試論計算機虛擬化技術及其應用

時間：2024-10-21 20:58:34 計算機應用畢業論文我要投稿

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試論計算機虛擬化技術及其應用

　　隨著現代計算機網絡數據流量的不斷增大，往往在實際的網絡中需要更多的服務器參與到網絡組建中，下面是小編搜集整理的一篇探究虛擬化技術應用的論文范文，供大家閱讀參考。

　　摘要：隨著現代計算機與信息技術的不斷發展，虛擬化技術已經得到了巨大的進步。同時計算機虛擬技術也開始在多個行業中進行應用，體現出了非常好的作用。計算機虛擬技術相對來講，具有一定的優越性，在未來的發展中作用將會更加明顯。

　　【關鍵詞】計算機信息技術虛擬化技術應用

　　1 虛擬化技術概念與分類

　　計算機虛擬化可以分為服務器虛擬化、網絡虛擬化與存儲虛擬化三種主要方式。通過虛擬化層，硬件級的虛擬為操作系統提供了一系列的兼容硬件。每個邏輯系統文件式的備份與恢復都減少了新業務的配置時間，調試過程不斷加快。網絡虛擬化主要是指在虛擬系統上建立整個信息服務機構。通過虛擬網絡通信，提供更為細化的網絡策略與網絡控制。存儲虛擬化主要是把所有的存儲資源整合為一個大的存儲系統。這種分布式的存儲結構使服務器具有了強大的動態擴展功能，在業務需求不斷增大時，也能夠適應需要。

　　2 虛擬計算機的工作原理

　　應用虛擬化的基礎首先要有支持可虛擬化的機器，底層的機器有可能會直接支持虛擬化，也可能不會直接進行虛擬化支持，對于不直接支持的，要通過系統管理程序來進行支持。系統管理程序可以看作是平臺硬件與操作系統的抽象化形成。從某程度上可以講，這一系統管理程序就可以看作是一個操作系統，這時，可以稱為主機操作系統。在系統管理程度之上的是客戶操作系統，也就是所謂的虛擬機。不同的虛擬機都是相互隔離的操作系統，它們把底層的機器看成自己的機器，但反過來講，并不是所有的硬件都會支持虛擬化。如最老的X86處理器都不根據特定的指令產生不同的結果。系統管理程序只能在一個最受到保護的范圍內進行，所以一些虛擬化解決方案會提前掃描執行代碼，把這些指令換成陷阱指令，從而得到系統管理程序的正確處理。

　　3 虛擬計算機的工作方式

　　首先是橋接模式，這種方式主要是利用虛擬軟件在局域網上建立一個新的虛擬服務器，從而為局域網中的用戶提供網絡服務，把虛擬系統當作一臺主機進行投入使用，與其他的設備共同連接，并與其他的計算機同時存在于網絡中，同時需要給它分配相應的網絡地址、子網掩碼與網關等，每一項幾乎都與實際存在的設備無異，虛擬系統和宿主機所在的網絡與其他的計算機都可以進行訪問。

　　其次是網絡地址轉換模式。采用NAT(網絡地址轉換模式)可以實現不用手工配置的方法就能夠對互聯網進行訪問。采用這種模式的主要好處就是它在接入互聯網的過程非常簡單，不需要進行額外的配置，只需要保證宿主機可以訪問互聯網就可以。宿主機相當于打開了DHCP功能的路由器裝置，通過路由實現網絡連接自然非常容易，虛擬系統這時在系統中就像是一臺實際的計算機，通過DHCP來獲得網絡參數。

　　第三就是主機模式。在一些特定的環境中，需要把真實環境懷虛擬環境進行區分，采用host-only(主機模式)是非常有必要的，通過這種連接方式，可以保持所有的虛擬系統可以進行互訪，虛擬系統與真實的操作系統間是被隔開的，虛擬機不能對互聯網進行直接訪問。在主機模式下，虛擬系統只能與宿主機進行互訪，相當于通過雙絞線進行互連，虛擬系統的TCP/IP配置的信息都是通過主機虛擬系統的DHCP服務器來進行動態分配的。

　　在不同的用戶功能需求與使用環境中，有可能會選擇不同的虛擬模式，每一種虛擬網建設模式都有自身的特點，并不可完全復制使用。

　　4 虛擬化技術的應用

　　計算機網絡技術不斷發展，開始演生出計算機虛擬專用技術，通過在公用的網絡上打開一個特定的數據通道，從而實現了信息與資源的優化配置與共享。以虛擬服務器技術為例，可以利用虛擬化軟件在同一臺計算機上同時運行多個操作系統，如可以支持Windows、UNIX操作系統等，在切換操作系統時不需要進行機器的重啟工作。虛擬技術在運行與維護時的成本都非常低，形式可以多樣化發展，適用于一般的企業、醫院與各大高校中。在同一個企業中，利用虛擬網技術可以實現不同的科室間實現信息共享，它的主要工作方式就是把所需要的數據流量控制在虛擬廣播中，對網絡工作站的運行不進行改變，只需要在企業的計算機虛擬網絡上進行相關操作就可以完成，從而大大提高了系統的功能，為企業的管理創新與高效提供了基礎。利用計算機虛擬專用撥號技術來進行組網，這一技術在福利彩票中應用十分廣泛，可以實現全天二十四個小時進行售票，方法相對簡單一些。這一技術是對傳統技術的變革，傳統上是利用把不同地區的服務器與總服務器通過連接的方式，在特定的時間內進行集中售票，從而導致數據傳輸的速度大大降低，影響了開獎時間。

　　5 目前計算機虛擬技術存在的問題

　　隨著現代計算機網絡數據流量的不斷增大，往往在實際的網絡中需要更多的服務器參與到網絡組建中，以適應現代社會的發展。在組網過程中，有一些不同品牌與不同供應商、配置的架構合并在一些，導致設備的功耗非常大，管理成本不斷增加，同時也造成了可靠性不數以千計下降。另外每個服務器的資料利用率持續降低，一般只有20%左右。在虛擬化運行過程中，要通過不斷提高服務器的利用率，提高可靠性，才能充分利用資源。

　　6 結語

　　本文通過對虛擬原理與工作方式的介紹，并結合應用實踐對其未來的發展趨勢進行分析。隨著社會科技的發展，虛擬技術的未來將會更加完善與系統，為社會提供更多的服務與技術支持。

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