關(guān)于云計算和虛擬化技術(shù)的分析

【摘 要】目前，云計算以及虛擬化技術(shù)發(fā)展迅速，為我們的生產(chǎn)和生活帶來了巨大的變革，本文主要根據(jù)相關(guān)的實踐經(jīng)驗，首先分別對云計算的涵義以及虛擬化技術(shù)的發(fā)展歷史、涵義和分類等進行了介紹，最后探討了虛擬化技術(shù)在云計算中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】云計算 虛擬化技術(shù) 服務(wù)器虛擬化 存儲虛擬化

1、引言

隨著虛擬化技術(shù)、分布式技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，云計算應(yīng)用而生，為IT產(chǎn)業(yè)帶來了一次重要變革。同時虛擬化技術(shù)又是支撐云計算的重要基石，打破了傳統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)之間的壁壘，有效實現(xiàn)了IT資源的邏輯抽象和統(tǒng)一表示，繼而發(fā)揮出了非常重要的作用。

2、云計算的涵義

從本質(zhì)上來理解，可以將云計算看作為軟件的概念，其目標便是通過計算機中各種各樣的軟件技術(shù)，進行深入挖掘、整合、管理以及高效利用兩極化發(fā)展的單機整機和多機整機硬件系統(tǒng)資源。而如果從基于用戶的角度來考慮，可以將云計算理解成為網(wǎng)格計算、負載均衡、瘦客戶端以及效用計算的混合體，是一種通過互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)的方式提供動態(tài)可伸縮的虛擬化資源的計算模式。

3、虛擬化技術(shù)的涵義及發(fā)展

3.1 虛擬化技術(shù)發(fā)展

虛擬化技術(shù)最早出現(xiàn)于上世紀六十年代的IBM大型機系統(tǒng)中，同時逐漸在七十年代的System370系列中逐漸獲得了應(yīng)用，這些機器通過一種叫虛擬機監(jiān)控器的程序在物理硬件之上生成許多可以運行獨立操作系統(tǒng)軟件的虛擬機實例。近些年以來，隨著集群、多核系統(tǒng)、網(wǎng)格以及云計算的大范圍部署，虛擬化技術(shù)在商業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用，同時逐漸展現(xiàn)出了其巨大的優(yōu)勢，能夠在明顯降低IT成本的同時，顯著增強系統(tǒng)的可靠性以及安全性，繼而使得虛擬化技術(shù)的相關(guān)概念逐漸深入到人們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕钪小?/p>

3.2 虛擬化技術(shù)的涵義

虛擬化技術(shù)的涵義相對比較廣泛，對于不同的人有著不同的理解，當然，這和所處的環(huán)境有著直接的關(guān)系。比如，在計算機科學領(lǐng)域之中，虛擬化主要代表了對計算機資源的抽象，虛擬機的概念包含其中。如對物理內(nèi)存的抽象，產(chǎn)生了虛擬內(nèi)存的技術(shù)，繼而使得應(yīng)用程序認為其自身擁有連續(xù)可用的地址空間，而實際上，應(yīng)用程序的代碼和數(shù)據(jù)可能是被分隔成為多個碎片頁或段，甚至被交換到磁盤、內(nèi)存等外部存儲器上，縱使物理內(nèi)存不足，應(yīng)用程序也可以順利地執(zhí)行。

3.3 虛擬化技術(shù)的分類

根據(jù)上文中對計算機科學領(lǐng)域中的虛擬化技術(shù)的理解，可以將虛擬化技術(shù)分為平臺虛擬化、資源虛擬化以及應(yīng)用程序虛擬化等三個主要的類別。其中平臺虛擬化主要是針對計算機和操作系統(tǒng)的虛擬化；資源虛擬化主要是針對特定的內(nèi)存、網(wǎng)格資源以及存儲等系統(tǒng)虛擬化；而應(yīng)用程序虛擬化則主要包括模擬、仿真以及解釋技術(shù)等。

4、虛擬化技術(shù)在云計算中的具體應(yīng)用

目前，虛擬化技術(shù)在云計算中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

4.1 云計算平臺的構(gòu)成

對于云計算平臺來說，虛擬化技術(shù)是其主要的組成基礎(chǔ)，下圖即是展示一個典型的云計算平臺的構(gòu)成示意圖：

從上圖中可以看出，基于虛擬化技術(shù)的云計算平臺主要是由多臺虛擬機所構(gòu)成的虛擬化硬件平臺為軟件層提供服務(wù)。通過虛擬化技術(shù)能夠?qū)⒂布c軟件進行有效的分離，從而讓用戶能夠更加將精力集中在軟件所提供的服務(wù)之中?？梢哉f，云計算一定是虛擬化的，虛擬化技術(shù)為云計算提供了重要的基礎(chǔ)。

4.2 服務(wù)器虛擬化技術(shù)

服務(wù)器虛擬化技術(shù)是目前針對虛擬化技術(shù)來說應(yīng)用最為廣泛的一種技術(shù)，尤其在大學的數(shù)據(jù)中心建設(shè)上，服務(wù)器虛擬化技術(shù)應(yīng)用非常常見。而所謂服務(wù)器虛擬化技術(shù)也即是把多個不在同一臺機器上的不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序利用虛擬化技術(shù)同時部署到同一臺機器上運行。多個虛擬機可以創(chuàng)建在同一臺物理服務(wù)器。用戶所操作的虛擬機主要是操作系統(tǒng)底層硬件之上的一個抽象層。實現(xiàn)服務(wù)器虛擬化后，就可以在一個物理服務(wù)器上部署多個虛擬服務(wù)器。

4.3 存儲虛擬化技術(shù)

存儲虛擬化是為主機創(chuàng)建物理存儲資源的邏輯視圖的過程，通過虛擬化技術(shù)實現(xiàn)存儲虛擬化之后的邏輯視圖實際上和物理存儲設(shè)備所實現(xiàn)的效果是沒有差別的，從用戶的角度來看，就像真的添加了一臺存儲設(shè)備一樣，其主要是基于主機的卷管理、LUN的創(chuàng)建等實現(xiàn)的。我們可以將硬件組合看成為一個大的存儲池，當我們需要使用的時候，可以將這個存儲池分割使用，一旦我們產(chǎn)生的需求，就進行存儲池資源的分配行為。

4.4 面向應(yīng)用和資源

實際上，虛擬化技術(shù)并非是一項計算機應(yīng)用，而是指應(yīng)用所運行的環(huán)境，而虛擬化技術(shù)在云計算中作用的體現(xiàn)，也是通過應(yīng)用和資源來體現(xiàn)的。其中計算機硬件的主要作用便是向應(yīng)用提供它們所需要的計算資源，而應(yīng)用需要一個操作環(huán)境和相應(yīng)的資源。操作系統(tǒng)是應(yīng)用和資源的直接接觸面，通過虛擬化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)?yīng)用配置層從桌面環(huán)境的操作系統(tǒng)中分離出來，繼而有效降低了應(yīng)用程序之間的沖突，此外還能夠使得應(yīng)用程序的補丁和升級管理中中央化，還加快了應(yīng)用程序的部署和升級。

5、結(jié)語

總之，虛擬化技術(shù)和云計算的應(yīng)用是相輔相成的，虛擬化技術(shù)是云計算發(fā)展的重要基石，需要引起關(guān)注。而本文主要通過對虛擬化技術(shù)和云計算關(guān)鍵技術(shù)的介紹，希望能夠在實踐中更好地將虛擬化技術(shù)應(yīng)用到云計算的環(huán)境之中，繼而使得云計算在我們的日常生產(chǎn)生活中發(fā)揮出更大的作用，同時為人們提供更為強大的服務(wù)。

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