云計(jì)算虛擬化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)研究

孫麗麗+姜海紅+郝慶華

[摘 要]隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，數(shù)據(jù)處理也越來(lái)越復(fù)雜。與此同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)的處理與控制也提出了更高的要求。因此，為了能滿足各種數(shù)據(jù)處理的要求，就要利用其計(jì)算機(jī)共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，并借助于信息服務(wù)來(lái)高效地管理相關(guān)技術(shù)業(yè)務(wù)，確保信息資源的安全?；诙鄠€(gè)方面的考慮，人們將云計(jì)算虛擬化技術(shù)當(dāng)做是關(guān)注的重點(diǎn)。本文從云計(jì)算虛擬化技術(shù)的基本原理入手，對(duì)云計(jì)算虛擬化技術(shù)的應(yīng)用及云計(jì)算虛擬化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)分析。

[關(guān)鍵詞]云計(jì)算 虛擬化技術(shù) 網(wǎng)絡(luò) 信息

中圖分類號(hào)：TN 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）17-0272-01

一、引言

信息時(shí)代的到來(lái)和深入，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(huì)影響到其服務(wù)的效率和質(zhì)量。虛擬化技術(shù)為云計(jì)算的一項(xiàng)核心技術(shù)，通過(guò)對(duì)物理設(shè)備、邏輯業(yè)務(wù)層進(jìn)行解綁定來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件驅(qū)動(dòng)資源的配置。既滿足了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求，也有著較高的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和通用性，故被視為升級(jí)版網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。該技術(shù)概念體現(xiàn)在計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、桌面、存儲(chǔ)、應(yīng)用等諸多方面，基于提供IT基礎(chǔ)能力的角度可將之分為計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化與存儲(chǔ)虛擬化等，云計(jì)算的應(yīng)用與發(fā)展為虛擬化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用提供了新契機(jī)，并逐漸推廣應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算與虛擬化已發(fā)展成現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域極受關(guān)注的新興概念，而虛擬化技術(shù)作為信息資源方式先進(jìn)使用技術(shù)也愈發(fā)得到相關(guān)部門的重視。云計(jì)算也逐漸從新興事物滲透至信息產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)界各大公司正投入大量資源對(duì)云計(jì)算產(chǎn)品進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。

二、云計(jì)算虛擬化技術(shù)的基本原理

1、相關(guān)性

虛擬化計(jì)算模型為云計(jì)算技術(shù)的實(shí)質(zhì)，是通過(guò)將計(jì)算任務(wù)分布于大量計(jì)算機(jī)所組成的資源池，以使各應(yīng)用系統(tǒng)可根據(jù)自身需要來(lái)獲取相應(yīng)的計(jì)算力、信息服務(wù)與存儲(chǔ)空間。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)可根據(jù)需求提供動(dòng)態(tài)可伸縮廉價(jià)計(jì)算服務(wù)，以創(chuàng)新計(jì)算模式確保用戶經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)獲取大量計(jì)算能力與多樣化信息服務(wù)。

2、云計(jì)算服務(wù)層次

根據(jù)云計(jì)算服務(wù)集合提供的服務(wù)類型可將其服務(wù)劃分為四個(gè)層次，即：平臺(tái)層、虛擬化層、應(yīng)用層與基礎(chǔ)設(shè)施層，這四個(gè)層次的每一層均有著一個(gè)子服務(wù)集合與之對(duì)應(yīng)。應(yīng)用層主要任務(wù)為軟件實(shí)時(shí)服務(wù)；基礎(chǔ)設(shè)施層其主要任務(wù)為軟硬件環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的實(shí)現(xiàn)；平臺(tái)層的主要任務(wù)則是以網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)的平臺(tái)構(gòu)架的實(shí)現(xiàn)；虛擬化層的主要任務(wù)是為了提供強(qiáng)大“云”網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)連接并發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)完成實(shí)時(shí)計(jì)算與服務(wù)。

三、云計(jì)算虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬化技術(shù)與云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展速度也在逐步加快。在此期間，不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)、新產(chǎn)品和新概念。目前，云計(jì)算虛擬化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。

1、虛擬化平臺(tái)

以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，形成虛擬化的運(yùn)行平臺(tái)，通過(guò)此平臺(tái)虛擬化網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)將計(jì)算資源轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)程資源的輸送，這個(gè)過(guò)程是具有實(shí)時(shí)交互性的。而事實(shí)上，這種運(yùn)行的虛擬化平臺(tái)在數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)用中具有非常重要的意義。

2、多層模式的在線業(yè)務(wù)系統(tǒng)

以多層模式為基礎(chǔ)的在線業(yè)務(wù)系統(tǒng)是利用數(shù)據(jù)虛擬化技術(shù)，并結(jié)合著現(xiàn)代化的通信技術(shù)，進(jìn)而成功完成對(duì)信息資源的統(tǒng)一部署、發(fā)布、繼承與共享，還可以同時(shí)為不同用戶提供在線服務(wù)與信息資源的開(kāi)發(fā)。這種在線業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)分布式資源數(shù)據(jù)的整合，促使各項(xiàng)資源能夠達(dá)到互聯(lián)互通。該業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)多組用戶模式在線服務(wù)及開(kāi)發(fā)予以支持，可以對(duì)資源進(jìn)行高效整合，并按需分配資源，促進(jìn)分布式資源數(shù)據(jù)間整合的有效實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，利用在線業(yè)務(wù)系統(tǒng)，還可以提高資源利用率，根據(jù)用戶的不同需要分配與之相匹配的資源，有效避免產(chǎn)生數(shù)據(jù)孤島。

3、云存儲(chǔ)服務(wù)

云存儲(chǔ)指的是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、集群應(yīng)用、分布式文件系統(tǒng)等相關(guān)功能，利用軟件將存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的不同類型設(shè)備集合起來(lái)保持協(xié)同性，同時(shí)對(duì)外提供必要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與業(yè)務(wù)訪問(wèn)。這一系列過(guò)程其實(shí)已經(jīng)形成了一個(gè)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)內(nèi)，云存儲(chǔ)就是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理作為中心內(nèi)容的云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)。在分析云存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的由存儲(chǔ)層、基礎(chǔ)管理層、訪問(wèn)層以及應(yīng)用接口層組成。在資源共享與信息服務(wù)中，云存儲(chǔ)服務(wù)發(fā)揮著非常重要的作用。利用云存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)，既能保證系統(tǒng)信息存儲(chǔ)的有效性，也能提高信息的存儲(chǔ)率。與此同時(shí)，在云計(jì)算虛擬化技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，云存儲(chǔ)服務(wù)始終是占據(jù)著非常重要的作用。

4、云通信服務(wù)

云通信是以云計(jì)算模式的應(yīng)用為基礎(chǔ)的通信平臺(tái)服務(wù)，在分析云通信原理時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同的通信平臺(tái)軟件均集中于云端且能兼容互通。用戶在使用時(shí)，只需登陸云通信平臺(tái)，不需要再單獨(dú)登陸其他軟件。從當(dāng)前的應(yīng)用情況看，云通信具有的靈活部署促使人們可以根據(jù)自己的需要來(lái)進(jìn)行通信分配與消費(fèi)，已逐漸成為時(shí)代的主流?？傊?，云通信服務(wù)在信息提供中所發(fā)揮的作用是不可忽視的。

四、云計(jì)算虛擬化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1、平臺(tái)開(kāi)放化

作為基礎(chǔ)平臺(tái)，封閉架構(gòu)帶來(lái)不兼容性，無(wú)法支持異構(gòu)虛擬機(jī)系統(tǒng)，也難以支撐開(kāi)放合作的產(chǎn)業(yè)鏈需求。隨著云計(jì)算時(shí)代的來(lái)臨，虛擬化管理平臺(tái)向開(kāi)放平臺(tái)架構(gòu)轉(zhuǎn)變，多種廠家的虛擬機(jī)可以在開(kāi)放的平臺(tái)架構(gòu)下共存，不同的應(yīng)用廠商可以基于開(kāi)放平臺(tái)架構(gòu)使其應(yīng)用不斷的豐富。

2、連接協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化

目前有VMware的PCoIP，Citrix的ICA，微軟的RDP等桌面虛擬化連接協(xié)議，而最值得一提的是國(guó)內(nèi)虛擬化軟件公司—方物軟件的FAP。多種連接協(xié)議在公有桌面云情況下，將帶來(lái)終端兼容性的復(fù)雜化，終端將需要支持多種虛擬化客戶端軟件，對(duì)于嵌入式的云終端來(lái)說(shuō)，限制了客戶采購(gòu)的選擇性和替代性。未來(lái)桌面連接協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化之后，終端和云平臺(tái)之間的廣泛兼容性將會(huì)解決，從而形成良性的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。

3、公有云私有化

在公有云場(chǎng)景，政府/企業(yè)整體IT架構(gòu)構(gòu)建在公有云上，對(duì)數(shù)據(jù)的安全性要求非常高，也可以說(shuō)，公有云的安全性沒(méi)有得到解決，就無(wú)法推進(jìn)企業(yè)IT架構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楣性颇Ｊ健Ｔ诠性茍?chǎng)景，需要提供類似于VPN的技術(shù)，把企業(yè)的IT架構(gòu)變成疊加在公有云上的“私有云”，這樣既享受了公有云的服務(wù)便利性，也使私有數(shù)據(jù)的安全性得當(dāng)了保證。

4、虛擬化客戶端硬件化

當(dāng)前的桌面虛擬化和應(yīng)用虛擬化技術(shù)對(duì)于富媒體的客戶體驗(yàn)和傳統(tǒng)的PC終端相比還是有一定的差距的，其原因是對(duì)于富媒體，如：2D/3D/視頻/Flash等都缺少硬件輔助虛擬化支持。隨著虛擬化技術(shù)的逐漸成熟及廣泛應(yīng)用，終端芯片將會(huì)逐步加強(qiáng)對(duì)虛擬化的支持，從而通過(guò)硬件輔助處理來(lái)提升富媒體的用戶體驗(yàn)。特別是對(duì)于PAD、智能手機(jī)等移動(dòng)終端設(shè)備，如果對(duì)虛擬化指令有較好的硬件輔助支持，將促使虛擬化技術(shù)在移動(dòng)終端的落地。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，在信息技術(shù)逐步發(fā)展與應(yīng)用的過(guò)程中，云計(jì)算虛擬化技術(shù)的應(yīng)用也在逐步深入。云計(jì)算時(shí)代是開(kāi)放、共贏的時(shí)代，作為云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化技術(shù)，將會(huì)不斷的有新的技術(shù)變革，逐步的增強(qiáng)開(kāi)放性、安全性、兼容性以及用戶體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張文華《網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)在云計(jì)算領(lǐng)域應(yīng)用分析》[J]，《科技信息》2015年06期。

[2]寧濤《對(duì)當(dāng)前云計(jì)算的虛擬化技術(shù)原理與應(yīng)用分析》[J]，《科技傳播》2014年10期。