计算机软件中的虚拟化技术

试析虚拟化技术在计算机实验教学的应用

1 概述

近些年以来，计算机技术被广泛应用于高校的教学工作当中。这项新技术的许多高校很感兴趣，再加上一些相关的延伸技术，使得教学的质量大大的提升，使学生在培训的时间会更直接地观察和学习。而且也大大的减少了传统教学的抽象的方式，同时也使得学习中资源的浪费现象减少。为了能给学生在实验课中使用计算机方法和设备带来操作上的方便和安全，并提供了一种新的技术用于计算机教学的支持。对实验中的虚拟化设备的操作，设置多位的接地元件，设置相似参数，并根据分析的虚拟化试验，最后将实验结果与理论计算结果相互结合，借此来起到教学质量提升的目的。

目前中国的高等院校在日常的教学中使用的计算机技术和设备相对的陈旧，培养出的专业技术人才的水平很难达到现阶段用人单位的需求，很多计算机设备在使用中会出现各种各样的问题，很难保证实验教学的正常进行，严重的影响了高校教学质量快速的发展。其中最为突出的是实验内容和机械之间的配合，在实验教学协调规划的同时，很多高校的学院还是单一运转，学校之间不能形成具体的教学安排，学校领导无法准确的下达进度任务安排，各个学院之间更是没有有效的沟通，常常会导致机械多余的运行而浪费资源，更者是白白的对机械进行损耗，降低了机械在实验教学的使用年限。整体看来现在使用的计算机虚拟化技术为基础的计算机模拟可以大大改善这一现象。在高校实验教学的方案能有效地运用信息资源的管理机制，从而促进高校教学的质量提升，加强学生通过专业学校适应社会的能力。

2 虚拟化技术的使用

虚拟化的相关技术的出现要追溯到上个世纪的六、七十年代，该技术真正发展起来的时间也就是最近的几年里。正是由于看到了虚拟化技术在计算机领域中出色的发挥，才使得该技术得到广泛的使用和人们普遍的认识。虚拟机械设备（virtualmachine，简称为VM）是基于多元化的操作系统下的一种服务系统，它在原有单一的操控系统中增加了多种不同种类的处理模式系统，使得现有的物理器可以在多种操作模式下快速的工作，在很大的程度上可以将计算机的软、硬件的水平发挥的更好。在硬件的基础部分，将器件中的物理单元模块逐一分解使用，形成多个固定的逻辑路径，在程序运行的过程中发挥效能。在现有的虚拟机械设备系统中，中央处理器发挥着核心的作用，处理器中的芯片将系统的工作区域和存储区域划分开来，形成了数据的存储和数据的处理两个单独的模块，同时这两个模块还能相互直接形成连接。使用这样模式下的计算机程序应用方式可以单独的对系统进行处理，就会形成一定的系统自我保护功能。即使如果在某个虚拟机中冻结程序的现象的出现也不会影响到那些运行在虚拟机外部的操作系统和程序控制的正常的运行。这样做的目的就是为了增强有限资源的利用率并且能够方便管理资源。与此同时我们计算机实验教学中需要的各样的操作系统都能很透明地运行在其自身的虚拟机中。

虚拟化技术在计算机系统中的应用　

键词】虚拟化技术计算机系统应用　虚拟化的技术的发展日益的蓬勃，其本　在计算上虚拟出一些实际计算机里真实存　ｌ东西，以达到更方便、简单、成本低、安　：高的目的，从而能够更好的开发计算机的　Ｉ技术，能够进一步的提高计算机的性能，　ｉ计算机的运算速度，从而提高计算机的应　围。　拟化技术简介　虚拟化技术的发展始于上个世纪的　：十年代，虚拟化技术的刚刚开始的作用是　‘对于计算机的高层软件的管理，能够扩展　：机的内存，对于计算机的软件的运行进行　：列的优化，从而在一定的范围内提高计算　】运算速度，提高计算机的运算能力。现　由于越来越多的人有自己的私人电脑，计　的普及也是越来越加快，虚拟化技术的发　是随着计算机的普及而越来越普及到千家　ｔ。现在虚拟化技术的作用不止是停留在扩　Ｉ存等基本的作用，更为重要的是可以提高　：机的网络教学的能力，使计算机技术更好　！入到网络教学的大潮中。　虚拟化按照其应用范围来说，可以分为：　ｒ器的虚拟化技术，存储虚拟化，平台虚拟　等方面。　按照其层次来说，可以分为：硬盘的虚拟　操作系统的虚拟化还有应用系统的虚拟化　拟化技术在计算机的存储中的应用　虚拟化技术的存储功能能够运营于计算　Ｉ存储中，能够将旧的计算机的存储功能更　的放大，旧的计算机的存储空间越来越不　ｉ足人们对于计算机存储空间的要求。现　虚拟化技术能够提高计算机的存储，虚拟　术根据其结构可以分为对称式和不对称式　，。对称式的存储技术主要是将虚拟化的存　：备与计算机的存储软件等融合为一体，能　：大的增加计算机的存储空间，能够内嵌在　ｌ的传输路径上，提高对于计算机的存储空　文／朱瑾　间的利用。非对称式额虚拟化存储技术是将设　备独立于传输路径的一种存储设备。　在开始建立虚拟化技术的存储系统时，　要对系统的管理，系统的可行性等进行考察，　充分的考虑虚拟化技术的存储的利用成本，在　各种因素的影响下，相辅相成，能够建立一个　相互协调的促进关系。现在，虚拟化的存储技　术已经相当的完善，但是我们应该将更多的目　光放在计算机的高性能的研究上，要充分的考　虑各方面的因素，充分的提高计算机的存储性　能，更好的提高计算机的系统。　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｗｏｒｌｄ·网络天地　

2020年第1期信息与电脑China Computer & Communication计算机工程应用技术

虚拟化技术在计算机系统中的应用

徐骁巍 付晓轩

（国家林业和草原局管理干部学院，北京 102600）

摘 要：进入21世纪以来，计算机技术得到了长足的发展，虚拟化技术应用更加广泛。通过将虚拟化技术与计算机

技术结合，能够有效提升计算机系统的实际应用水平。笔者对虚拟化技术进行概述，分析虚拟化技术在应用中存在的问题，

并探究虚拟化技术在计算机系统中的应用前景，希望为扩大虚拟化技术的应用范围提供借鉴。关键词：虚拟化技术；计算机系统；应用

中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2020）01-010-02

The Application of Virtualization Technology in Computer System

Xu Xiaowei, Fu Xiaoxuan

(National Forestry and Grassland Administration Cadre College, Beijing 102600, China)

Abstract: Since entering the 21st century, computer technology has made great progress, and virtualization technology has been widely used. Through the combination of virtualization technology and computer technology, the practical application level of

computer system can be effectively improved. The author summarizes the virtualization technology, analyzes the problems existing

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虚拟化技术在计算机系统中的应用研究

1 引言

随着高性能计算机性价比性能的提高，其规模不断扩大，各部件之间的关系日益复杂，对系统的管理和使用也变得越来越困难。为了获得较高的性能和效率，高性能计算机系统软件必须根据体系结构的特点进行定制，高性能计算应用程序也需要根据特定体系结构进行优化。这样不仅大大增加了系统软件和应用程序的开发时间，加大了开发难度，还降低了应用的可移植性。此外，越来越大的系统规模和越来越高的软硬件复杂性也降低了系统可靠性。特别是高性能计算机体系结构向多层次、多粒度异构化方向的发展使得上述问题变得更为突出。如何高效管理和使用高性能计算机系统，使其发挥最大效能，已成为系统软件和应用开发人员亟待解决的关键技术难题。将虚拟化技术应用于构建高性能计算机系统是解决上述问题的一个有效途径。

虚拟化技术最早出现在上世纪六、七十年代的IBM大型机系统中，用于支持高层软件共用底层硬件资源，为用户提供多个应用软件运行环境。到了八十年代，由于多任务操作系统的出现、硬件费用的降低以及个人电脑的流行，虚拟化技术逐渐淡出人们的视野。随着计算机软硬件技术的进一步发展，硬件性能得到了显著的提高，操作系统功能也越来越丰富，但系统可靠性和安全性却变得越来越差。为了提高系统可靠性，系统管理员重新采用以往一台机器运行一个应用的计算模型，但这种计算模型会导致更多的硬件成本和管理开销。而虚拟化技术正好满足了上述需求。将在多台物理机器上运行的程序放置在虚拟机(VM)上运行，可以节约硬件设备成本，提高资源利用率，降低管理的成本，通过虚拟机之间相互隔离，可以有效提高系统可靠性和安全性。目前，虚拟化技术在台式电脑和应用服务器领域已经取得了很好的应用效果，拥有如VMware workstation、Virtual PC和Xen等一批成功的虚拟化软件。硬件厂商也纷纷加入虚拟化的行列，推动虚拟化技术的发展，如Intel的VT-X、VT-i和VT-d技术，AMD的Pacific技术等。