計算機(jī)虛擬化技術(shù)的分析及其應(yīng)用

摘 要：當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，各種各樣的新興科學(xué)技術(shù)不斷的誕生和發(fā)展，虛擬化的互聯(lián)網(wǎng)時代已經(jīng)深深地融入到人們的生活中。計算機(jī)技術(shù)已然成為當(dāng)今社會中，人們工作、學(xué)習(xí)、生活都不可缺少的重要組成部分。在計算機(jī)技術(shù)中，計算機(jī)虛擬化技術(shù)依靠它獨(dú)有的優(yōu)勢成為當(dāng)下最受矚目、也是最受歡迎的計算機(jī)技術(shù)之一。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)技術(shù)；虛擬技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TP317

近些年來，隨著時代的不斷進(jìn)步，計算機(jī)虛擬化技術(shù)在當(dāng)下高科技的社會環(huán)境中應(yīng)用廣泛。尤其是計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、以及自動控制技術(shù)等都飛速發(fā)展的環(huán)境下，計算機(jī)虛擬技術(shù)在提高和增強(qiáng)政府部門或者個人企業(yè)的運(yùn)營管理和人事管理等等各個方面的行政效率、節(jié)約公司運(yùn)行成本和公司資源、提高政府部門或者個人企業(yè)的可靠性和安全性等方面都有有著很重要的積極作用。計算機(jī)虛擬技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今社會的重點(diǎn)發(fā)展動力，為人們的生活和工作帶來了極大的改變。

1 計算機(jī)虛擬化技術(shù)的分析

1.1 計算機(jī)虛擬化技術(shù)中的資源的虛擬化

計算機(jī)虛擬化技術(shù)分為資源虛擬化、應(yīng)用程序虛擬化、以及平臺虛擬化三個部分。

資源的虛擬化是指將計算機(jī)中已經(jīng)存在和固定的資源信息進(jìn)行虛擬操作，主要包括網(wǎng)絡(luò)虛擬化和存儲虛擬化兩個部分。其中，網(wǎng)絡(luò)虛擬化是指將計算機(jī)的寬帶分為幾個互不干擾的、相互獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)通道，再將網(wǎng)絡(luò)中的寬帶資源分配到各個通道中，使得每份資源都有特定的寬帶管道，各份資源之間也應(yīng)該做到互不干擾。存儲虛擬化是指將計算機(jī)設(shè)備中的各項內(nèi)存資源虛擬化，將不同的存儲單元合并到一起，形成一個相對獨(dú)立的存儲空間。這種資源虛擬化的技術(shù)既可以提高計算機(jī)處理器的運(yùn)行效率，又可以為數(shù)據(jù)和內(nèi)存提供大量的存儲空間。

1.2 計算機(jī)虛擬化技術(shù)中的應(yīng)用程序的虛擬化

應(yīng)用程序虛擬化是指將正在運(yùn)行的應(yīng)用程序從實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)中脫離出來，減小對于操作系統(tǒng)的依賴，從操作系統(tǒng)的控制中脫離出來，進(jìn)入“虛擬”狀態(tài)。應(yīng)用程序虛擬化的主要操作方法有很多種，其中最為常見的方法有模擬化執(zhí)行、仿真虛擬技術(shù)等等。這種應(yīng)用程序虛擬化技術(shù)既可以提高計算機(jī)處理器的運(yùn)行效率，與此同時，又可以為程序的運(yùn)行和操作提供一個適合的、良好的虛擬操作環(huán)境。

1.3 計算機(jī)虛擬化技術(shù)中的平臺的虛擬化

平臺虛擬化技術(shù)是一項針對計算機(jī)中的各類平臺所設(shè)計的技術(shù)，需要將計算機(jī)中的各類平臺進(jìn)行虛擬化。其中的平臺主要指計算機(jī)桌面，各類網(wǎng)站的網(wǎng)站頁面，對話框窗口、以及各類服務(wù)器等等，促使它們進(jìn)行虛擬的系統(tǒng)化服務(wù)。使得以上各類平臺的操作更加靈敏、便捷，顯示和服務(wù)更加可靠、安全。其中，應(yīng)用最為廣泛和常見的是計算機(jī)桌面虛擬化和服務(wù)器虛擬化。桌面虛擬化是指對計算機(jī)的桌面進(jìn)行虛擬化，并且用戶可以在任意一個計算機(jī)終端對同一個網(wǎng)站進(jìn)行訪問。服務(wù)器虛擬化包括硬件虛擬化和軟件虛擬化兩種，是指將操作系統(tǒng)中正在運(yùn)行的進(jìn)程進(jìn)行分割，再將分割之后的各個模塊分別配知道虛擬機(jī)中。硬件虛擬化的主要虛擬對象是主板芯片中包含的數(shù)據(jù)內(nèi)容、軟件中攜帶的數(shù)據(jù)內(nèi)容、以及中央處理器正在運(yùn)行處理的數(shù)據(jù)內(nèi)容；而軟件虛擬化是在虛擬化平臺上應(yīng)用操作系統(tǒng)進(jìn)行操作的，因此這個虛擬化可以在同一個計算機(jī)上進(jìn)行各項程序的運(yùn)行。

2 計算機(jī)虛擬化技術(shù)的應(yīng)用概述與優(yōu)點(diǎn)

2.1 計算機(jī)虛擬化技術(shù)的應(yīng)用概述

計算機(jī)虛擬化技術(shù)在釋放用戶的IT潛能、降低用戶的總體擁有成本等等方面都具有很大的作用。與此同時，計算機(jī)虛擬技術(shù)也成為整合服務(wù)器設(shè)備，簡化設(shè)備的最好方法。其中，數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器虛擬技術(shù)已經(jīng)成為計算機(jī)科學(xué)和安全信息科學(xué)中的最大運(yùn)用方面。局部精確的調(diào)查信息統(tǒng)計，目前，社會上有數(shù)十萬的與計算機(jī)相關(guān)的大型公司或者企業(yè)，都將公司運(yùn)行的流程中進(jìn)行了大范圍的虛擬化，尤其在計算機(jī)的存儲器、服務(wù)器、中央處理器、網(wǎng)絡(luò)配置器等等設(shè)備進(jìn)行了虛擬化，使得計算機(jī)的各種實(shí)際的基礎(chǔ)架構(gòu)被實(shí)用程序所代替。同時，在對計算機(jī)的運(yùn)行環(huán)境的管理中，利用虛擬化技術(shù)來提高管理效率，同時也大大的降低了計算機(jī)基礎(chǔ)構(gòu)架的成本費(fèi)用。

在目前我國的大多數(shù)高校中，選擇使用的操作系統(tǒng)大多都是通過不同的軟件開發(fā)從而開發(fā)出來的，易導(dǎo)致服務(wù)器的數(shù)量大大增加，有因為每個設(shè)備的服務(wù)功能都不同，從而導(dǎo)致計算機(jī)的運(yùn)行和應(yīng)用效率大大降低。與此同時，一些機(jī)構(gòu)會選擇利用雙機(jī)設(shè)備從而進(jìn)行相應(yīng)的程序運(yùn)營服務(wù)，這種方式的工作效率會更加低下，從而造成了極其嚴(yán)重的資源消耗浪費(fèi)、對電力資源的消耗也比較大。因此，隨著社會的快速發(fā)展，大多數(shù)部門機(jī)構(gòu)或者個人公司、企業(yè)已經(jīng)采用了計算機(jī)虛擬技術(shù)，將計算機(jī)虛擬技術(shù)引進(jìn)到原始的計算機(jī)操作系統(tǒng)中，將結(jié)果數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程作為計算機(jī)操作系統(tǒng)中的主要內(nèi)容，附加一定的業(yè)務(wù)時效。運(yùn)用虛擬服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和保護(hù)，避免一旦操作不當(dāng)，就會影響機(jī)器工作甚至導(dǎo)致機(jī)器自動停止、從而導(dǎo)致計算機(jī)內(nèi)的許多數(shù)據(jù)丟失或者業(yè)務(wù)不能繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象發(fā)生，為計算機(jī)操作系統(tǒng)提供良好的保護(hù)性和可靠性。

另外，虛擬機(jī)監(jiān)控器也是最具代表性的計算機(jī)虛擬技術(shù)的應(yīng)用。虛擬機(jī)監(jiān)控器是用于對底層硬件的訪問的功能進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到每一個用戶操作系統(tǒng)都能夠共享同一臺機(jī)器的目的分軟件應(yīng)用層機(jī)器。虛擬機(jī)監(jiān)控器的工作方式與計算機(jī)的操作系統(tǒng)對于計算機(jī)的進(jìn)程管理和線程管理大致相同。計算機(jī)操作系統(tǒng)的工作模式有兩種，分別為操作態(tài)操作系統(tǒng)工作模式和用戶態(tài)操作系統(tǒng)工作模式，對于一條指令，在運(yùn)行之前，操作系統(tǒng)首先要對該條指令進(jìn)行檢查。在軟件層選擇應(yīng)用虛擬機(jī)監(jiān)控器軟件層之后，客戶操作系統(tǒng)所處的位置就不再會是原來所在的級別。可以使得虛擬機(jī)監(jiān)控器有效的對客戶操作系統(tǒng)對于計算機(jī)資源的訪問進(jìn)行良好的控制，可以有效的阻止一個客戶操作系統(tǒng)代替另一個客戶操作系統(tǒng)而使得另一個客戶操作系統(tǒng)被調(diào)離內(nèi)存。

2.2 計算機(jī)虛擬化技術(shù)在應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)

計算機(jī)虛擬化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有很多優(yōu)點(diǎn)，其中最具代表性的有以下幾點(diǎn)。第一，計算機(jī)虛擬技術(shù)可以對計算機(jī)進(jìn)程的運(yùn)行進(jìn)行管理集中，便于對計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。計算機(jī)虛擬技術(shù)可以根據(jù)不同的進(jìn)程的需要，將計算機(jī)中的操作系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時的更改甚至重新創(chuàng)建，以達(dá)到在同一臺計算機(jī)上可以虛擬出各種不同的操作系統(tǒng)，建造一個高效、簡捷的操作環(huán)境與調(diào)試程序，最終達(dá)到集中式管理，簡化操作流程，更加簡單、有效、快捷的進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)。第二，計算機(jī)虛擬技術(shù)可以節(jié)約資源。由于計算機(jī)虛擬技術(shù)可以大大將少操作進(jìn)程中所需要的終端設(shè)備的數(shù)量，因此，可以大大節(jié)省設(shè)備運(yùn)行所需要利用的電力資源、電纜資源、網(wǎng)絡(luò)組件的資源，以及存儲空間資源。第三，計算機(jī)虛擬技術(shù)可以大大提高終端設(shè)備的利用率。計算機(jī)虛擬技術(shù)可以有效的將計算機(jī)中的多種資源結(jié)合到一起，使得一臺終端設(shè)備上可以同時進(jìn)行多種進(jìn)程的操作與運(yùn)行，在保證完整運(yùn)行同樣多的程序的前提下，可以大大減少所需要的軟件和硬件的應(yīng)用數(shù)量，因此，大大提高了設(shè)備的利用率，同時，也大大降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

3 結(jié)束語

隨著社會的快速發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)已然成為當(dāng)今社會上最重要的技術(shù)之一。其中，計算機(jī)虛擬化技術(shù)在應(yīng)用中的地位也已經(jīng)越來越重要。計算機(jī)虛擬化技術(shù)不僅能夠有效的提高服務(wù)器的利用率，更可以有效的節(jié)約計算機(jī)系統(tǒng)的投資成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳曦.計算機(jī)虛擬化技術(shù)的發(fā)展與展望[J].新課標(biāo)學(xué)習(xí)（社會綜合），2010（10）：17-18.

[2] 陳熠.企業(yè)服務(wù)器虛擬化應(yīng)用平臺的構(gòu)建與應(yīng)用分析[J].計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2011（07）：13-14.

[3]黨閏民，寧勇，孔德勝.計算機(jī)虛擬化技術(shù)的分析及其實(shí)踐應(yīng)用[J].科技傳播，2013（20）：22-23.

作者簡介：吳科旭（1985-），男，四川綿竹人，教師，研究生在讀，研究方向：計算機(jī)應(yīng)用。

作者單位：四川傳媒學(xué)院，成都 611745