云计算中虚拟化技术的应用范例6篇

云计算中虚拟化技术的应用

云计算中虚拟化技术的应用范文1

【关键词】云计算 虚拟化技术 服务器虚拟化 存储虚拟化 网络虚拟化

随着科技的发展,对网络技术提出了更高的要求,在虚拟化技术、分布式技术的依托下,云计算被研发出来,满足人们的日常计算需求。在云计算中,可以通过网络技术将信息进行融合,提高数据处理的速度,从而为人们提供更加优质的IT服务。因此,从某种意义上来说,云计算是一种高于网络计算的技术,它提高了数值计算的速度。云计算通过连接多种虚拟服务器的形式,满足不同需求者的需求,提高了服务的时效性。云计算的设计原理在于通过分布式技术,将当下的计算同时连接到本地计算机或者远程服务器,实现资源的互动。云计算的出现不是一蹴而就的,它的衍生需要以计算机网络技术为依托,比如高性能高性能存储传输技术,比如Web 2.0等等,这些技术的产生,为云计算的出现打下了坚实的基础。

1 云计算以及虚拟化技术的科学内涵

云计算以互联网为平台,运用多项技术方法,来实现对信息资源的处理。云技术使用的技术方法包括虚拟化技术、分布式技术、标准化技术和自动化技术等等,云技术的应用需要以这些技术为依托。运用云计算可以实现按需分配,按照操作者的意愿,处理各种可配置资源。云计算相对于传统的计算而言,具有以下几方面的优点,比如云计算的虚拟化、可伸缩、低成本、高信度等等。

在云计算依靠的众多技术中,虚拟化技术是整个云计算的核心和基础,离开虚拟化技术云计算将荡然无存。虚拟化技术具有强大的资源配置能力,它通过绑定物理设备和诸多逻辑业务的方式,来扩充资源,实现资源的共享。虚拟化技术是科技发展的成果,并且随着科技的不断发展,虚拟化技术也在不断发展和完善。根据虚拟化技术的定义,我们不难看出,通过虚拟化技术可以更好的实现按需分配,使用者可以通过激活数据中心资源的方式,来获取所需要的资源,打破了传统网络技术的限制。在虚拟化技术中无论使用者使用什么操作系统或者软件环境,任何地理位置等等,都可以通过连接计算机网络的方式,来获取资源。由此虚拟化技术是计算机网络发展的代表,也是未来计算机网络发展的必然方向。云计算以虚拟化技术为依托,充分利用了虚拟化技术的优势,实现了云计算的虚拟化、简便化。

2 在云计算中应用虚拟化技术

根据前文所述,我们很容易看出,云计算的特点得以发挥的原因在于应用了虚拟化技术,也正是虚拟化技术的存在,才扩充了云计算的特点,满足不同人群的需求,下文我们将具体阐述在云计算中怎么应用虚拟化技术,具体阐述如下:

2.1 将虚拟化技术应用到服务器中

我们在对服务器进行处理时,应用虚拟化技术的主要目的在于隔离和共享各个服务器之间的资源,从而增加不同系统之间的稳定性,提高信息处理的速度。简单的说,将虚拟化技术应用到服务器中主要是利用一种去藕合技术的方法,来增强不同设备之间的耦合性,实现资源的共享。我们应用耦合技术是想达到加快系统部署、备份的目的,而这种目的的实现,需要分离上层软件、操作系统和基础物理设备,然后根据分离的结果,向上传输到可迁移的虚拟文件中,而这种可迁移的虚拟文件包含各种应用程序、操作系统和硬件设备等,以供我们下一步的处理和分析。

在当下的日常生活中,我们将虚拟化技术应用到云计算中,主要目的在于提高部署的速度,更加快速的调动所需要的资源,提高故障修复的速度,从而提高服务的稳定性和安全性,以更小的物质投入获取所需要的数据等等。虚拟化技术中,隔离专用的服务器,将不同服务器中的使用者连接到相同服务器中,为服务提供商提供创新服务平台,吸引更多的使用者连入此平台中,从而获取更多的资源,为资源共享打下基础。值得注意到是,虽然将虚拟化技术应用到服务器中有很多的优点,但是也存在一些不足,比如如何优化用户环境的稳定性和安全性,如何限制使用者的权限等等,这些都是开发人员值得思考的问题。

2.2 将虚拟化技术应用到资源存储中

云计算得到正常运行的保障在于资源的存储,没有资源的存储,云计算就失去了虚拟化的优势。将虚拟化技术应用到资源存储中,主要是为了提供一个无缝的、简单的资源虚拟视图,在这种视图中,使用者可以完成所需要的操作。此外,将虚拟化技术应用到资源存储中,还可以实现系统的简便化,增加服务功能,提高服务效率等等。总体来说将虚拟化技术应用到资源存储中包括三个环节:数据镜像复制、数据迁移、存储整合。因此在云计算中,不仅可以更加简单的对资源进行存储和操作,还能最大程度的实现资源的共享,保障数据资源的安全性和隔离性。

2.3 将虚拟化技术应用到网络服务中

将虚拟化技术应用到网络服务的目的在于提高网络服务的可管理性、可扩展性和资源利率效率等。云计算具有分工明确的特点,使用者在使用云计算中,可以通过二层互联网,也可以连入路由网来实现对数据的计算、存储等等,这种技术的存在,可以提高服务的效率,扩大数据库的规模,从而满足不同使用者的需求。尽管云计算在连接网络中不存在很大的限制,但是由于使用者众多、分布广,并且每位连接者使用的网络接入方式也不同,在进行云计算操作时,还是要考虑网络接入的稳定性、适应性以及可扩展性。

参考文献

[1]袁金艳.多虚拟机快速部署机制的研究[D].华中科技大学,2008.

[2]喻伟.基于病毒检测的虚拟机的设计与实现[D].北方工业大学,2009.

[3]王凌伟.基于虚拟机间接仿真的计算机运行环境重现[D].北京理工大学,2008.

作者简介

颜博(1982-),男,辽宁省沈阳市人。硕士学位。现为中国电子科技集团公司第五十四研究所工程师。研究方向为数据挖掘、系统集成、门户集成。

云计算中虚拟化技术的应用范文2

虚拟化技术使计算元件在虚拟的环境中运行,常用的虚拟化技术有服务器虚拟化、桌面虚拟化和网络虚拟化。网络虚拟化可以实现网络资源的共享,是下一代互联网构建的基础。传统的网络虚拟化技术有虚拟局域网、虚拟专用网、主动可编程网络和覆盖网络。云计算的出现为网络虚拟化技术带来了新的定义,虚拟化技术同时也是云计算的基础,两者相辅相成。

关键词:虚拟化;网络虚拟化;云计算

1引言

虚拟化的概念早在70年代就出现了,有关虚拟化的定义也有很多。一种理解可以将虚拟化认为是计算机在虚拟的基础上运行而不是在真实的基础上运行。该技术可以简化管理,优化资源。网络虚拟化是虚拟化技术的一个应用领域,网络计算可以对IT基础设施进行虚拟化,通过虚拟化技术降低消费者与资源之间的耦合程度,使实现IT基础设施的共享和管理,根据用户的需求动态地提供资源,实现了网络资源的共享。传统的网络虚拟化技术贯穿了整个互联网的发展进程,而近年来云计算的出现,使得网络虚拟化技术有了新的定义和发展,相应的网络虚拟化技术也带来了新的应用场景。

2虚拟化技术

在计算机方面,虚拟化通常是指计算元件不是在真实的环境上运行,而是在虚拟的环境上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,模拟多个CPU并行运行,可以在一个平台上运行多个操作系统,也可以使应用程序在各自独立的空间内运行互不影响,提高计算机的工作效率。虚拟化技术从实现角度可以分为硬件虚拟化、操作系统虚拟化和应用程序虚拟化等。硬件虚拟化是用软件来虚拟电脑的CPU、硬盘、内存等硬件设备,使之成为一台虚拟机。操作系统虚拟化是利用虚拟化软件克隆原有的操作系统,从而产生多个新系统。应用程序虚拟化一方面可以虚拟操作系统,使应用程序能够运行虚拟系统的某些部分,另一方面也可以实现很多软件的移动使用,通过局域网将非绿色软件发送到企业终端,可以安装就可以使用,降低了企业的IT成本。从应用领域来看,虚拟化技术可以分为CPU虚拟化、服务器虚拟化、文件虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化和网络虚拟化等。服务器虚拟化使用操作系统虚拟化和硬件虚拟化技术,在一台服务器上安装多个同时运行的操作系统,从使用者的角度看就相当于是多台服务器,提高了服务器的利用率。桌面虚拟化技术是将服务器上配置好桌面环境发送到客户端,只安装操作系统的客户端可以使用服务器传输的虚拟桌面,就像使用本地桌面环境一样。网络虚拟化技术可以在多个计算设备之间建立虚拟网络链接,可以将异地的局域网组成一个虚拟网,使企业的一些软件可以实现异地互访。

3传统的网络虚拟化技术

从本质上来看网络虚拟化是一种实现资源共享的技术,目的是在共享的物理网络资源上创建多个可以独立部署和管理的虚拟网络。其原理如图1所示,网络虚拟化技术可以解决网络结构的多元化和动态化,为下一代互联网的构建提供基础。从互联网的发展过程来看,传统的网络虚拟化技术经历了4个阶段:虚拟局域网络(VLAN)、虚拟专用网络(VPN)、主动可编程网络(APN)和覆盖网络。下面分别介绍这几种虚拟网络技术。VLAN是建立在交换技术的基础上,该技术不是从物理低来划分网段,而是从网络节点的需要将其划分成一个个“逻辑工作组”,一个“逻辑工作组”就是一个虚拟网络。VLAN的实现技术有4种:用MAC地址定义虚拟网络、用交换机端口号定义虚拟网络、用网络层地址定义虚拟网络和用IP广播组定义虚拟网络。通过划分虚拟网,可以将广播限制在各个虚拟网的内部,减少整个网络范围内的广播,从而提高了网络的传输效率。另外,各个虚拟网之间不能直接通信,增强了网络的安全性。VPN是在公共网络上建立专用网络的技术。该虚拟网络中的任意两个节点之间并没有点到点的物理链路,而是通过网络服务商ISP在公共网络中建立逻辑隧道,即点到点的虚拟专线组成一个逻辑网络。该虚拟网络可以使用加密和认证技术来保证用户内部网络数据在公网上的安全传输,从而实现网络数据的私有性。APN技术为用户通过网络可编程接口使用物理网络的资源,用户可以自定义报文的处理方式。APN的一种实现方式是将网络的传输层和控制层分开,在控制层面为服务提供者提供可编程接口来控制网络的状态。APN的第二个实现方式是自定义报文,在报文内部封装控制信息,路由器收到报文后按照报文内部的控制信息处理网络状态。覆盖网络大多是采用封装和隧道技术,在不改变现有网络特性的情况下,在同一个物理网络上通过覆盖构建多个虚拟网络拓扑。每一个虚拟网络拓扑都和一组感知节点对应,报文只在这些感知节点上处理,对于物理网络中的其他节点是透明的。该技术可以利用现有的底层网络,为一组特定的用户提供新的网络服务。

4云计算与网络虚拟化

传统的网络虚拟化技术随着网络的发展已出现很大的不足,和缺少很好的应用。云计算的出现,使得网络虚拟化有了新的定义,虚拟化也成就了云计算,网络虚拟化和云计算是相辅相成的。云计算是一种基于互联网的新的计算方式,软件和数据可存储在数据中心,共享的软硬件资源和信息可以按需提供给网络中的计算机。因而云计算具有安全、方便、数据共享和无限可能的优点。云计算不限制应用程序与硬件之间的关系,一个应用程序可以在不同的硬件上运行。实现云计算的一个关键问题是如何有效地整合各种资源,同时保证其安全性和可用性。目前解决这个问题的关键是是基于服务的架构SOA和虚拟化。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通过互联网提供动态易扩展且是虚拟化的资源。云计算是一个共享的概念,所有的数据和信息都在动态的架构上。而让存储、服务器等硬件变成动态的,则取决于服务器在虚拟化方面的能力。虚拟化是动态的基础,只有在虚拟化的环境下,云计算才是可能的。如图2所示的云计算平台中可以看出,虚拟化是云计算的基石,多台虚拟机构成的虚拟化的硬件平台共同支撑了全部软件层提供的服务。在该架构中,虚拟化有效地分离了硬件和软件,云计算则更加集中在软件所提供的服务商。云计算必然是虚拟化的,虚拟化给云计算提供了坚实的基础。虚拟化为云计算提供了很好的底层技术平台,云计算也为虚拟化带来了新的定义。两者在思想上是统一的,在技术上则是互补的。

5结语

网络虚拟化技术已经在IT行业取得了很大成功,得到了运行商的青睐。云计算与网络虚拟化相关的研究也在逐步推进,为IT行业带来了新的发展和应用。随着移动互联网的进一步发展,必然会出现新的网络虚拟化技术及其应用。同时,也要加强网络虚拟化技术在安全性、可靠性和完备性方面的研究。

参考文献

[1]温涛,虞红芳,李乐民.网络虚拟化的过去、现在和未来[J].中兴通讯技术,2014,20(3):2-7.

[2]赵慧玲,解云鹏,史凡.网络虚拟化及网络功能虚拟化[J].中兴通讯技术,2014,20(3):8-11.

[3]韩言妮,覃毅芳,慈松.未来网络虚拟化关键技术研究[J].中兴通讯技术,2011,17(2):15-19.

云计算中虚拟化技术的应用范文3

关键词: SPICE协议; 云计算; KVM; 桌面虚拟化; 云实验室

中图分类号: TN915?34; TP302.1 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2016)01?0013?03

0 引 言

随着云计算和虚拟化技术的快速发展,传统教学方式不能满足云计算环境下的教学资源管理和授课方式。桌面虚拟化技术通过虚拟化技术和云计算技术相结合[1],作为一种在云计算下的资源交付手段,将用户桌面环境和计算环境分离,不仅能够为用户提供便捷的桌面办公环境和较好的用户体验,还能通过统一的数据中心将用户的虚拟资源进行集中化管理,降低高校的信息管理和运维成本,提高教育数据资源的安全性,同时也能够集中管理教育资源[2]。

本文基于OpenStack平台的基础架构,采用KVM虚拟化技术搭建远程服务器集群,实现服务器资源的灵活分配和海量计算能力,设计云基础设施平台实现对云实验室虚拟资源的统一管理。设计和实现基于SPICE协议的云实验室客户端,通过地址和端口对虚拟服务器资源的访问和请求,保证了整个云实验室的安全性,同时用户可以通过云实验室客户端随时随地访问远程服务器虚拟资源,灵活管理和操作云实验室的虚拟服务器资源。

1 系统设计框架

在OpenStack云平台上构建云桌面系统的服务端,采用OpenStack作为虚拟桌面的基础服务,在OpenStack中采用KVM虚拟化技术,实现本地用户对物理服务器的远程访问,使用户能够共享相同的物理服务设备[3]。

虚拟化技术能够在一台计算机上运行多个操作系统,每个操作系统上运行自己独立的应用软件,可以对这些系统进行有效隔离,对资源进行按需分配,从而保证每一个操作系统的安全性和性能。对处理器进行了扩展,从而实现了处理器的虚拟化[4]。

来自瘦客户端、台式机、笔记本的用户发出连接请求,通过对应的SPICE服务连接云实验室的客户端,客户端首先向服务端建立一个主要接口的连接请求,创建工作线程并等待远程服务端的消息,云实验室服务端完成初始化后,客户端继续进行后面的初始化工作。图1为云实验室整体设计框架。

1.1 客户端设计与实现

本系统的客户端基于SPICE协议进行开发和设计,根据实际生产需求设计和部署,制作成针对Windows用户的安装文件,用户安装产生Qidian?for?window.exe应用程序后,产生Qidian?remote?viewer.exe客户端,操作简单便捷。

用户在登陆界面中输入在远程服务器中分配的虚拟资源的相应地址和端口,进入到远程服务器进行云实验室的操作管理。用户若没有通过认证则返回到登录界面继续登录,只有认证成功的用户可以访问远程服务器的虚拟资源,这样保证了整个云实验室的登录安全性。在云实验室客户端有文件、查看、组合键、帮助信息四个选项,用户操作界面选项实现对远程服务器集群资源的访问和操作。云实验室客户端框架如图2所示。

1.2 服务器虚拟化设计框架

通过服务器虚拟化技术将物理资源抽象为逻辑资源,从而提高云实验室物理资源的利用率,能够根据客户的具体需求改善资源分配[5],简化系统管理,降低单点故障,提高服务保障水平。

采用OpenStack作为整个云实验室的基础服务平台,在虚拟桌面的服务端实现对用户虚拟桌面的交付流程,同时可以实现对云实验室虚拟资源的管理[6]。使用ceph统一存储集群构建虚拟桌面资源池,通过KVM虚拟化技术实现远程服务器资源的虚拟化,组成庞大的服务器集群,能够提供海量的计算能力和灵活的资源调配机制,提高整个云实验室的安全性和稳定性[7]。

在整个云实验室的服务端,能够满足用户的多种资源申请需求,管理员能够统一管理和分配整个云实验室资源。管理员根据用户的请求分配虚拟机资源,在分配的过程中也附带了云实验室客户端需要的地址和端口,在云实验室客户端使用对应的地址和端口访问远程服务器资源[8]。图3为服务器资源虚拟化框架。

2 应用与测试

2.1 客户端

SPICE认证系统是整个云实验室的认证中心,用户可以根据自己的需求选择使用远程的服务器资源,通过输入远端服务器的地址和端口,实现本地客户端随时随地访问云实验室,满足不同用户的多种请求,同时也保证了整个云实验室资源的安全性。图4为客户端登陆界面。

客户端登陆界面直接连接远程服务器的虚拟资源,合法用户通过云实验室的客户端进行相应操作,只有管理员可以对合法用户进行资源的分配和回收,提高了整个云实验室的灵活性。

2.2 服务端

服务器虚拟化技术实现云实验室远程器资源的分配和管理工作。管理员登陆后才能够对远程虚拟资源进行操作,包括对虚拟资源集群的分配、回收、资源监控等。图5为云基础设施管理平台。

管理员进入云基础设施管理平台后,能够根据用户的请求合理分配服务器虚拟资源,在分配虚拟资源的过程中将云实验室客户端的地址和端口分配好,用户通过客户端对新起点云实验室虚拟资源进行访问[9]。图6为新起点云虚拟桌面。

2.3 云实验室虚拟资源管理

用户进入云基础设施管理平台后,可以对整个云实验室的虚拟资源进行操作和管理。图7为虚拟机管理界面[10]。

3 结 语

用户通过云实验室客户端的统一认证后,才能访问远程虚拟服务器资源,实现随时随地访问云实验室资源的灵活性和安全性。

将虚拟桌面推送给不同用户,有效解决了云实验室客户端设备的局限性,将云实验室的虚拟资源放在云端,实现了服务器虚拟资源的统一管理。本系统能够实现云实验室的基础功能,也是当前信息化教学的发展趋势。

参考文献

[1] 叶可江,吴朝晖,姜晓红,等.虚拟化云计算平台的能耗管理[J].计算机学报,2012,35(6):1262?1265.

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[5] 师雪霖,徐恪.云虚拟机资源分配的效用最大化模型[J].计算机学报,2013,36(2):252?262.

[6] 张乃千,杨海,周丽涛.基于云计算的虚拟实验云平台设计[J].计算机教育,2015(1):39?44.

[7] 庞辽军,王力,李慧贤.基于集群技术的Linux虚拟服务器[J].计算机工程与应用,2003,39(14):161?163.

[8] 李博.基于SPICE协议的桌面虚拟化客户端的设计与实现[D].广州:华南理工大学,2012.

云计算中虚拟化技术的应用范文4

关键词:虚拟化;云计算;关系;应用

中图分类号:TP391.9

在信息化技术高速发展的今天,云计算作为新兴的计算模式和概念,它既是一种技术模式,也是一种商业模式。随着我国计算机技术的日益成熟,云计算走出实验室,进入了各大IT商家,成为商家争相追求的技术路线和服务模式。云计算的技术是伴随虚拟化的出现而出现的,所以研究云计算几乎都会涉及到虚拟化技术,那么虚拟化技术与云计算到底是什么,又有着什么样的关系?它们今后的应用前景又是怎样的,成为值得我们探讨的话题。

1 虚拟化浅析

现在,我们对于虚拟化并不陌生,它作为一个广义的术语,在行业内部被称为虚拟化技术,这种技术的诞生从根本上改变了传统的运算方式。简单地说就是使计算元件能够在虚拟的基础上运行,而不是在真实的计算实体上运行,由此形成一种计算解决方案,运算的目的在于能够使资源得到优化和高效率的管理,使得有限的资源经过综合整理之后能够最大程度的得以利用,储存空间更大,管理也相应的更加便捷。虚拟化可以使某台计算机的资源在用户许可的情况下共享,也就是说让某一台计算机运行多个虚拟机,这意味着不同的虚拟机能够在一台计算机上运行各种不同的程序和操作系统。从而实现了将复杂现实的物理资源转变为逻辑上可以管理的抽象资源,轻松地进入一种“虚拟”的运算程序,打破传统数据物理模式的限制。虚拟化技术不断开发着计算机的利用价值,将很多原本极为复杂的程序和运算在强大处理能力的计算机前都迎刃而解,在提高运算速度的同时还扩大了硬件的容量,使得软件重新配置的过程更加简单易行。在不久的将来,所有的资源都能够在各自的物理平台上顺利的运行,资源管理也能在逻辑上自由的整合。现在的虚拟化步伐,正在逐步实现从早期的存储虚拟化迈向操作系统和服务器的虚拟化,甚至整体的虚拟化的全新时代。

2 云计算概说

云计算(Cloud Computing)是一种新兴的商业计算模型,以其巨大的储存能力和所占空间小而闻名,且由于互联网的图案很像云彩的形状,所以人们习惯将这种基于互联网,计算迅速,还能提供人类相应需求的程序命名为云计算。具体的操作过程是将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,经过计算机大脑的统一调控,各种应用系统能够根据需要获取相应的计算力、合适的存储空间和配套的各种软件服务。除了本地计算机外,在非本地计算机或新兴的远程服务器中,企业数据在企业的发展壮大中起到了核心的作用,它的运行将与互联网极其相似,依靠无线互联网,云计算使得企业轻松地将资源切换到需要的应用上,一方面确保的了企业机密的安全,另一方面也方便了时时访问计算机和检查存储系统。

3 虚拟化与云计算之相辅相成

目前,虚拟化的应用已经相当广泛,为全球用户节约了大量成本,初见成效提升了服务器运营效率。更为重要的是,它为下一代的数据中心的建构奠定了良好的基础,特别是对于云计算,更是功不可没。说到云计算,它在我们的日常生活中已经得到了初步的应用,且它的发展离不开虚拟化技术的支撑,二者的发展引起了业界的广泛重视,许多公司开始尝试提供各种各样的云计算服务,Google、IBM、雅虎、微软、亚马逊、英特尔等大型IT厂商都将目光锁定云计算。随着云计算与虚拟化的发展成熟,厂商理念推广的逐步深入,云计算在精确量化IT成本、最大限度的资源利用、实现更广泛信息交付等方面的优势已经得到了大部分用户和商家的首肯。

虚拟化和云计算的关系可以说是相互依存的,所谓“一荣俱荣,一损俱损”。虚拟化为云计算提供了很好的技术平台,与此同时,云计算在虚拟化环境中开展用户信赖的服务。目前云计算主要是以网络服务、实用计算、平台即服务、MSP、SAAS、商业服务平台、互联网整合等几大形式提供服务的。在实际应用中,亚马逊、英特尔、谷歌等互联网上几大主流网站均涉足这方面,在虚拟化提供的良好平台上积极地为云计算提供使用机会和相关服务。

4 虚拟化与云计算的应用

虚拟化从根本上分离了硬件与软件,是云计算的基石,但就目前的发展情况来看虚拟化的用途并不仅限于此,优点还有很多,它能够节约经费的投入、优化整合并可以最大化利用服务器资源。具体来说,虚拟化的优点在于:(1)部署更加容易。虚拟化的应用不需要再添加额外软件、或者购买新的机器或是硬件设备,只要升级新的服务器架构或选取新的管理工具,就可以在计算机或虚拟PC上工作,同时虚拟化还实现了跨操作系统使用应用软件的操作。(2)服务器约束更弱化。在企业办公或是计算机应用中,虚拟化将大大提高服务器效率,相信随着服务器虚拟化的普及,应用虚拟化、操作系统方便化和桌面虚拟化都会逐渐走进每个用户的家庭、单位或是生活的方方面面。(3)数据操作管理更轻松。许多企业或是国家企事业单位都有大量的数据需要储存,他们的IT部门可以通过虚拟化技术对服务器、网络以及系统管理方法、存储设备进行了虚拟化处理,一方面使得数据运行管理更方便安全,另一方面增强了数据管理的能力。

云计算还是虚拟化的延伸,云计算主要的工作都是在有效地互联网基础上进行的。我们熟知的云计算是动态的信息技术,所有服务器必须构建虚拟化的环境,在这种虚拟的环境中完成信息和资源整合与运算,且都是在动态的架构上进行的,保证了信息安全顺利的开展云计算。云计算的优势在于:规模超大、可靠性高、虚拟化、可扩展性强、通用性广、服务的可调控性大、运营成本低的特点。举例来说,亚马逊最近开展了一项最新的业务就是与云计算有密切联系,这是由于亚马逊的尝试使得它成为了首批进入云计算应用领域的厂商之一,为其他企业的介入打开了了良好的开端。与其相类似的谷歌公司,另辟蹊径开拓主要以企业搜索、应用托管、地图覆盖等方式扩大了云计算在日常生活中的应用。

5 结束语

虚拟化与云计算不仅是一种技术,更是一种大规模资源整合的思想,是IT界未来发展的必然趋势。人们习惯将提供各类资源的网络被称为“云”,在使用者看来,“云”中的资源是可以无限扩展的,在这个信息高速发展的“虚拟”时代,通过网络“云”对信息可以随时获取、按需使用、弹性扩展。举例来说,“云”服务就好比由单台发电机模式转向大规模电网集中供电的模式,效率成数以万倍的方式增加,这同样也意味着网络计算能力可以作为一种商品进行流通,就像电费、天然气费一样,不光取用方便,而且费用低廉。综上,在分析了虚拟化与云计算的密切关系和应用前景后,未来技术的发展“云”图已经非常清晰,虽然二者还需要演进的过程,但前途将是一片光明。

参考文献:

[1]王亮.走近云计算[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[2]胡栋.LinuxvMNI内存管理子系统研究与实现[D].成都:电子科技大学,2006.

[3]高涛.云计算在建设虚拟化网管系统中的一般原则[J].科技风,2011(17).

[4]朱超.基于虚拟化技术构建高校分布式云计算数据中心[J].武汉工程大学学报,2011(04).

云计算中虚拟化技术的应用范文5

关键词:云时代;网络技术;数据技术

1数据中心的发展

传统的数据中心是由传统机房发展而来的,采用传统的网络和IT设备部署模式,基于烟囱式的建设模式,为每个业务系统采购一套独立的硬件资源。随着各个单位和企业信息化建设的不断发展,逐渐形成了规模化的数据中心基础设施,实现了IT资源的集中管理和解决了容灾问题。随着业务的快速发展,数据中心IT基础设施不断扩展。为提升IT架构的灵活性和数据中心各类资源的利用率,虚拟化技术在数据中心得到了广泛应用。虚拟化屏蔽了物理设备的异构性,使得数据中心的IT设施的灵活性大幅提升,同时也降低了数据中心的能耗。随着云计算、虚拟化等技术的迅猛发展,对数据中心在资源调度部署、管理效率、安全性、稳定性等方面提出了巨大挑战,基于云计算的数据中心已成为所有IT建设的重点和核心。

2云计算对数据中心网络架构的影响

维基百科对云计算的定义是:云计算是一种基于互联网的计算新方式,通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业提供按需即取的计算。云计算数据中心的关键技术是虚拟化和自动化。在这个两个技术的影响下,网络结构发生了巨大的变化。它将是一个以10G级以太网为接入和T级以太网为核心、数据网和存储网相互融合、支持虚拟交换、开放、可编程的网络。

3云计算数据中心网络技术研究

(1)设计原则。云计算的数据中心网络必须基于国际标准和国家标准,包括IEEE制定的支撑虚拟机边缘接入的802.1Qbg、802.1Qbh等技术标准,以解决云计算带来的虚拟机感知、控制以及网络边界等问题;同时能够按照业务的不断发展,快速的对网络资源进行扩容,满足用户对计算、存储以及网络资源进行分配调整的需求。(2)通道虚拟化技术。通常是指对物理网络及其组件进行抽象,虚拟化出具有独立的数据路径通道的逻辑网络,主要通过VLAN、QINQ、Multi-VRF、MPLS-VPN等技术实现。(3)网络设备虚拟化技术。随着云计算的高速发展,网络设备虚拟化技术应运而生。网络设备虚拟化技术是将物理上独立的多台设备整合成一台单一逻辑上的虚拟设备,或者将一台设备虚拟化成多台逻辑上独立的虚拟设备,前者是多虚一技术,后者是一虚多技术。各大网络设备厂商在2009年先后推出了虚拟化解决方案。H3C提出了专有的设备虚拟化技术IRF(IntelligentResilientFramework,即智能弹性架构),它可将实际物理设备虚拟化为逻辑设备供用户使用。而目前的IRF2.0还是一种将多个设备虚拟为单一设备使用的通用虚拟化技术,此技术已经应用于高、中、低端多个系列的交换机设备,而且通过IRF2.0技术形成的虚拟设备具有更高的扩展性、可靠性及性能。华为公司提出了CSS(ClusterSwitchSystem,集群交换机系统)技术,把多台支持集群的交换机链接起来,从而组成一台更大的交换机。思科公司提出了虚拟交换系统VSS就是一种典型的网络虚拟化技术,它实现了将多台思科交换机虚拟成单台交换机,使设备可用的端口数量、转发能力、性能规格都倍增。(4)网络功能虚拟化技术。网络功能虚拟化技术是利用IT虚拟化技术,将现有的各类网络设备功能整合进标准的工业IT设备,使传统网络的网元功能可以运行在标准的服务器硬件之上。其代表技术有:a.叠加组网技术,其中VXLAN技术应用最广泛;b.虚拟化资源调度技术,包括虚拟化流量调度技术,业务链调度技术。c.虚拟化集群技术,包括同构、异构虚拟集群技术。(5)基于SDN的网络虚拟化。SDN改变了传统网络架构的控制模式,将网络分为控制层(ControlPlane)和数据层(DataPlane)。网络的管理权限交给了控制层的控制器软件,通过OpenFlow传输通道,统一下达命令给数据层设备。数据层设备仅依靠控制层的命令转发数据包。SDN技术极大地推动了网络功能虚拟化的发展进程。这个两者之间是互利的,但又非相互依赖。网络功能可以在没有SDN的配合下实现虚拟化和部署,SDN也同样如此,可以独立实现。网络功能虚拟化与软件定义网络是高度互补,但并不完全相互依赖。网络功能虚拟化可以无需SDN独立实施,不过,这两个概念及方案是可以配合使用,并能获得潜在的叠加增值效应。SDN有三种主流实现方式,分别是OpenFlow组织主导的开源软件(包括Google,IBM,Citrix等公司支持),思科主导的应用中心基础设施(ApplicationCentricInfrastructure,ACI),以及VMware主导的NSX。

4云时代下数据中心对网络的需求

(1)支持服务器虚拟化和资源自动化迁移。为了解决单一物理服务器利用率较低,服务器虚拟化技术应运而生。它使得单台物理服务器可以被虚拟成多台应用服务器,大大提高了物理服务器的使用效率。同时,虚拟服务器的迁移不再涉及物理上的搬迁。网络层面要支持迁移时用户的相关业务不中断,并且可以根据资源的利用情况动态的、自动化的完成迁移。(2)提供更高的网络承载性能。通过服务器虚拟化技术使服务器的利用率从20%提高到80%,由此带来的服务器端口的流量也将大幅提升。这就要求数据中心能够提供更高的网络承载性能和网络可靠性。(3)支持多租户,网络的规模可弹性伸缩。针对不同租户的业务,可以快速配置和创建相互隔离且满足特定QoS需求的虚拟网络。同时,根据多租户带来了网络数据吞吐量的急速增加,及时调整网络拓扑结构以构建无阻塞网络,实现服务器快速接入。(4)支持虚拟机之间网络流量监控和访问控制。由于采用的服务器虚拟化技术,在某一物理服务器上运行的虚机之间的通讯流量只在此服务器内部产生,不在经过传统的网络设备。云计算数据中心网络应具有虚拟感知的能力,对这部分通讯流量进行监控,同时通过虚拟防火墙等技术实现虚机之间的访问防护,阻止各种恶意流量。(5)网络自动化敏捷部署。通过高效的网络部署实现面向业务的网络自动化部署,支撑网络策略快速调整,提升业务上线周期。(6)弹性可扩展的大二层网络,跨数据中心链路调优。针对云计算的可迁移、可复制特点,云计算数据中心网络应支持大二层的组网,支持虚拟机在数据中心内和跨数据中心之间迁移前后的IP地址保持一致,保障业务的连续性。

云计算中虚拟化技术的应用范文6

云计算是一种资源

虚拟化提供了计算资源的一个逻辑视图,包括单机虚拟化和多机虚拟化。单机虚拟化基于Hypervisor技术,可以把一个机器分成若干个机器来使用,同时也可以把异构系统变成便于管理的同构系统。多机虚拟化基于集群和网格计算技术,可以实现资源整合,把一大堆机器当成一个机器来使用,形成取之不尽的资源池。

SOA/Web Services和效用(Utility)计算等技术可以让用户像使用自来水一样使用由单机和多机虚拟化组合成的计算资源。以SaaS、IaaS和PaaS为基础的多租户(Multi-Tenancy)或大规模多租户模式(Massive MT)技术,可以提高云计算设施的利用率,提供多样化的服务。

云计算和物联网并不是全新的东西,而是在原有的信息和通信技术基础上进行整合和进一步优化的结果。

一切皆服务不能被滥用

美国国家标准研究院(NIST)把云计算划分为SPI三层体系,包括SaaS、PaaS和IaaS,同时归纳出四大部署方式。这种划分方式是业界的共识。许多企业、政府和咨询机构都采用了SPI体系来描述云计算。

但是,也有一些业内人士并不完全赞同SPI的划分,而是采用了更细的划分方式,比如将云计算划分成云计算监控和管理系统、开发工具等,并且把云存储从IaaS中划分出来。

X as a Service的命名方式源于SaaS(Software as a Service)。按这种方式命名的名词还有很多,比如Information as a Service(InaaS)、 Bandwidth as a Service (BaaS)等,但是,这样一种本来很有创意的命名方式目前已经被滥用。

传统操作系统或将没落

云计算的最终目标是以IaaS和PaaS为支撑,创造出更丰富的SaaS应用。笔者用中文繁体字“”作为骨架,画出了一幅云计算要素图,如图所示。

云计算的理想实现后,人们可能不再需要像Windows那样的桌面操作系统。微软做云计算可以说是被逼上梁山。不过,微软有很强的实力和基础,不会让自己在云计算方面陷入被动挨打的处境。微软是现有软件模式的最大利益获得者。它不会主动提出云计算这样的理念,但是如果别人提出来,微软也会出台应对之策,就像当年Netscape推出浏览器时,微软利用Internet Explorer和它在桌面系统领域的垄断优势,将Netscape一步步“吃掉”。在云计算时代,微软虽然推出了很好的虚拟化(如Hyper-V)技术、PaaS(如Azure)和SaaS(如Windows Live)产品及服务,但只是疲于应付,四面受敌。微软在云计算时代仍然可能取得领先和成功(目前它是云计算“Big 5”之一,另外4家是IBM、 Amazon、Salesforce 和Google),但这次它不可能像当年吃掉Netscape那样彻底打败竞争对手了。

构建云计算产业链

诺达咨询的《云计算产业链研究报告2011》,将云计算产业链分成十大关键环节,包括硬件设备制造商、云平台开发商、系统集成商、云应用开发商、云资源服务提供商、云平台服务提供商、云应用服务提供商、网络运营商、终端供应商和最终用户。各环节相互协作,形成特有的云计算产业链。