云計(jì)算虛擬化技術(shù)的發(fā)展與趨勢

陳欣++成立輝++鄭智江

摘 要云計(jì)算虛擬機(jī)技術(shù)在融合計(jì)算機(jī)多方面技術(shù)的同時(shí)，對信息的搜集和處理都有很大的改善，然而，單一性問題制約著其發(fā)展。容器數(shù)據(jù)處理技術(shù)對云計(jì)算虛擬化信息處理技術(shù)的完善有著巨大的推動作用。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算虛擬化 Ducker容器技術(shù) 發(fā)展與趨勢

計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，大大的提高了工作效率，為了更好的運(yùn)用云計(jì)算信息處理技術(shù)，對云計(jì)算虛擬化技術(shù)的探討很有必要。

1 虛擬化技術(shù)的基本概念

1.1 服務(wù)器虛擬化

服務(wù)器虛擬化是將一部計(jì)算機(jī)處理終端虛擬成多個(gè)計(jì)算機(jī)處理終端的過程。是在硬件和操作系統(tǒng)之間加入虛擬化層，做到硬件與操作系統(tǒng)的有效解耦，虛擬化層又是多個(gè)操作系統(tǒng)能在同一個(gè)服務(wù)器上運(yùn)行的實(shí)例。多個(gè)操作系統(tǒng)在這一個(gè)服務(wù)器上能夠得到獨(dú)立的操作平臺，共享服務(wù)器資源。也使每個(gè)虛擬機(jī)得到了獨(dú)立的模擬出來的硬件設(shè)備。

1.2 Docker容器技術(shù)

Docker容器技術(shù)是一種可以兼容不同標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境下操作系統(tǒng)的容器平臺運(yùn)算技術(shù)，衍生出多種形式的容器管理軟件系統(tǒng)，Docker使得容器的操作非常簡便，用戶不必關(guān)注容器技術(shù)處理，使用Docker平臺上的容器技術(shù)處理運(yùn)算時(shí)類似于使用一個(gè)輕量級的虛擬機(jī)，Docker使得操作LXC簡單化。

2 Docker技術(shù)和傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)的分析

2.1 Docker與虛擬機(jī)對比

容器技術(shù)與虛擬機(jī)技術(shù)有相似之處，獨(dú)有的處理空間，root命令的執(zhí)行，專屬網(wǎng)絡(luò)接口和IP地址，可制定復(fù)雜的路由及iptable規(guī)則，啟動文件系統(tǒng)等功能。區(qū)別在于容器是在操作系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)虛擬化，存在獨(dú)立操作空間，沒有獨(dú)立操作系統(tǒng)，它借用主機(jī)操作系統(tǒng)。虛擬機(jī)在硬件層面實(shí)現(xiàn)虛擬化，有獨(dú)立的操作系統(tǒng)。因此，Docker容器技術(shù)節(jié)省了許多操作系統(tǒng)的空間占用和運(yùn)行，同時(shí)能做到與虛擬機(jī)同樣效果的計(jì)算運(yùn)行。

2.2 Docker容器技術(shù)的優(yōu)勢

Docker容器技術(shù)能在幾秒內(nèi)啟動開始運(yùn)行，使主機(jī)資源的利用率大幅提升，簡化部署工作程序，它又屬于內(nèi)核級別的虛擬化設(shè)置，不需要hypervisor的支持。容器技術(shù)比虛擬機(jī)的運(yùn)算粒度更小更細(xì)化，命令的遷移和擴(kuò)展更輕便快捷?？蓱?yīng)用于各種操作平臺，不用顧忌平臺的鎖屏問題，運(yùn)算的管理簡便化，代碼更新自動化。Docker容器技術(shù)能讓用戶在不同的處理平臺之間自由轉(zhuǎn)換。

3 Docker容器技術(shù)對云計(jì)算發(fā)展的影響

3.1 容器即服務(wù)

傳統(tǒng)虛擬機(jī)虛擬化技術(shù)里IaaS云服務(wù)已較完備，通過IaaS技術(shù)能夠做到計(jì)算資源和儲備資源從多個(gè)渠道同時(shí)獲取，滿足了云計(jì)算“按需獲取、按量計(jì)費(fèi)、彈性擴(kuò)展”，但它所提供資源粒度過大，且無法提供資源最大化利用的解決方案，也沒有對外提供服務(wù)的功能，Docker容器技術(shù)的介入改善了資源粒度過大的問題，它使用的cgroups技術(shù)輕松做到對資源系統(tǒng)粒度大小的控制，由此提升資源系統(tǒng)的利用率。

3.2 基于容器的PaaS服務(wù)

IaaS平臺技術(shù)已經(jīng)為云計(jì)算奠定了基礎(chǔ)，而PaaS層級的改進(jìn)沒有進(jìn)步。Docker容器技術(shù)的出現(xiàn)，在與虛擬化技術(shù)的對接中，很好地彌補(bǔ)了PaaS技術(shù)的缺陷，將云計(jì)算的計(jì)算能力級層提升到了PaaS層級，為PaaS技術(shù)平臺的實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展提供了全新的路徑。

4 云計(jì)算虛擬化技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 容器技術(shù)和虛擬化技術(shù)將會共存

介于傳統(tǒng)虛擬機(jī)虛擬化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和容器技術(shù)的優(yōu)勢，考慮到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的處理系統(tǒng)多樣性和數(shù)據(jù)處理量超大性的原因，有些功能不能做到替代，只能共存。虛擬機(jī)虛擬化技術(shù)的安全性高于容器技術(shù)，具備成熟的操控生態(tài)圈，但該技術(shù)卻不可能做到容器技術(shù)在一個(gè)服務(wù)器上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)的模式。容器技術(shù)也做不到同時(shí)提供多租戶使用的模式。兩者的優(yōu)劣不能做到替代，能夠互補(bǔ)，兩者并無不相容，可長期共存。

4.2 在虛擬機(jī)內(nèi)運(yùn)行容器技術(shù)將會成為趨勢

虛擬機(jī)虛擬化技術(shù)是對每一個(gè)操作系統(tǒng)提供獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理路徑和環(huán)境，它具有監(jiān)控和管理能力為所有運(yùn)行的操作系統(tǒng)提供了安全的處理環(huán)境，將容器處理技術(shù)植入虛擬機(jī)虛擬化運(yùn)行系統(tǒng)里，既可以借助虛擬機(jī)的豐富的監(jiān)控管理優(yōu)勢和安全保障能力，也可以使虛擬機(jī)的數(shù)據(jù)處理得到擴(kuò)展。虛擬機(jī)的硬件隔離優(yōu)勢可以很好地彌補(bǔ)容器技術(shù)中多個(gè)操作系統(tǒng)同時(shí)處理數(shù)據(jù)時(shí)的影響，而容器技術(shù)的快速處理運(yùn)行和靈活的平臺之間的轉(zhuǎn)換優(yōu)勢提高了虛擬機(jī)技術(shù)的運(yùn)算速率。由此看來，在虛擬機(jī)上運(yùn)行容器技術(shù)將是未來云計(jì)算虛擬化技術(shù)發(fā)展的趨勢。

4.3 以容器為中心的云計(jì)算時(shí)代即將開始

虛擬機(jī)計(jì)算技術(shù)所呈現(xiàn)的單一系統(tǒng)的處理和運(yùn)行速率過慢的劣勢，始終制約云計(jì)算處理技術(shù)的發(fā)展，而容器技術(shù)的開發(fā)和利用，對云計(jì)算的虛擬化技術(shù)的改進(jìn)將是顛覆性的。容器技術(shù)以多系統(tǒng)共融和系統(tǒng)平臺自由切換的優(yōu)勢，使IaaS平臺和PaaS都在研發(fā)如何在自身的系統(tǒng)程序里接入容器處理技術(shù)，容器技術(shù)對虛擬機(jī)虛擬化技術(shù)缺陷的彌補(bǔ)，將對云計(jì)算虛擬化發(fā)展產(chǎn)生大的推動作用。

5 結(jié)語

總之，將容器技術(shù)與虛擬機(jī)技術(shù)融為一體，Docker容器技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了容器技術(shù)和虛擬機(jī)技術(shù)的融合，Docker技術(shù)使更多地應(yīng)用程序在一個(gè)服務(wù)器上同時(shí)運(yùn)行，在建立起的容器化應(yīng)用程序里，讓開發(fā)和使用的人員操作起來更加簡便靈活，減少了署應(yīng)用程序的環(huán)節(jié)，容器技術(shù)與虛擬機(jī)技術(shù)不是取舍關(guān)系，是互補(bǔ)共融狀態(tài)，未來以容器技術(shù)為核心的云計(jì)算處理時(shí)代即將到來。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

陳欣（1984-），女。工程師，碩士研究生。主要研究方向?yàn)橄到y(tǒng)分析與集成、地震信息技術(shù)。

成立輝（1978-），女。工程師，本科。主要研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)管理、計(jì)算機(jī)技術(shù)。

鄭智江（1984-），男。工程師，碩士研究生。主要研究方向?yàn)榇蟮販y量、地震信息技術(shù)。

作者單位

中國地震局第一監(jiān)測中心 天津市 300180endprint