虚拟化技术基本原理及应用

席轶敏



虚拟化技术基本原理及应用

席轶敏

中兴通讯股份有限公司，江苏 南京 210012

随着现代科学技术的快速发展，大数据、云计算等技术对互联网的发展产生了巨大的变革。在云计算应用的过程中，核心的虚拟化技术区别于分布式计算，不仅降低了IT系统的运营维护成本，而且还能够保证云计算的安全性与可靠性，对人们的生产与生活产生了非常重要的影响。通过对虚拟化技术的基本原理以及实际应用进行初步探究，说明虚拟化技术的应用效果，以促进我国云计算技术的快速发展。

虚拟化；基本原理；实际应用

引言

虚拟化技术能够将应用程序的执行环境通过打包的方式转移到云计算平台中，让程序的执行环境与物理环境有明显的区别。通过动态化地变革云计算中的存储应用和服务，能够保证云计算的完整。随着虚拟化技术的快速发展，虚拟化技术在IT技术的多个层面都得到了广泛的应用，很多产品更是实现了IT资源软件、硬件操作系统网络等的虚拟化，实现了统一管理。虚拟化技术能够减少物理空间的占用，促进物理资源的整合，保证资源的自动化配置，所以研究虚拟化技术具有非常重要的现实意义。

1 虚拟化技术的发展变迁

尽管虚拟化技术是基于云计算技术发展而来的，但虚拟化并不属于新兴技术，反而经过了漫长的发展历程才形成现今的技术模型。虚拟化技术早在1959年就由计算机科学家Christopher Strachey在国际信息处理大会上提出。随后IBM公司根据虚拟化技术来研制操作系统，可以保证大型机的资源得到充分利用。20世纪90年代，VMware公司实现86位服务器的虚拟化架构，随后许多企业开始针对虚拟化技术进行深入研究，包括我们熟悉的微软，都推出了自己的虚拟化产品[1]。

2 虚拟化的定义

要想研究虚拟化技术，首先就应明确虚拟化的概念。通常来说，虚拟化作为广泛的词语，在不同的行业有着不同的含义。但是无论如何，虚拟化技术的本质都是将物理资源转变为虚拟资源，从而保证资源的统一管理和调配。虚拟化技术的最终目的是保证资源的合理利用。根据这样的理解，虚拟化技术即指用户和应用程序都能通过恰当的方式来表示计算机资源，包括地理位置、物理包装或者资源实现等内容。也就是说，通过虚拟化技术能够为计算能力存储资源和数据统计提供一个逻辑视图，而不局限于物理视图[2]。

虚拟化是指通过计算机资源的逻辑组成，能够保证原始配置的获益方式得到全面提升。这种新的资源并不受到地理位置和现实位置的影响，在虚拟化的过程中也可以针对类似的资源提供抽象的接口、保证属性与操作能够隐藏，而且可以通过恰当的方式维护资源信息。

3 虚拟化的目的

虚拟化的主要目的是简化基础设施和资源管理的方式，保证资源的合理配置，减少运营成本。随着虚拟机的大量应用，越来越多的企业也开始分析虚拟化技术，通过应用虚拟化技术来转变自身的传统架构。虚拟化技术可以应用于云桌面、办公云计算云开发、云管理、云测试等不同方面。虚拟技术也能适应不同的工作内容，引领企业的快速发展。通过运用虚拟化技术可以打破使用环境的局限，因为在软硬件的环境中可以直接模拟不同的环境，这样就可以避免对成绩依赖的问题。通过虚拟化技术，也能够表现计算机资源的逻辑组过程，保证资源的原始配置方式得到全面提升。运用虚拟化技术可以节省成本，减少硬件采购的消耗，也可以降低机房温度控制[3]。

4 虚拟化技术的分类

4.1 平台虚拟化

平台虚拟化能够对服务器的操作系统进行虚拟化处理，其中虚拟服务器可以将操作系统的物理分层转变为任意的操作系统，包括微软Windows或者Linux服务器的虚拟化能够实现软件虚拟化和硬件虚拟化。软件虚拟化能够保证操作平台虚拟化，而这种操作虚拟方式属于架构[4]。硬件虚拟化则是通过直接在物理硬件上的虚拟化平台运行。这种原生的架构不需要操作系统就能够实现。

4.2 资源虚拟化

资源虚拟化就是通过虚拟计算机利用存储资源和网络虚拟资源，通过存储虚拟资源保证设备中的物理存储融合为统一的存储设备。网络虚拟化则是指通过网络带宽分割不同的通道，并根据这些不同的通道控制资源的运行，也就是常见的局域网[5]。

4.3 应用虚拟化

在程序软件服务开展虚拟化的技术中就是将整个应用程序从操作系统中独立出来，保证程序的运行处于操作程序内部，但是又不过分地依赖操作程序。通过这样的虚拟化方式可以保证应用程序的执行文件得到全面的应用。

5 虚拟化技术在移动通信网络中的应用

在移动通信网络中，虚拟化技术将业务应用和软件底层架构分离开，业务运行在虚拟机上，由虚拟机屏蔽了底层硬件、操作系统、存储网络层面的差异，形成相对统一、简单的运行环境。通过应用和底层架构分离，运营商可以规划采购和部署基础平台，摆脱不同制式设备的高昂成本难题。这一点对运营商很重要。运营商通过集中采购统一管理降低设备成本和运维成本，同时利用IT产业的规模效应，通过合并设备减少运营商的设备投资，降低能耗，提高市场响应速度，减少传统网络操作的革新周期。规模化经济要求覆盖硬件投资不再受限于软件应用部署，使其他模式的功能演进成为可能。支持网络应用多版本、多租户。允许针对多个不同的应用、不同的用户、不同的租户，使用相同的平台。允许网络操作者在不同的服务或业务及不同的客户基础中共享资源。

6 结语

随着现代科学技术的快速发展，各种开源软件也促进了虚拟化技术的创新与发展，新理念、新技术、新应用层出不穷，所以未来虚拟化技术必然会蓬勃发展。本文通过分析虚拟化技术的基本原理和未来的应用，明确了虚拟化技术的特点，并且提出了虚拟化技术应用需要注意的问题，为虚拟化技术的发展提供相应的理论依据。

[1]谢艺平，赵丹锐. 浅析服务器虚拟化常见的安全隐患及其防范措施[J]. 现代信息科技，2018，2（11）：153-154.

[2]贾林. 虚拟化技术在高校信息化建设中的应用[J]. 电子技术与软件工程，2018（21）：200.

[3]王宇. 浅谈服务器虚拟化在政府部门信息化建设中的应用[J]. 科技风，2018（33）：62.

[4]周锦. 基于服务器虚拟化技术和存储虚拟化技术的医院双活数据中心的建立[J]. 科技风，2018（32）：95，99.

[5]朱立瑞. 虚拟技术在计算机实验机房建设中的应用[J]. 电子技术与软件工程，2018（20）：116.

Basic Principle and Application of Virtualization Technology

Xi Yimin

ZTE Corporation, Jiangsu Nanjing 210012

With the rapid development of modern science and technology, big data, cloud computing and other technologies have made tremendous changes in the development of the internet. In the process of cloud computing application, its core virtualization technology can be distinguished from distributed computing, which not only reduces the cost of operation and maintenance of IT systems, but also ensures the security and reliability of cloud computing, and has a very important impact on people’s production and life. In the paper, the basic principle and practical application of virtualization technology are preliminarily explored, and the application effect of virtualization technology is illustrated, which promotes the rapid development of cloud computing technology in China.

virtualization; basic principles; practical application

TP391.9

A

席轶敏（1976—），女，江西抚州人，硕士研究生学历，中级职称，任职中兴通讯，主要从事核心网虚业务虚拟化相关的开发工作。