计算机应用中虚拟化技术的研究

刘建军（河北科怡科技开发有限公司，河北 石家庄 050000）

计算机应用中虚拟化技术的研究

刘建军（河北科怡科技开发有限公司，河北 石家庄 050000）

虚拟化技术很早便已经出现，在当前已成为十分成熟的计算机应用技术之一。本文通过介绍其原理和分支，探讨了其在IT领域所带来的优势，并举例说明了其在计算机应用当中的使用，仅供参考。

虚拟化；原理；分支；应用；优势

虚拟化技术在计算机应用当中是一种资源管理技术，这种技术突破了计算机硬件的桎梏，使用户能够用更好的组态来组合运行计算机硬件资源。它是云计算技术的重要技术支撑（当然并不是必须的）。它将应用程序和数据在不同层次以不同的面貌展示，有助于用户（包括开发、维护人员）方便地使用应用程序和数据。这使得它成为计算机应用当中的宠儿。

1 原理

虚拟化技术在计算机应用方面所涉及的范围是比较广的，所以涉及到不同的应用，其所采用的原理有所差别。具体而言包括三个主要的实现原理——拆分、整合以及迁移。

首先，拆分。如果一台计算机的性能较高，在执行某项计算工作的时候，负荷小，资源得不到充分利用，此时就可以利用拆分原理实现虚拟化——将这台计算机从逻辑上拆分出多台计算机，提供给多个用户使用，使该计算机的资源得以充分利用。而这个模式当中，高性能计算机变成了物理服务器。

其次，整合。如果有多台计算机，但是性能相对比较低，无法单独完成一项计算任务，比如说地质分析、气象预报这样的领域中，需要大量计算，往往对计算机计算性能要求高。此时要利用整合原理实现虚拟化，将多台计算机进行整合，构建出虚拟服务器，实现分布式计算，从而满足对性能的需求。

第三，迁移。该原理包含两个方面。一方面，将一台计算机闲置的资源动态分配给另一台计算机，使其性能得到提升。另一方面，则是结合网络将本地资源共享给远程计算机。比如WIN系统环境下共享目录，Linux系统环境下的NFS等等。

2 分支

上世纪60年代计算机虚拟化就已经有应用出现，几十年的发展下来，计算机应用当中的虚拟化技术已经发展出多种分支。如服务器虚拟化，这是常规的虚拟化技术运用，利用拆分原理，把一台物理计算机或是服务器拆分成虚拟的逻辑资源，进而构成虚拟的多个虚拟机——即虚拟服务器。这种模式下，同一个物理平台能够运行多个相同或不同的OA或是应用程序，成为不同应用和业务的平台，使物理服务器的资源得到最佳的优化配置，提升了其性能。又如网络虚拟化，这个分支的争议性较大，发展尚处于初级阶段，主要是利用交换机的虚拟路由特点实现同一网段下的网络分割成不同规则的子网络，使交换机性能得到充分的发挥。再如储存虚拟化——资源管理，利用虚拟抽象层，映射多个物理存储设备，用户通过虚拟层的接口，访问存储的资源。用比较好理解的话来说，这个虚拟层就是云端。用户不必管理物理设备，也不必关心其容量，只需要关注虚拟层的容量和安全。

3 优势

结合上文的分析，虚拟化技术优势十分明显，最为显著的就在于提升物理设备的性能，减少了设备的添加，对于降低维护和开发成本具有显著的作用。以当前大数据时代来说，海量的数据需要极高的计算资源来处理，或是用海量的储存空间来实现数据的存储。随着IT技术的创新发展，高性能计算机在不断更新，实际上很多计算机的资源没有得到充分利用，利用虚拟化技术可以将这些计算机整合起来或是拆分开，进而实现计算资源的充分利用。总的来说，虚拟化技术为用户提供了便捷的操作方式，方便了用户对资源的管理和配置，实现计算资源的高效利用。

虚拟化技术对云计算起到了很大作用，虚拟化能够让物理业务系统提速5到25倍。云计算虚拟化能带来极大的效率提升，但是虚拟化技术并不是云计算所必须的。主要是云计算拥有自服务层，可以管理一个私有云、公共云或是托管云，而虚拟化技术没有自服务层，不能提供云计算服务，但是虚拟化技术与云计算能够优势互补，进而为用户提供更优质的服务。

4 应用

以网络教室为例，传统模式的网络教室的基础是操作系统用户远程登陆使用服务器，隔离性差，权限低，资源分配不均衡。一旦某位用户执行了一个十分耗费计算资源的操作，那么整个系统都会受到牵连，使系统变得极慢。利用虚拟化技术可以使每个用户使用一个自己的虚拟机，难点是大量虚拟机启动如何能够更快，以保证交互。同时利用虚拟机配置不同的环境，可以方便地实现多课程实验，比如A课程需要WIN系统+ DirectX+MPI的实验环境，而B课程却需要Linux+MySQL+ Apache的实验环境。用虚拟机来建立不同的环境，某门课需要哪种虚拟机，直接调用配置好的即可。以Windows7系统来说，在计算机上配置一个虚拟机，现阶段可以利用VMware软件来实现。按照软件提示的操作步骤即可完成创建一个新虚拟机的操作，即可在Windows7环境下实现多个OS。

5 结语

综上所述，当前来看虚拟化技术已经成为IT行业当中一种十分成熟的技术，对于降低IT成本，提高效率具有显著的作用。其在灵活性、可靠性、安全性、可移植性方面具有显著的优势。各行各业都在享受着虚拟化技术的实惠，使其成为计算机应用的宠儿。

[1]马芳.计算机技术中虚拟化技术的应用分析[J].电脑迷, 2016,09:139.

[2]刘乐妍.探讨计算机技术中虚拟化技术的应用[J].通讯世界,2015,08:15-16.

[3]南木,赵永志.计算机虚拟化技术原理与应用之研究[J].海峡科技与产业,2016,10:84-85.

刘建军（1980-），男，汉族，河北石家庄人，计算机本科，河北科怡科技开发有限公司，工程师，研究方向：电子工程