虚拟化技术在新一代云计算数据中心的应用研究

天津渤海职业技术学院 天津 300402

引言

在2017年全球互联网信息量统计中，信息量已经达到2.5万亿GB以上，经过几年发展后，信息量更是形成了爆炸式的快速增长，这就为高校的软硬件维护增加了更高的难度。部分高校在IT部分需要投入大量的资金和精力进行系统维护，而对于软硬件的更新仅能够投入更小的部分。云计算技术虽然能够建立起共享资源的计算形式，但仍然难以满足当前不断提高的应用需求，这就需要加强对虚拟化技术的应用，形成新一代云计算数据中心，更大程度地满足人们的应用需求。

1 虚拟化技术及云计算技术概述

（1）虚拟化技术定义。虚拟化技术的定义尚未得到明确的界定，通常将虚拟化技术作为一种抽象产品，主要是将操作系统与物理硬件进行隔离，为IT资源提供更高的利用率和灵活性。在实际的技术应用环境中，能够对高性能物理硬件产能过剩以及旧物理硬件产能过低的问题进行处理，使底层物理硬件透明化。所以虚拟化技术设计的内容具有极高的广泛性，程序虚拟化、网络虚拟化、服务器虚拟化、储存器虚拟化等内容都包含在其中[1]。

（2）云计算网络构架。云计算网路架构的主要特点就在于高度的弹性、动态性和灵活性，也是作为数据中心的云基础设施核心。在现阶段的IT领域中，大量的资源计算需要按照需求进行部署并提供相应的动态服务，然而在大量数据资源的应用环境下，传统的运行架构已经难以满足动态需求。在网络设备的核心部分中，还有交换体系结构发挥着重要的作用，数据中心作为云计算和集成应用的基础平台，也拥有更高的需求标准。新一代云计算中心能够建立起基于动态路由交换架构的网络架构，也就是通常所说的多级架构，能够达到更好的扩展和重构的效果，保持更高的通畅性，并支持扩展交换机端口系统容量。

2 虚拟化技术的应用特点

云计算数据中心的处理能力帮助传统办公模式得到了效率的极大提高，但应用需求仍然在不断增长，云计算数据中心也逐渐难以满足。虚拟化技术的应用能够对X86处理器的运行性能进行更大程度的提高，也能够通过X86处理器的广泛应用加速虚拟化技术的应用扩张。

基于对虚拟化技术的深入分析，能够将其技术特点总结为以下五点：第一点是虚拟化技术能够通过软件的形式进行模拟工作，通过对服务器资源的切分形成独立的运行环境；第二点是在同一物理服务器中进行多台虚拟设备的独立运行，包括计算独立、访问独立、数据独立和储存独立等，既不会产生相互之间的影响，也不会产生数据泄露等问题，只需要服务器程序做好网络衔接的配置；第三点是虚拟化技术可以在多种硬件平台中兼容多种操作体系；第四点是通过硬件的标准化接口，虚拟化技术能够达到更高的兼容性；第五点是虚拟化的服务器能够使硬件和虚拟机剥离，减少互相的依赖和影响，使虚拟机能够实现更加便捷的转移[2]。

3 虚拟化技术在新一代云计算数据中心的应用

（1）服务器虚拟化。耦合技术就是服务器虚拟化的技术本质，能够完全分离基础物理设备、操作系统与上层软件，将所有技术操作集合在虚拟机文件当中，既能够加速系统的备份性能，也能够实现更统一的管理作用，有利于技术部署和软件发布，使设备的耦合性能得到更大程度的提高，也使系统的可靠性得到更大程度的提高，满足人们的共享需求。在实际的操作过程中，通过虚拟平台对硬件设备的分离能够更好地实现云计算的相关技术。在服务器虚拟化的影响下，还可以形成实时传输的虚拟机。但是服务器虚拟化技术会由于宕机频率的降低，导致资源的过度溢出，主要在于控制器的位置和物理机器硬件等问题，如果遭到黑客入侵将造成较大的影响。所以要对虚拟服务器的运行进行严格监控，当存在异常情况时，就要及时关闭服务器，避免虚拟机溢出等问题的发生。

（2）资源存储虚拟化。在进行云计算时，资源存储是其中的重要基础部分，通过资源存储虚拟化技术能够更好地满足人们的资源储存需求。尤其是对资源逻辑映像和物理存储的分开，能够为系统管理器提供更加简单无缝的虚拟视图，使网络资源的存储和管理更加简便，也有利于更加快速的资源分配，即使在没有终端存储设备的情况下，也可以为终端用户提供存储共享服务，使数据资源的安全性得到了更大程度的保障。在云计算数据中心中，上层资源和物理链路层调度的匹配与自动化能够实现跨数据中心的资源管理，通过虚拟网络服务平台的建立为每个用户提供自主管理服务，使动态调度作用得以实现。但是在进行计算模式的信息化改革时，云端或虚拟机会存储大量的备份数据，需要加强对备份服务器的安全保护，提高备份数据的安全性。

（3）网络服务虚拟化。作为一种新型的服务形式，网络服务虚拟化技术也是云计算数据中心的重要部分，通过虚拟化技术能够使网络服务的扩展性得到更大程度的提高，尤其在网络资源的利用率方面，能够使人们的网络服务需求得以满足。网络服务虚拟化技术是由多个层次组成的，不同层次对应着接入层、核心层、虚拟网络交换层等不同分工，需要通过多样化的接入方式达到更加广泛性的分布范围，并通过更高可行性的方案使网络接入的扩展性与适应性得到提高。但是硬件技术的发展仍然是网络虚拟化技术发展的重要基础，所以需要加强对硬件技术的研究，才能够更好地刺激网络虚拟化技术的长远发展。

4 结束语

虚拟化技术与云计算数据中心的发展具有一定的协调性，能够形成相互促进的良性循环。在虚拟化技术的实践应用中，能够加强云计算数据中心的全面性，尤其是在服务器和网络硬件设施等底层硬件方面，能够建立起满足人们需求的共享网络环境，使人们的生活和工作需求得到更好的满足。