虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

楊軍

摘 要：21世紀(jì)，科技一直在蓬勃發(fā)展，我們已經(jīng)進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，但是計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜。在這樣的形勢下，我們把虛擬化的技術(shù)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)合在一起，給我們的計(jì)算機(jī)發(fā)展帶來了很大的幫助。本文主要從虛擬化技術(shù)的概述、分類，以及虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用，并且對(duì)虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用中目前出現(xiàn)的問題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：虛擬化技術(shù)；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；應(yīng)用

最近這些年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)一直都引起了人們的廣泛關(guān)注，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜，我們要不斷加強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的管理。由于虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)里面的應(yīng)用，一定程度上解決了我們計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所出現(xiàn)的一些管理問題。因此，虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用給我們的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)帶有劃時(shí)代的意義。

一、虛擬化技術(shù)概述和分類

從上個(gè)世紀(jì)的60至10年代開始，我們的虛擬化技術(shù)就逐漸亮相在眾人面前。這個(gè)時(shí)代的虛擬化技術(shù)主要是用來給計(jì)算機(jī)的一些軟件提供支持的環(huán)境。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們的科學(xué)技術(shù)也在不斷的發(fā)展，計(jì)算機(jī)也在我們的日常生活中得到了普及，但是我們的計(jì)算機(jī)的安全性也就變得比較脆弱。剛開始虛擬化技術(shù)是我們的科研人員為了處理和解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的問題。我們所講的虛擬化技術(shù)是把我們的一些運(yùn)行程序放在虛擬機(jī)上運(yùn)行，虛擬機(jī)之間是有間隔性的，這樣可以有效的提高計(jì)算機(jī)的安全性。根據(jù)虛擬化技術(shù)的應(yīng)用不同，我們對(duì)虛擬化技術(shù)主要分為以下幾類：

（一）平臺(tái)的虛擬化

平臺(tái)的虛擬化主要是說把我們計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的服務(wù)器和操作系統(tǒng)進(jìn)行虛擬化。那么所講的服務(wù)器虛擬化是把我們的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的物理層進(jìn)行分割，然后把這些分配到每個(gè)虛擬機(jī)中。在分類上來講，我們的服務(wù)器虛擬化主要又可以分成硬件的虛擬化和軟件的虛擬化兩大類。

（二）資源虛擬化

在虛擬化中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用的資源，這就是我們的資源虛擬化，這里面主要有網(wǎng)絡(luò)的虛擬化和存儲(chǔ)的虛擬化。網(wǎng)絡(luò)的虛擬化是把我們的網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)行分割，分割成許多的獨(dú)立的通道，以此來控制和提高帶寬的使用率。存儲(chǔ)虛擬化主要是說在計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)中有許多的物理存儲(chǔ)單元，把這些存儲(chǔ)單元看成是一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)地。。但是對(duì)于我們的用戶來講是看不到具體的存儲(chǔ)磁盤的，因此為存儲(chǔ)虛擬化。

（三）應(yīng)用虛擬化

把我們的應(yīng)用程序從操作系統(tǒng)中分離出來，看似在操作系統(tǒng)中嗎，但是應(yīng)用卻又不依賴我們的操作系統(tǒng)。這就是我們專門為應(yīng)用程序提供的虛擬運(yùn)行環(huán)境這就是我們所講的應(yīng)用虛擬化。

（四）表示層虛擬化

表示虛擬化是在我們的用戶在運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，沒有真正在我們的操作系統(tǒng)上面運(yùn)行，而是在服務(wù)器上面運(yùn)行，用戶那邊也只顯示程序的界面和用戶進(jìn)行的操作，這就是我們講的表示虛擬化。

二、虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用

虛擬化技術(shù)的應(yīng)用主要是在我們的高性能計(jì)算機(jī)中，這些計(jì)算機(jī)利用虛擬化技術(shù)進(jìn)行資源整合。在我們的科學(xué)技術(shù)中我們已經(jīng)在研究把我們的虛擬化技術(shù)運(yùn)用在虛擬環(huán)境的搭建，這種研究的目的是利用虛擬化技術(shù)來減少我們系統(tǒng)出錯(cuò)。在虛擬化技術(shù)中我們還可以對(duì)我們的代碼進(jìn)行運(yùn)行，提高真正的系統(tǒng)的性能。以下主要是對(duì)虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的趨勢。

（一）構(gòu)建專門的虛擬環(huán)境

運(yùn)行環(huán)境對(duì)我們的計(jì)算機(jī)功能的發(fā)展有著特別重要的作用，在不同程度上影響著我們計(jì)算機(jī)的功能。虛擬化技術(shù)可以利用一些規(guī)模比較小的系統(tǒng)來開發(fā)出運(yùn)行環(huán)境比較大的系統(tǒng)，這樣就可以保證我們的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的最佳運(yùn)行，使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也可以更加方便的操作。因此，在我么進(jìn)行高性能計(jì)算機(jī)的研發(fā)時(shí)，我們的虛擬化技術(shù)可以支持我們的研發(fā)，從而提高我們的計(jì)算機(jī)的功能。

（二）實(shí)現(xiàn)資源的整合

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)也在不斷的向不同結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，我們需要利用我們的虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢來克服我們計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一些問題?？梢岳锰摂M化技術(shù)來隱藏我們的硬件的資源存儲(chǔ)，這樣就能讓我們的用戶在同一個(gè)環(huán)境中使用不同結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。

（三）強(qiáng)化系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)性

一般性能比較高，規(guī)模比較大的高性能計(jì)算機(jī)中，我們計(jì)算機(jī)的機(jī)構(gòu)也在不斷的變得復(fù)雜，這樣我們計(jì)算機(jī)出現(xiàn)問題的可能性也在不斷增加。因此，使用虛擬計(jì)算機(jī)技術(shù)可以隔離我們的虛擬內(nèi)存，能夠有效的避免由于軟件的操作錯(cuò)誤而引起的對(duì)虛擬內(nèi)存的影響。虛擬化技術(shù)可以快速的恢復(fù)我們正在使用的程序，防治引起運(yùn)行中斷。

（四）增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性

虛擬化技術(shù)可以提高我們計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性能，虛擬機(jī)能夠?qū)ξ覀兊膽?yīng)用程序進(jìn)行檢查，可以有效的避免病毒長時(shí)間對(duì)我們的計(jì)算機(jī)的影響，最大程度的保證了我們系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

三、虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用中的問題

（一）虛擬機(jī)協(xié)同問題

性能比較高的計(jì)算機(jī)一般使用的虛擬化技術(shù)的服務(wù)器都會(huì)比較復(fù)雜，沒有僅僅只停留在底層的硬件設(shè)備的問題上。在一些多維結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)我們需要從多個(gè)節(jié)點(diǎn)來建立虛擬機(jī)，這樣可以利用虛擬化技術(shù)，讓我們的多個(gè)虛擬機(jī)進(jìn)行協(xié)同工作來構(gòu)建比較龐大的系統(tǒng)，這樣也會(huì)得我們的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能比較高。

（二）虛擬內(nèi)存的問題

在我們的計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展過程中，我們需要一次性的設(shè)置許多個(gè)虛擬內(nèi)存，這樣才能促進(jìn)和支持我們計(jì)算機(jī)的發(fā)展。與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同，這樣比較大的計(jì)算機(jī)內(nèi)存需要我們考慮很多實(shí)際的問題，如應(yīng)該如何部署這些虛擬機(jī)的位置，以及內(nèi)存的分配和系統(tǒng)的管理這些都是給我們的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究帶來了很大的問題。

（三）系統(tǒng)兼容性問題

現(xiàn)在的高性能計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)的兼容性的要求都比較高，利用虛擬化技術(shù)可以把我們的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件抽象出來，形成更多的計(jì)算機(jī)資源的形態(tài)，我們的研究人員為此研究出更加適用的編譯器和函數(shù)模型，讓我們的用戶使用更加方便。

四、總結(jié)

虛擬化技術(shù)可以促進(jìn)我們計(jì)算機(jī)的發(fā)展，也會(huì)給我們計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其他領(lǐng)域的融合帶來促進(jìn)作用，我們要不斷優(yōu)化虛擬技術(shù)在我們計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用，為我們的計(jì)算機(jī)發(fā)展不斷做貢獻(xiàn)，這也就要求我們的研究人員要不斷的提高自己的技術(shù)水平，更好的促進(jìn)人類文明的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳曉天.戴爾虛擬化整體解決方案為虛擬技術(shù)的普及鋪平道路[J].每周電腦報(bào)，2012（25）：106108.