淺析虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

林佩珊 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院

關(guān)鍵字：虛擬化技術(shù) 數(shù)據(jù)中心 數(shù)據(jù)處理

隨著網(wǎng)絡(luò)化信息時代的到來，云計算在社會各界中被廣泛使用。云計算數(shù)據(jù)中心中常常使用網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)進行控制和實施，在某些方面提高了云計算數(shù)據(jù)中心的服務(wù)效益。網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)能夠保證整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行的有效性、安全性和時效性，能夠保證云計算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的服務(wù)效率。

1 相關(guān)概況

交換機集群技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的雛形，盒交換機是其重要組成部分，這種技術(shù)是最為原始的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，為當前的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，雖然在云計算數(shù)據(jù)中心中已經(jīng)不被采用，但是其標志著網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的開端。虛擬化的范圍比較寬闊，主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)虛擬化、服務(wù)器虛擬化、存儲路徑和方式虛擬化、計算機屏幕和桌面的虛擬化、計算機各項程序的虛擬化和表層虛擬化等，但是在云計算數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中網(wǎng)絡(luò)虛擬化和服務(wù)器虛擬化比較常見。云計算數(shù)據(jù)中心中常常會運用許多網(wǎng)絡(luò)類型，這些類型都是以云計算數(shù)據(jù)中心為基點。

2 虛擬化技術(shù)的基本原理

虛擬化技術(shù)是一種從邏輯的角度上而不是物理的角度來進行資源分配。硬件和軟件的分離就通過虛擬化技術(shù)實現(xiàn)了，這樣用戶在使用時不在需要去考慮硬件怎么具體的實現(xiàn)，只用在虛擬化層提供的環(huán)境上將屬于自己的系統(tǒng)和軟件運行起來就可以了。比如說在一臺PC上安裝了虛擬化的軟件后，就可在上面安裝多個操作系統(tǒng)。每個操作系統(tǒng)之間是相互獨立，互不影響、各自運行的。這和以前的傳統(tǒng)在單個服務(wù)器裝上幾個操作系統(tǒng)后，但是只能運行其中一個操作系統(tǒng)不同，在一定基礎(chǔ)上就降低了對硬件設(shè)施的投資成本。

但是我們要知道并不是所有的硬件都能夠較好的支持虛擬化。比較老的處理器比如說x86 處理器會根據(jù)執(zhí)行的范圍來對一些特定的指令來產(chǎn)生不同的結(jié)果，這就會出現(xiàn)一個問題是說因為管理程序是應(yīng)該只能在一個受保護的范圍中來執(zhí)行。針對這個問題，一些如VMware 之類的虛擬化解決方案會提前的掃描需要執(zhí)行的代碼，來將這些指令替換成一些陷阱，然后系統(tǒng)的管理程序就能夠正確的處理他們。Xen 是能夠支持一種協(xié)作的虛擬化的方法，并不需要任何的更改。

3 虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

云計算以其優(yōu)越性在社會各界中得到了廣泛的運用，云計算的優(yōu)越性之所以能夠得到如此充分的發(fā)揮，是因為有虛擬技術(shù)作為保障以及支持，虛擬技術(shù)在云計算中的具體應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1 服務(wù)器中的虛擬化技術(shù)

在服務(wù)器當中所運用的虛擬技術(shù)實際上是一種去耦合技術(shù)，它的主要作用是將上層軟件操作系統(tǒng)以及基礎(chǔ)物理設(shè)備分離，然后再將應(yīng)用程序操作系統(tǒng)以及硬件設(shè)備在同一時間遷移到虛擬機文件當中去，然后再通過統(tǒng)一的統(tǒng)籌安排，從而將其系統(tǒng)部署、備份以及軟件發(fā)布的速度能夠加快，從而使設(shè)備在操作的過程當中的耦合性能夠得到強化，使系統(tǒng)在運行的過程當中能夠變得更加可靠，進而實現(xiàn)隔離與共享目標。在實際生活當中，當需要啟動云計算的時候，往往需要借助虛擬化平臺，才能夠達到分離硬件設(shè)備，管理虛擬機以及調(diào)度資源等目的。在虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)之上，云計算不僅可以以最快的速度部署好所需要操作的程序、還可以達到實時遷移虛擬機的效果，同時在操作的過程當中負載節(jié)點由高到低實現(xiàn)實時遷移對關(guān)閉空閑的多余物理節(jié)點是有一定的幫助的，從而對節(jié)約能源消耗，提高資源利用率以及應(yīng)用性能有一定的幫助。

3.2 資源存儲中的虛擬化技術(shù)

云計算在運行的過程當中，要想運行的通暢就必須有資源存儲這一功能，而其在運行的過程當中所運用到的虛擬化技術(shù)，主要是以抽象化的存儲硬件資源形式存在于云計算當中，換句話來說，就是在單一或者多個可以提供資源存儲的服務(wù)的實體上進行虛擬化技術(shù)應(yīng)用，從而使在運行過程當中可能會變得復(fù)雜的底層框架能夠在運行的時候變得相對簡潔。如此操作便可以使與資源有關(guān)的物理存儲以及邏輯印象得以分離，從而為系統(tǒng)運行以及管理人員在操作的過程當中能夠有一個無縫簡化的資源虛擬視圖，這個視圖在運行的過程當中有簡化系統(tǒng)、功能集成或增加以及分解或仿真等。因此云計算在進行資源存儲操作的過程當中，所運用到的虛擬化技術(shù)，不僅能夠使存儲資源管理得以實現(xiàn)，還可以使分配得到簡化，從而使云計算用戶在運用云計算用戶終端的過程當中不需要配備存儲設(shè)備就可以享受共享存儲服務(wù)，而且在享受共享存儲服務(wù)的過程當中，還能夠使數(shù)據(jù)資源得到安全性以及隔離性方面的保證。

3.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的虛擬化技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)虛擬化是在日常生活當中以網(wǎng)絡(luò)的形式，來使用戶的需求得以滿足，運用虛擬化技術(shù)是人們在日常生活當中可享受到的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在可管理性，可擴展性以及資源利用效率等方面得到改善，同時這幾個方面也是云計算在運用過程當中的研究重點。云計算數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)虛擬化在實際生活當中其實是由不同的層次而構(gòu)成的，而且這些層次存在著分工明確各具特色的特點，其中包含核心層，接入層以及虛擬網(wǎng)絡(luò)交換等多個方面。在對云計算的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進行監(jiān)管的過程當中，我們應(yīng)該根據(jù)云計算用戶數(shù)量大，分布廣以及接入方式不同等特點，采取與云計算實際情況相結(jié)合的方式來提高其網(wǎng)絡(luò)接入的適應(yīng)性以及可擴展性。

4 提高網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)應(yīng)用效率的措施

雖然說現(xiàn)階段云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)在各行各業(yè)當中都得到了比較廣泛的運用，但是其在運用的過程當中仍然存在了許多方面的不足，因此在對其進行運用的過程當中我們應(yīng)該盡可能的采取有效的措施去解決這些不足之處。

4.1 可靠性的措施

在對云計算數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)虛擬化進行構(gòu)建的過程當中，應(yīng)該將其高虛擬化資源的兼容性配置性，收費性以及可擴展性等著重加以管理，從而使云計算數(shù)據(jù)中心的服務(wù)效益與以前相比較而言，能夠得到進一步的提升，其中主要包含以下幾個方面：動態(tài)情況檢定，分發(fā)計劃、配置補丁管理，性能監(jiān)控，日常維護，狀態(tài)檢測，數(shù)據(jù)服務(wù)費用的計算等，只有在對其進行監(jiān)管的過程當中，將這幾個方面的問題處理好，才能夠使云計算數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)虛擬化應(yīng)用技術(shù)的可靠性能夠得到有效的提升。

4.2 提高網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)應(yīng)用的安全性

在云計算快速發(fā)展的過程當中，云計算數(shù)據(jù)中心在各行各業(yè)發(fā)展的過程當中，為他們提供了各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時他們也提高了網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的安全性，從而使其能夠符合各行各業(yè)的安全保密要求。在這個信息大爆炸的時代，信息和數(shù)據(jù)的安全對行業(yè)的發(fā)展來說有著很重要的作用，同時也對行業(yè)的未來前景起了決定性的作用，是企業(yè)在激烈市場競爭當中，能夠穩(wěn)居一席之地的重要原因。

4.3 權(quán)威認證

有關(guān)方面的云計算數(shù)據(jù)中心運營商，在云計算發(fā)展的過程當中，積極地引進了高校安全可靠的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，并且通過了國家的相關(guān)規(guī)定，獲得了國家權(quán)威部門的認證。企業(yè)在對云計算技術(shù)進行運用的過程當中，會考慮運營商的信譽以及應(yīng)用程序的檢測結(jié)果。云計算數(shù)據(jù)中心在發(fā)展的過程當中，可以將與此有關(guān)的技術(shù)研究外包給對于這方面十分專業(yè)的研究團隊或者是在運營的過程當中，自己投資對網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)進行研究，此外最后還可以將其外包給系統(tǒng)運營商。在以上的三種方法當中，最常用的一種就是外包給系統(tǒng)運營商，這種方法除了使云計算應(yīng)用中心中所運用的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，能夠得到提高之外，還可以使云計算數(shù)據(jù)中心在運營的過程當中得效率能夠得以提升，從而達到減少成本的目的。