試析VMware虛擬化技術(shù)的運(yùn)用

張建躍，董秀軍

（杭州市公安局交通警察支隊(duì)科研所,310014）

虛擬化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最早發(fā)現(xiàn)于大型機(jī)，然而伴隨AMD以及互聯(lián)網(wǎng)在處理器上對(duì)虛擬化提供的硬件支持，虛擬化技術(shù)也有了更光明的前景?，F(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)走在了世界的前列，硬件設(shè)備為虛擬化軟件應(yīng)用技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。虛擬化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也為我們整合了硬件資源，為我們提供了一個(gè)良好的平臺(tái)、所以公安機(jī)關(guān)要想更好的使用數(shù)據(jù)、減少投入成本，加強(qiáng)硬件的工作效率，就要更好的使用虛擬化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，政府部門應(yīng)當(dāng)從人員、技術(shù)方面給予幫助，使社會(huì)各界可以快速、完整、有序的應(yīng)用虛擬化軟件技術(shù)。

1 介紹虛擬化與VMware的含義

1.1 簡(jiǎn)述硬件的虛擬化

作為人們熟悉的虛擬化軟件技術(shù)主要有Virtual PC以及VMware。虛擬化指的是多個(gè)具有不同系統(tǒng)的操作技能在同種物理機(jī)上獨(dú)立運(yùn)行的軟件技術(shù)。每個(gè)虛擬化機(jī)器都有屬于自己的虛擬硬件，如：CPU、RAM、網(wǎng)卡等，在這幾種硬件中加入應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)。不管使用了怎樣的硬件，在操作程序中它們都是一樣的。也就是說，在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，虛擬化通過形成一個(gè)抽象層，將操作系統(tǒng)和硬件隔開，進(jìn)而使網(wǎng)絡(luò)資源受到更好的利用，并具有靈活性。虛擬化設(shè)備在安裝文件時(shí)，能夠?qū)ξ募焖俨渴?、安裝、保存，在很短時(shí)間內(nèi)將一臺(tái)服務(wù)器上的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)服務(wù)器中，將零停機(jī)、零維修與連續(xù)工作相整合。

1.2 VMware的三種運(yùn)行模式

1.2.1 橋接模式。這種模式是將網(wǎng)絡(luò)同虛擬機(jī)相連接的最基本方法。當(dāng)以太網(wǎng)中存在一個(gè)真實(shí)主機(jī)時(shí)，可以通過手動(dòng)為系統(tǒng)配置IP地址，子網(wǎng)掩碼等，并將其同宿主機(jī)建立在一個(gè)網(wǎng)段，從而達(dá)到通信的目的。

1.2.2 Host-only模式。當(dāng)遭遇特殊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時(shí)，必須將真實(shí)和虛擬相分離，這種狀態(tài)下可以采取Host-only的模式進(jìn)行隔離虛擬環(huán)境，這時(shí)虛擬機(jī)與真實(shí)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接是通過虛擬私有網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，只有在相同的Host-only模式運(yùn)行下，虛擬交換機(jī)之間才可以互相訪問，外界無法訪問。

1.2.3 NAT模式。這種模式可以使虛擬系統(tǒng)利用NAT功能，在通過宿主機(jī)器所在的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問公網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在虛擬系統(tǒng)中達(dá)到互聯(lián)的目的。

1.3 VMware的對(duì)比優(yōu)勢(shì)

下面作者主要將從CPU、RAM、網(wǎng)絡(luò)以及存儲(chǔ)等方面同其余相同類型技術(shù)性能進(jìn)行對(duì)比。

1.3.1 CPU。不同的因素決定著中央處理器所添加不同數(shù)量的開銷，在運(yùn)用密集型應(yīng)用的狀態(tài)下，無論是什么樣的處理系統(tǒng)都可能減少整體性能。但是，虛擬機(jī)可以利用能力平衡處理器加載一個(gè)高效的方式，并能夠充分利用多核及多處理器進(jìn)行配置，令它可以完成密集型的工作，數(shù)據(jù)庫及電子郵件還不會(huì)對(duì)應(yīng)用程序的性能產(chǎn)生影響。

1.3.2 RAM。如同其軟件一樣，虛擬層需要有一個(gè)單獨(dú)的內(nèi)存，這樣可以使得它在不降低內(nèi)存的數(shù)量的條件下，運(yùn)行操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序。因此說，記憶通常是一個(gè)受因素限制的確定總?cè)藬?shù)的一個(gè)虛擬機(jī)，你可以合并成一個(gè)單獨(dú)的物理服務(wù)器。同時(shí)，虛擬機(jī)減少了開銷內(nèi)存，可以為內(nèi)存管理提供一個(gè)良好的機(jī)制，一旦過度的作出承諾并進(jìn)行頁面透明共享，或者擴(kuò)大合同金額，平均分配內(nèi)存在不同虛擬機(jī)應(yīng)用負(fù)載之間的增加或者減少。

1.3.3 存貯。虛擬機(jī)想要運(yùn)行沒被修改過的操作系統(tǒng)，就需要上千兆字節(jié)的來對(duì)全部應(yīng)用程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序及文件等進(jìn)行空間存儲(chǔ)。如果多臺(tái)虛擬機(jī)在同一個(gè)物理服務(wù)器上，其可以對(duì)所要聯(lián)合文件的大小產(chǎn)生影響，并且必須加快訪問儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的速度。虛擬機(jī)通過vstorage vmfs虛擬機(jī)來解決通過提高輸入或者輸出的性能，并且可以將虛擬機(jī)同一時(shí)間訪問共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供出來。這種將存儲(chǔ)集中起來的方式可以減少潛伏使的周期及提升吞吐量，且提供了基本保障及獨(dú)特的功能，例如：即時(shí)遷移或者是綜合備份。

1.3.4 網(wǎng)絡(luò)?？紤]網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及性能是一個(gè)虛擬的基礎(chǔ)設(shè)施，它相同于網(wǎng)絡(luò)對(duì)物理環(huán)境進(jìn)行考慮一樣。在很多情況下，網(wǎng)絡(luò)吞吐量體力負(fù)荷同其虛擬化的工作量是相同的。VMware可以提供一個(gè)良好的平臺(tái)，虛擬機(jī)可以利用額外的硬件所提供的安全隔離在同一臺(tái)物理機(jī)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓展。同時(shí)也可以提高虛擬機(jī)在物理器上的透明度及工作量，因?yàn)槿魏我粋€(gè)虛擬機(jī)都擁有各自的地址，可以達(dá)到四個(gè)虛擬接口卡的同時(shí)使用。

1.3.5 技術(shù)類比

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1.3.6 VMware虛擬系統(tǒng)存在的不足點(diǎn)。相對(duì)的任何事物都是有優(yōu)點(diǎn)有缺點(diǎn)的，再好的東西都不可能沒有不足點(diǎn)，下面我們來分析下VMware虛擬化技術(shù)所存在的缺點(diǎn)及不足。第一，缺少對(duì)硬件的控制性。由于虛擬設(shè)備在一個(gè)裝封文件中，并且應(yīng)確保數(shù)據(jù)你能一臺(tái)服務(wù)器中轉(zhuǎn)換到另一臺(tái)服務(wù)器中，實(shí)現(xiàn)零維修、零停機(jī)與連續(xù)工作相整合的目的，所有不是x86設(shè)備的USB接口都不被支持，這造成虛擬設(shè)備對(duì)周圍設(shè)備控制力的結(jié)果，并且多數(shù)設(shè)備的接入裝置都要依靠專業(yè)的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行處理；第二，在解決配置較低的硬件設(shè)備時(shí)受到局限。x86設(shè)備中的虛擬化軟件技術(shù)解決的是，當(dāng)硬件資源對(duì)某些程序來說過于充裕時(shí)，能更好的利用余下資源。

1.3.7 簡(jiǎn)述VMware以及它的發(fā)展前景。自上個(gè)世紀(jì)90年代末，VMware就已經(jīng)被應(yīng)用在虛擬化軟件技術(shù)中。VMware結(jié)合多年的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)不滿足只作為管理系統(tǒng)技術(shù)與虛擬化軟件技術(shù)的供應(yīng)商。它在找尋新的目標(biāo)，并將其應(yīng)用到硬件系統(tǒng)中，這將在很大程度上提高VMware在網(wǎng)絡(luò)中的位置。雖然VMware有可能統(tǒng)治虛擬市場(chǎng)，然而在面對(duì)微軟公司以及Viridian的應(yīng)用程序中，VMware公司希望可以提高競(jìng)爭(zhēng)力。但是Viridian因各種因素的影響，將在未來一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)新的版本。所以，VMware未來有廣闊的發(fā)展前景。

2 VMware虛擬化軟件技術(shù)的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于單獨(dú)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)組建

出于每個(gè)虛擬機(jī)在邏輯上都是單獨(dú)一臺(tái)計(jì)算機(jī)的原因，造就了各個(gè)虛擬機(jī)之間、主機(jī)和虛擬機(jī)之間、虛擬機(jī)同其他計(jì)算機(jī)之間的關(guān)系是等價(jià)的，也意味著一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)可以利用多臺(tái)計(jì)算構(gòu)建一個(gè)局域網(wǎng)，并可以運(yùn)行一些軟件，并在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上建立模擬環(huán)境同時(shí)進(jìn)行軟件測(cè)試。

2.2 統(tǒng)一管理

通過對(duì)VMware軟件的使用，可以提供一個(gè)更易于使用、更集中化的備份工具，可以更好的服務(wù)虛擬服務(wù)器，它可以在集中化的代理服務(wù)器中實(shí)施備份，也可以同其他備份軟件協(xié)調(diào)工作，由于其只需要將其他備份軟件配置在代理服務(wù)器上，不同于傳統(tǒng)的服務(wù)器需要在每臺(tái)服務(wù)器上都裝置備份軟件的Agent，因此可以在很大幅度上節(jié)省購(gòu)買Agent的費(fèi)用。

2.3 在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運(yùn)用

虛擬網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建是以計(jì)算機(jī)的實(shí)際配置情況為依據(jù)，在教學(xué)中運(yùn)用VMware進(jìn)行多媒體教室的搭建，設(shè)置虛擬的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，可以在很大程度上使實(shí)驗(yàn)設(shè)備的緊張狀態(tài)得到緩解，將實(shí)驗(yàn)室硬件經(jīng)費(fèi)投入較大的問題解決的同時(shí)還可以提高教學(xué)質(zhì)量。VMware將老師的教學(xué)方法及學(xué)生的學(xué)習(xí)方式都進(jìn)行了改變，從而使得虛擬化技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)起到了積極的影響。

3 總結(jié)

綜合以上敘述，我們可以了解到VMware虛擬化技術(shù)的構(gòu)建、優(yōu)勢(shì)、及不足點(diǎn)以及其在實(shí)際中的運(yùn)用，通過以上分析，我們可以得出結(jié)論，VMware虛擬技術(shù)可以在保持原有硬件設(shè)備的條件下，充分將硬件的潛力發(fā)掘出來，將硬件的利用率提高到一定程度，同時(shí)也將信息部門的工作效率進(jìn)行了有力的提高，使勞動(dòng)力獲得了解放，實(shí)現(xiàn)了在不改變現(xiàn)有資源的情況下獲取更高的回報(bào)的目標(biāo)。

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