電子學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

劉雪飛

摘要：在國(guó)內(nèi)現(xiàn)代化建設(shè)步伐不斷加快的時(shí)代背景下，虛擬化技術(shù)已經(jīng)得到了極為迅猛的發(fā)展，并且在電子計(jì)算機(jī)中也得到了相對(duì)較為廣泛的應(yīng)用，為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化給以了充分的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；虛擬化技術(shù)；存儲(chǔ)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）04-0091-01

虛擬化技術(shù)興起于上個(gè)世紀(jì)中后期，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用較廣，能夠以拓展硬件設(shè)備容量，簡(jiǎn)化應(yīng)用程序構(gòu)架等方式，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各個(gè)電子元件的運(yùn)作模式進(jìn)行虛擬。而就當(dāng)下社會(huì)來(lái)看，伴隨著國(guó)內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域信息化水平的不斷提升，其對(duì)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的依賴程度也不斷增加，對(duì)此必須保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程的可靠度指標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，可以將虛擬化技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，以此為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)提供充分的技術(shù)保障。

1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中虛擬化技術(shù)的應(yīng)用類型

通常來(lái)說(shuō)，將虛擬化技術(shù)滲透與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)文件的高效存儲(chǔ)與復(fù)制。而就現(xiàn)今該技術(shù)的具體應(yīng)用類型來(lái)看，大體可以劃分成以下幾大類型：

其一，完全虛擬化類型?？梢劳杏趆ypervisor軟件的虛擬化技術(shù)，借助于對(duì)CPU指令的采集，在系統(tǒng)中構(gòu)建一個(gè)具備主機(jī)運(yùn)作功能虛擬層。其二，準(zhǔn)虛擬化類型。該虛擬化模式并不能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)主機(jī)功能的完全模擬，其工作模式主要是對(duì)客戶端的優(yōu)化與修正，能夠與上述軟件進(jìn)行協(xié)同運(yùn)作，在開(kāi)源操作中應(yīng)用較為廣泛。其三，操作系統(tǒng)層的虛擬化類型。該虛擬環(huán)境下，服務(wù)器往往處于獨(dú)立運(yùn)作的狀態(tài)，可以通過(guò)對(duì)個(gè)虛擬服務(wù)器的整合操作實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)資源的有效配置，在運(yùn)作速率等上有著極為明顯的優(yōu)勢(shì)，但在靈動(dòng)性上卻存在一定的缺陷。其四，硬件設(shè)備的虛擬化類型。

2 虛擬化技術(shù)在高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

就虛擬化技術(shù)在高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用來(lái)看，主要可以分為以下幾大方面：

其一，能夠高效實(shí)現(xiàn)對(duì)異構(gòu)資源的有機(jī)處理。虛擬化技術(shù)可以借助于超級(jí)計(jì)算整合處理的模式，依托于本身的異構(gòu)資源整合處理計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)既有資源的采集與合并，可集成多線程類的計(jì)算方式，能夠?qū)?jié)點(diǎn)的異構(gòu)處理模式更加合理，這就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高性能計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的優(yōu)化。

其二，可以完善高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理與控制相關(guān)資源的模式，能夠?qū)?duì)應(yīng)信息資源進(jìn)行模塊化處理，進(jìn)而以此為基礎(chǔ)構(gòu)建成為虛擬平臺(tái)的主體系統(tǒng)架構(gòu)，可以以模塊化處理的方式，完成對(duì)各類信息資源的合理調(diào)控，這對(duì)提高高性能計(jì)算機(jī)資源處理效率是有著極大促進(jìn)作用的。

其三，能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)容錯(cuò)。在當(dāng)下高性能計(jì)算系統(tǒng)構(gòu)架的不斷復(fù)雜化的背景之下，以往所使用的容錯(cuò)技術(shù)已經(jīng)不能滿足于該類計(jì)算機(jī)的切實(shí)需要。通過(guò)虛擬化技術(shù)在該類計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的有效融合應(yīng)用，可以以主動(dòng)容錯(cuò)的方式，依托于所設(shè)定的管理平臺(tái)接入端，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)作狀態(tài)的動(dòng)態(tài)化監(jiān)管，自然也就可以在其失效的第一時(shí)間，啟動(dòng)相應(yīng)的主動(dòng)容錯(cuò)模式，以此恢復(fù)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)功能。

3 虛擬化技術(shù)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)曾經(jīng)所廣泛使用的存儲(chǔ)模式大多直接與服務(wù)器進(jìn)行連接，可以將其列屬為私有制存儲(chǔ)之列，這不光不利于對(duì)數(shù)據(jù)資料的整合分析，而且在信息資源共享的過(guò)程中還需要?dú)v經(jīng)較多不必要的運(yùn)算操作，效率相對(duì)較為低下。對(duì)此，可以在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中可以合理引入現(xiàn)今的虛擬化技術(shù)，借助于其虛擬卷映射、數(shù)據(jù)快照以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)流檢測(cè)控制等方式，通過(guò)對(duì)各類異構(gòu)存儲(chǔ)硬件工具的屏蔽，為使用者提供更為簡(jiǎn)單高效的訪問(wèn)模式，該模式一方面能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的優(yōu)化，另一方面也可以緩解由于各種不確定性持續(xù)膨脹所導(dǎo)致的所需存儲(chǔ)空間擴(kuò)展問(wèn)題。而就當(dāng)下虛擬化技術(shù)的應(yīng)用背景來(lái)看，其與存儲(chǔ)系統(tǒng)的融合大多有以下三大方式。

首先，可以依托于計(jì)算機(jī)主機(jī)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)的虛擬化。可以選擇嵌入主機(jī)操作系統(tǒng)的方式，安裝相應(yīng)自帶虛擬化功能模塊的應(yīng)用程序，就能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的虛擬化。該虛擬化模式可以采用邏輯卷的模式，將原本的物理存儲(chǔ)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的邏輯性虛擬的存儲(chǔ)空間，可以有效完成多主機(jī)間的共享存儲(chǔ)。其次，還可以選擇以存儲(chǔ)設(shè)備為基礎(chǔ)的虛擬化模式。但該技術(shù)現(xiàn)今還不夠成熟，擴(kuò)展性較低。另外，還可以依托于現(xiàn)今的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)的虛擬化，該模式應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，可以依托于系統(tǒng)框架、通信協(xié)議等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資源的多元化管理，是現(xiàn)今存儲(chǔ)系統(tǒng)所使用的主流虛擬方式。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍越發(fā)廣泛的時(shí)代背景之下，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的優(yōu)化，提高其在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用的適宜性，應(yīng)該將虛擬化技術(shù)合理的應(yīng)用于其中，以此促進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)朝著多層次的方向不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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