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服务器虚拟化在云计算中的应用研究

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【摘 要】随着信息技术的不断发展,传统的网络计算模式如C/S模式已经无法跟上信息通信产业的脚步。为满足其需要,基于服务器虚拟化技术的云计算应运而生。文章对服务器虚拟化技术的现状及在云计算中的应用进行分析和研究。

【关键词】服务器虚拟化;云计算;应用

云计算,是一种基于互联网的新型共享基础设施的方法,它脱离了软件与硬件的联系,通过互联网上异构、自治的服务为用户提供按需即取的计算。中国云计算专家刘鹏认为:“云计算是通过网络提供可伸缩的廉价的分布式计算能力。”如今云计算在生活中的运用越来越广泛,如在线办公软件、电子日历、地图导航、搜索引擎等,用户只要输入简单的口令即可在线获得所需信息。云计算融合了多项ICT技术,其中服务器虚拟化技术最为关键。

所谓服务器虚拟化,就是把服务器物理资源抽象为逻辑资源,把物理硬件与操作系统相互脱离并允许多个虚拟机在同一物理机上独立运行,实现了一台服务器虚拟成多个服务器使用的效果。例如,1U双插槽双核服务器通过虚拟化技术,可以将这台服务器变成10台虚拟服务器,分别运行不同的虚拟操作系统。这样使得数据资源中心由单一的服务器变成了统一的资源池,提高了资源的利用率,实现了服务器的整合。基于服务器虚拟化技术在云计算中的重要作用,笔者对其作出如下研究:

一、服务器虚拟化技术的分类

(一)基于硬件的虚拟化技术。所谓的硬件虚拟化,就是对计算机或操作系统的虚拟化,它对用户隐藏了真实的计算机硬件,虚拟出另一个抽象计算平台。硬件虚拟化技术通过提高虚拟系统的隔离性而增强了虚拟化的性能、灵活性和可靠性。例如:基于CPU的虚拟化,即将单个CPU模拟成多个CPU并行运行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且所有的应用程序均可在相互独立的空间内运行而互不影响。例如,在Windows Vista中,通过软件可以同时安装XP、Linux等操作系统,当需要使用时可以直接调用,但并非重启电脑的情况下任意切换操作系统。

(二)基于操作系统的虚拟化技术。操作系统虚拟化技术就是以一个操作系统为母体,克隆出多个子系统的技术。它可以虚拟出一个近乎一摸一样的系统,并与原系统有着密切的联系,一旦更改了原系统,那么所有虚拟系统也会随之更改。

(三)基于应用程序的虚拟化。随着虚拟化技术的发展,出现了逐渐从企业往个人、往大众应用的发展趋势,于是便出现了应用程序虚拟化技术,简称应用虚拟化。

硬件虚拟化和操作系统虚拟化是虚拟完整的真实的操作系统,应用虚拟化的目的也是虚拟操作系统,但只是为保证应用程序的正常运行,例如虚拟系统注册表、C盘环境等的某些关键部分,所以较为轻量、小巧。应用虚拟化技术应用到个人领域,可以实现很多非绿色软件的移动使用,如CAD、3ds Max、Office等;可以让软件免去重装烦恼,不怕系统重装,很有绿色软件的优点,但又在应用范围和体验上超越绿色软件。

二、服务器虚拟化技术的应用

(一)用于服务器的整合。服务器整合是将多个不同服务器中的信息内容转移到VPS上,使之运行在一个单独的物理服务器上,提高服务器硬件的利用率。据数据表明,单个服务器的利用率只有20%,而虚拟服务器的利用率能够提高到75%至80%。这样就减少了管理多台物理服务器的成本并提高了服务器的投资回报。

(二)用于数据系统的灾难恢复。服务器虚拟化技术可以实现灾难恢复或者其他类型的应用软件备份和恢复,因为虚拟化数据与它所运行的硬件设备是彼此独立的,这样就提高了数据迁移的灵活性,降低容灾的部署成本,来加快数据的拷贝和应用程序的恢复。

(三)用于开发和测试环境。服务器虚拟化能够分离不稳定的环境,这是所有开发人员在应用程序设计所希望的。因此开发人员全面利用了服务器虚拟化技术和虚拟机镜像,使得软件的开发和测试更加简易化。

三、服务器虚拟技术的挑战

(一)备份问题。服务器虚拟化的备份复杂器技术能够帮助用户解决服务器的可用性、灵活性的问题。但是,服务器虚拟化也可能造成虚拟服务器的无序扩展。这样导致用户无法及时备份新增的镜像,以致用户不能在限定的维护时间内进行完整的备份。

(二)降低存储容量的利用率。服务器虚拟化技术虽然可以减少服务器硬件的购买成本,却增加了技术应用和管理的复杂性,以致间接地降低了存储容量的利用率。很多企业苦恼于如何合理有效地为虚拟服务器分配存储资源。

(三)连带影响问题。虚拟机的管理程序统管所有运行的虚拟机,可能造成一个虚拟化层被破坏而影响服务器上的所有的工作负载,一个虚拟化层的妥协影响所有托管的工作负载妥协的结果。

(四)安全风险。因为管理程序是由虚拟机提供的,因此管理访问权限必须严格控制和优化,但是大多数的虚拟化平台缺乏适当的管理访问权限。这样很容易使一个未授权的用户获取宿主操作系统的访问权限,造成安全漏洞。

四、服务器虚拟化技术的改进

服务器虚拟化技术对已有的数据中心带来了巨大的影响,面临的挑战也越来越大。为适应更好的发管理工具。展,服务器虚拟化技术应作出相应的改进。首先,要建立完整的虚拟化备份,增强备份工具的扩展性和兼容性,使备份工作更加高效。其次,创新配置服务器虚拟技术可以加入更多的配置管理工具,例如监控、警报和离线升级等等。这样不仅能优化管理,还能解决安全漏洞问题。最后,实现网络融合技术。目前,虚拟网络和物理网络的融合有很多实现方法,却没有一种万能的解决方法。因此服务器虚拟化技术在发展过程中要注重网络融合技术的改进。

五、结语

随着新型网络计算模式的出现,云计算逐渐受到重视。而在云计算的实现中,服务器虚拟技术尤为关键。本文介绍了服务器虚拟化技术的分类和应用,分析了服务器虚拟化存在的挑战,并给出了相应的改进措施。

参考文献

[1] 李桂萍.云计算的两大特性:虚拟化、分布式[J].通信世界,2011(16).

[2] 李刚健.基于虚拟化技术的云计算平台架构研究[J].吉林建筑工程学院学报,2011(01).