服務(wù)器虛擬化在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用研究

銀冬冬

摘要：隨著高校擴(kuò)招政策的持續(xù)實(shí)施，我國(guó)大學(xué)生的規(guī)模日益擴(kuò)大，加上高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金的匱乏，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件已較難滿足日益增長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。為了充分利用有限的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源，確保計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用虛擬服務(wù)器技術(shù)。本文主要研究了服務(wù)器虛擬技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室；服務(wù)器虛擬技術(shù)；高校

服務(wù)器虛擬化技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，從而顯著地降低高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成本。服務(wù)器虛擬化技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用后，實(shí)驗(yàn)室能夠合理地分配相關(guān)硬件資源，對(duì)現(xiàn)有的服務(wù)器資源進(jìn)行有效的利用，最大程度地縮減相關(guān)設(shè)備的后期維護(hù)費(fèi)用。

1.服務(wù)器虛擬化技術(shù)的概念

計(jì)算機(jī)界將一臺(tái)物理服務(wù)器虛擬出多臺(tái)服務(wù)器的技術(shù)稱之為服務(wù)器虛擬化技術(shù)。在服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用過程中，各虛擬服務(wù)器被稱作虛擬機(jī)，各虛擬機(jī)中設(shè)有獨(dú)立的中央處理器以及內(nèi)存。不同虛擬機(jī)的運(yùn)行是獨(dú)立的、互相不產(chǎn)生干擾。在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室服務(wù)器上應(yīng)用虛擬化技術(shù)后，每個(gè)虛擬服務(wù)器上都可以安裝一個(gè)應(yīng)用，每一臺(tái)主機(jī)都可以虛擬出一定數(shù)量的虛擬機(jī)。假設(shè)某高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室原有應(yīng)用50個(gè)，則需要50臺(tái)服務(wù)器來與應(yīng)用相匹配，這需要花費(fèi)大量的資金。在服務(wù)器虛擬化技術(shù)應(yīng)用后，只需要虛擬化一臺(tái)物理主機(jī)就能實(shí)現(xiàn)替代50臺(tái)物理服務(wù)器的目的。

服務(wù)器虛擬技術(shù)的本質(zhì)是對(duì)中央處理器、內(nèi)存以及I/O三大基礎(chǔ)硬件資源的虛擬。Hypervisor是服務(wù)器虛擬化技術(shù)的核心，也就是監(jiān)管程序。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中添加虛擬機(jī)監(jiān)控程序軟件后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)便能成功地實(shí)現(xiàn)虛擬化。傳統(tǒng)的物理服務(wù)器中，不同物理服務(wù)器相互獨(dú)立并分隔開來，服務(wù)器與服務(wù)器之間不存著聯(lián)系，在此情形下，服務(wù)器遭受的攻擊一般來源于網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)階段，市面上有大量的殺毒軟件，計(jì)算機(jī)自身也安設(shè)有網(wǎng)絡(luò)防火墻，防火墻與殺毒軟件都能夠較為有效地保護(hù)服務(wù)器。值得注意的是，虛擬化技術(shù)在物理服務(wù)器中應(yīng)用后，黑客們更加容易攻擊服務(wù)器，為此，必須要做好服務(wù)器虛擬化技術(shù)應(yīng)用的安全防護(hù)工作。

2.服務(wù)器虛擬化技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用

服務(wù)器虛擬化技術(shù)是一類較為先進(jìn)的資源虛擬化技術(shù)，其分為兩種表現(xiàn)形式，一是“多對(duì)一”的技術(shù)形式，指的是把多臺(tái)物理服務(wù)器虛擬為一臺(tái)邏輯服務(wù)器，二是“一對(duì)多”的技術(shù)形式，指的是將一臺(tái)物理服務(wù)器虛擬為多臺(tái)邏輯服務(wù)器。通常情況下，高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室傾向于應(yīng)用第二種服務(wù)器虛擬化技術(shù)。

虛擬化技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用后，服務(wù)器應(yīng)用系統(tǒng)與硬件設(shè)備將相互分離，服務(wù)器將擁有同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)的能力，如此一來，網(wǎng)絡(luò)上分散的應(yīng)用以及服務(wù)將被集中起來進(jìn)行有效的管理，人們可以依據(jù)應(yīng)用或者服務(wù)器的實(shí)際需求來開展服務(wù)器資源的分配工作。經(jīng)驗(yàn)表明，在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)后，服務(wù)器的應(yīng)用質(zhì)量與效率將得到顯著的提升。在應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)后，服務(wù)器的應(yīng)用率將明顯上升，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室所需的物理服務(wù)器數(shù)量將顯著下降，如此，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備成本將顯著降低。虛擬機(jī)擁有快速復(fù)制與部署的優(yōu)勢(shì)，因此在服務(wù)器虛擬化技術(shù)應(yīng)用后，服務(wù)器維護(hù)管理工作的工作量將下降，與此同時(shí)，服務(wù)器的升級(jí)與維護(hù)工作將更加地便捷與輕松[1]。

筆者所在的高校在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建工作中采用了VMware workstation軟件，成功地提升了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的運(yùn)行效率與工作靈活性，使得實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)具備便于維護(hù)與管理的特點(diǎn)。本校在服務(wù)器虛擬化工作中應(yīng)用了VMware軟件，順利地將一臺(tái)物理服務(wù)器虛擬成了多個(gè)應(yīng)用平臺(tái)，滿足了不同專業(yè)、不同課程學(xué)生的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)要求，既保障了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，又有效地降低了服務(wù)器建設(shè)成本。

本校將VMware Workstation宿主操作系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的主機(jī)上，該操作系統(tǒng)擁有基于LINUX與WINDOWS環(huán)境的兩大版本，不同版本的操作系統(tǒng)各有千秋，就目前狀況而言，國(guó)內(nèi)高校通常選用基于WINDOWS環(huán)境的操作系統(tǒng)。筆者所在高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室選用了7.0版本的VM-ware Workstation軟件。

在開啟虛擬機(jī)安裝項(xiàng)目前應(yīng)當(dāng)做好虛擬機(jī)硬件配置工作，主要工作內(nèi)容是創(chuàng)建以及選擇虛擬硬盤、確定虛擬機(jī)中央處理器的數(shù)量，為虛擬機(jī)劃撥物理內(nèi)存等。此外，還需要做好虛擬機(jī)聲卡、USB以及網(wǎng)卡等硬件的選擇工作。在確認(rèn)虛擬硬件配置工作結(jié)束后跟進(jìn)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)的安裝工作，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)的安裝方法與物理機(jī)安裝方法一致。最后，應(yīng)當(dāng)將相應(yīng)的應(yīng)用軟件、服務(wù)妥善安裝至虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)中。首先，應(yīng)當(dāng)啟動(dòng)VMware Workstation，隨后操作人員可以進(jìn)入虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)當(dāng)中，在進(jìn)入操作系統(tǒng)后技術(shù)人員便可以將應(yīng)用軟件與各種服務(wù)安裝于系統(tǒng)之中，高校各專業(yè)的課程需要決定了軟件與服務(wù)的配備數(shù)量與種類，服務(wù)以及軟件的安裝方法與物理服務(wù)器大致相同。通過研究大量的技術(shù)方案與資料，筆者所在的高校成功地建設(shè)了滿足不同專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)需求的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用適應(yīng)了學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的需要，每一位學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上都能獲得一臺(tái)虛擬服務(wù)器。如此，學(xué)生便獲得了更多了解網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)。虛擬服務(wù)的操作具有“傻瓜式”的特點(diǎn)，許多學(xué)生反映，其只要在圖形界面上圈圈點(diǎn)點(diǎn)便能完成較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)工作，服務(wù)器虛擬技術(shù)極大地降低了他們的實(shí)驗(yàn)量，提升了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的質(zhì)量與效率[2]。

結(jié)語：新的發(fā)展形勢(shì)下做好高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室服務(wù)器虛擬化技術(shù)應(yīng)用工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，有利于縮減實(shí)驗(yàn)室設(shè)備建設(shè)成本、提升教師的教學(xué)質(zhì)量、降低學(xué)生的實(shí)驗(yàn)量，為此，高校應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)先進(jìn)的服務(wù)器虛擬化技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)不斷優(yōu)化計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)條件，促進(jìn)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作長(zhǎng)足進(jìn)步的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛鵬飛.基于VMware vSphere的高職院校服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用與管理[J]. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2016（33）

[2]王捷.服務(wù)器虛擬化與圖書館實(shí)施策略[J]. 圖書館學(xué)刊. 2011（06）