定物理設(shè)備和邏輯業(yè)務(wù)形成強大的資源配置能力，而且經(jīng)過不斷發(fā)展，其變得更加成熟與完善[2]。如此一來，其不僅激活了數(shù)據(jù)中心資源，也實現(xiàn)了真正意義上的按需分配，從而使得用戶無需關(guān)注軟件服務(wù)、操作系統(tǒng)、軟件環(huán)境、物理配置、地理位置等信息，打破傳統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)壁壘的虛擬化技術(shù)體現(xiàn)了物理資源逐步向邏輯可管理資源發(fā)展的必然趨勢，說明了虛擬化技術(shù)是云計算操作運行的基礎(chǔ)基石，是IT資源、軟硬件、存儲網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)等要素能夠虛擬化的關(guān)鍵所在。

二、虛擬化技術(shù)在云計算中的運用分析

由上可知，云計算優(yōu)越性的發(fā)揮是以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)保障和重要支持的，而其在云計算中的具體運用主要體現(xiàn)為下述幾點：

（一）服務(wù)器中的虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)在服務(wù)器中的運用其實是一種去耦合技術(shù)，主要是在分離上層軟件、操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)物理設(shè)備后將應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)、硬件設(shè)備一同置于可遷移的虛擬機文件中，然后經(jīng)統(tǒng)一管理，加快系統(tǒng)部署、備份以及軟件發(fā)布，從而增強設(shè)備之間的耦合性，改善系統(tǒng)可靠性，提高資源利用率，進而達到隔離和共享服務(wù)器的目的。

具體而言，現(xiàn)實生活中的云計算往往需要借助虛擬化平臺用于分離硬件設(shè)備、管理虛擬機以及調(diào)度資源，因為基于服務(wù)器虛擬化技術(shù)，不僅可以快速部署、實時遷移虛擬機，而且經(jīng)過調(diào)整資源可實現(xiàn)系統(tǒng)可伸縮性的改善，從而快速恢復(fù)故障，提高服務(wù)的安全性和可靠性，同時負載節(jié)點由高到低的實時遷移還利于關(guān)閉空閑的多余物理節(jié)點，以此通過均衡負載減少能耗、提高資源利用效率和應(yīng)用性能[3]；而且虛擬化技術(shù)的運用允許將相互隔離的專用虛擬服務(wù)器建立在同一臺服務(wù)器中，并具有獨立重啟功能以及IP地址、用戶、root訪問權(quán)限、內(nèi)存、文件、系統(tǒng)函數(shù)庫、應(yīng)用程序、配置文件等等，在此基礎(chǔ)上，服務(wù)提供商便可以創(chuàng)造更為有吸引力的創(chuàng)新服務(wù)，同時還能夠彌補獨立主機與虛擬主機兩者之間的服務(wù)空缺，但隨著虛擬化技術(shù)在服務(wù)器中的不斷運用，用戶環(huán)境的安全性和穩(wěn)定性甚至是一定的資源控制權(quán)等問題必須妥善解決。

（二）資源存儲中的虛擬化技術(shù)

資源存儲是云計算得以運行的基本保障，而其所運用的虛擬化技術(shù)主要是以抽象化的存儲硬件資源形式表現(xiàn)的，即在單一或多個可提供資源存儲或服務(wù)的實體上應(yīng)用虛擬化技術(shù)，以促使可能復(fù)雜的底層架構(gòu)變得相對簡潔，這樣一來，與資源相關(guān)的物理存儲和邏輯映像便可實現(xiàn)分離，從而為系統(tǒng)以及管理人員提供一個無縫、簡化的資源虛擬視圖，而其主要功能包括簡化系統(tǒng)、功能集成或增加、服務(wù)整合、分解或仿真等。若加以細分，虛擬化技術(shù)在云計算資源存儲中的運用一般涉及下述幾個環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)鏡像復(fù)制、數(shù)據(jù)遷移、存儲整合。至于存儲虛擬化實現(xiàn)的具體形式，通常有基于軟件代理或管理、基于虛擬化的存儲設(shè)備、基于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)等。因此，云計算資源存儲中的虛擬化技術(shù)的運用，不僅實現(xiàn)了存儲資源管理和分配的大幅簡化，也從而使得云計算用戶終端無需配備存儲設(shè)備，便可共享存儲服務(wù)，并在很大程度上保證了數(shù)據(jù)資源的安全性和隔離性。

（三）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的虛擬化技術(shù)

由于無論是計算機資源的虛擬化，還是資源存儲的虛擬化，兩者最終均是以網(wǎng)絡(luò)形式服務(wù)于用戶需求的，故如何運用虛擬化技術(shù)改善網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的可管理性、可擴展性以及資源利率效率是云計算的另一研究重點。受此影響，網(wǎng)絡(luò)虛擬化得到了快速發(fā)展，因為其可以在同一網(wǎng)絡(luò)中滿足用戶訪問的不同需求，并予以一定的邏輯隔離，用于確保安全使用網(wǎng)絡(luò)。云計算數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)虛擬化其實是由不同層次構(gòu)成的，而且分工明確，各具特色。其中核心層是網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備的虛擬化，負責交換系統(tǒng)擴展性、靈活性以及資源利用率的改善；接入層主要采用分級設(shè)計，一般用于以太網(wǎng)等技術(shù)以及靈活部署方式的支持；而虛擬機網(wǎng)絡(luò)交換則是指虛擬化的物理網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)交換機；同時針對數(shù)據(jù)資源的計算、存儲、遷移、調(diào)度等功能的實現(xiàn)，既可通過二層互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)完成集群計算，也可以連接路由網(wǎng)絡(luò)滿足云計算需要，而且建議將橫向擴展的虛擬化融入于跨數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層間，并采用云接入網(wǎng)絡(luò)，以便擴大數(shù)據(jù)中心規(guī)模，滿足服務(wù)需求。但值得注意的是，用于云計算用戶數(shù)量大、分布廣、接入方式不盡相同，故必須注重網(wǎng)絡(luò)接入的適應(yīng)性和可擴展性。

總之，虛擬化技術(shù)的合理運用為云計算快速發(fā)展創(chuàng)造了有利契機，畢竟其資源管理、備份、遷移等種種操作均是建立在虛擬化平臺之上的。因此我們應(yīng)該加大創(chuàng)新力度，深入研究虛擬化技術(shù)在云計算中的最佳應(yīng)用途徑，以此充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，為用于提供更為準確、快捷、經(jīng)濟的計算能力，進而推動云計算健康前行。

參考文獻：

[1]仲磊.云計算、虛擬化對傳統(tǒng)IT架構(gòu)帶來的挑戰(zhàn)[J].才智，2012，（16）：15-16

[2]楊嫻，陳麟.云計算環(huán)境下的應(yīng)用虛擬化的研究[J].軟件，2012，（04）：21-22

[3] 易濤.云計算虛擬化安全技術(shù)研究[J].信息安全與通信保密，2012，（05）：07-09