探析计算机虚拟化技术的应用

摘 要 本文围绕计算机虚拟化技术的基本概述、计算机虚拟化技术的具体功能、计算机虚拟化技术的优势、计算机虚拟化技术的实际应用四个方面展开讨论，对时下热门的计算机虚拟化技术进行了全面分析，并提出了一些笔者自己的见解，希望能够对今后计算机虚拟化技术的发展提供一些理论建议。

关键词 计算机虚拟化技术 信息技术 应用

虚拟化在不同领域、不同人群中有着完全不同的概念，因此对于虚拟化一词并没有统一的界定，只能根据具体情况进行界定。在计算机领域中的虚拟化是指针对计算机能力、数据以及存储等各方面进行统一分配的技术，计算机虚拟化技术具有诸多优势，其中最为突出的优势莫过于容量大、成本低、效率高，正是由于这些独特的优势才使计算机虚拟化技术在短时间内迅速得到大量用户青睐。而计算机虚拟化技术在我国的发展尚处于起步阶段，要想将其优势充分地发挥出来，从而推动整个计算机行业的发展，就必须对它进行更加深入地探索和研究。在本文中，笔者将针对计算机虚拟化技术的基本概念以及应用方式进行简要分析。

1计算机虚拟化技术的基本概述

1.1计算机虚拟化技术的内涵

计算机虚拟化技术能够实现对物理计算机资源的合理配置与安排，具体表现方式如下：将计算机中的应用程序或有关组件南嘤Φ挠才滔低持薪行抽离，随后再结合最新的资源信息，根据一定的逻辑规则以及物理原则，对这些应用程序以及组建进行抽象化重组。在计算机虚拟化技术的运行下，用户可以体验到若干个物力资源毫不影响PC终端同步运行的效果，且这些PC终端能够实现物力资源的实时共享。实际上，虚拟化技术在过去就已初步形成了原形，如虚拟局域网络、虚拟化内存等。随着计算机技术的不断发展与普及，计算机虚拟化技术才逐渐衍生出来，并在计算机硬件以及软件上实现了不同程度的发展。

硬件虚拟化技术主要是指在计算机原件的基础上实施的虚拟化处理，在虚拟化处理的作用下实现硬件容量的扩充，使资源配置的软化步骤得到简化。通过虚拟化技术的应用，CPU运行能够从之前的单个运行过度到多个同步运行，每个程序即是独立存在的又是相互联系的。软件虚拟化是 指一种高度抽象化的虚拟层，这一虚拟层能够使虚拟层以及物理硬件之间得到有效分离，从而改善计算机的工作效率。

1.2计算机虚拟化技术的工作原理

计算机虚拟化技术实现的基本条件是必须具备一套支持虚拟化技术的设备，计算机下层的设备有一部分能够支持虚拟化技术，有一部分不能支持虚拟化技术，而针对这些无法实现虚拟化技术的设备，必须依靠系统化管理手段来改变。一般情况下，系统管理包括计算机平台硬件以及计算机操作系统抽象，它是一种完整度较高的操作系统，用户习惯于将它称为主机操作系统，也被称为虚拟机。每一种不同类型的虚拟机之间是相互隔离的状态，位于最下级的设备为自己的设备，也并不是每一个硬件都可以兼容不同类型的虚拟机，例如最早的X86处理器就无法按照相应的指令来处理计算结果。计算机系统程序必须在被保护的安全环境下执行一切操作。

1.3工作方式

一般来说，计算机虚拟化技术是通过桥接模式以及网络地址转换模式两种工作方式实现的，下面笔者将针对这两种工作方式进行逐一介绍。

首先是桥接模式。桥接模式是一种借助虚拟化软件在局网网络中构建全新的虚拟化服务器，从而面向局网络范围内所有用户提供虚拟化服务的一种网络技术。在这一工作方式下，我们可以将虚拟系统看作是一台能够与其它设备实现有效连接的主机设备。在桥接工作方式下，虚拟系统若要实现与其它设备的连用，首先必须要向它提供具体的网络地址以及网络安全秘钥等信息。

其次是网络地址转换模式。这一工作方式通常应用在NAT模式下，在网络地址转换模式的作用下，在与网络进行连接时能够更加简单便捷，操作过程中也不需要另外部署额外的配置，只要确保网络之间能够互相连接便可。

2计算机虚拟化技术的具体功能

2.1资源虚拟化功能

资源虚拟化是一种自身性技术，具有很强的独立性，因此并不能被应用在所有系统资源服务器当中，兼容性仍存在一定的局限性，只有一些特定的系统资源服务器中才能支持资源虚拟化功能的应用，如最常见的内存以及网络资源，换句话说也就是网络以及储存的虚拟化。其中，网络虚拟化主要是依靠一条网络宽带将其分离成为两个截然不同的独立通道，以此更好地针对一些特定资源进行合理分配，在日常生活中我们常见的局域网其实就是一种物理局域网，它通过逻辑网络的构建来实现两个部分的相互隔离，使两个部分的优点更加突出，并降低了它们的相互干扰性。

从狭义上理解虚拟化储存技术，实际上就是一种对物理内存的抽象化处理过程，它的最终目的在于进一步实现资源的有效配置与整合，并向外界展现一个独立储存空间的概念。

2.2应用程序虚拟化功能

应用程序的虚拟化也是计算机虚拟化技术中一项特别的功能，它可以实现操作程序之间的相互分离，当这些程序从系统中被剥离后，就成为了独立的个体，不再依靠操作系统实现运行，但是他们仍然存在于操作系统中运行。应用程序虚拟化不仅为应用程序提供了相应的执行文件，同时也为其创建了一个合理、有效的虚拟化运行场所。

2.3平台虚拟化功能

平台虚拟化是构成计算机虚拟化技术的一个关键部分，它能够为计算机操作系统以及服务环境带来所需的各种虚拟化服务技术，其中最常见的为计算机系统桌面的虚拟化以及服务器的虚拟化。顾名思义，桌面虚拟化就是指计算机桌面的虚拟化处理过程，对计算机桌面进行虚拟化处理能提高桌面使用的灵活性，同时也可以赋予桌面操作更高的安全性，使操作更加简便。

2.4表示层虚拟化功能

用户在使用应用程序的过程中常常会运用到表示层虚拟化功能，在使用这一功能时必须满足一个基本条件，即应用程序的运行必须在服务器上，而需要注意的是它并非在本地的操作系统中运行，客户计算机界面中所显示的内容基本上为使用者的操作程序。

3计算机虚拟化技术的优势

计算机虚拟化技术的优势归纳起来主要表现在以下几个方面。

（1）计算机虚拟化技术对于管理成本具有显著地改善作用，并通过各种途径来实现人们工作效率的提升，如根据实际情况调整物力资源数量，将其减少到最合理的水平、识别物力资源中的复杂特性，并通过一定的技术进行隐藏、采取自动化技术来实现共管理任务的简化。

（2）计算机虚拟化技术能够充分提高使用灵活程度。通过计算机虚拟化技术，各种零散分别状态下的动态资源能够实现重新整合以及部署，形成更合理的配置方式，通过这种动态性重组来满足实时变化的业务需求。

（3）计算机虚拟技术具有更高的安全性。计算机虚拟化技术可以做到有效分离以及隔离，弥补共享机制中的不足，这是现阶段共享机制难以实现的内容，应用计算机虚拟化技术可以大幅提高数据访问的安全程度，使网络安全成为可能。

（4）计算机虚拟技术具有可扩展特性。在大部分类型的产品中，资源分区以及集合可以支持大部分虚拟资源，因此能够在确保物理资源配置方式不发生改变的情况下实现资源的大规模调整，从而使产品获得可扩展性能。

4计算机虚拟化技术的实际应用

4.1计算机虚拟化技术在网络设备中的应用

对于传统的计算机网络配置来说，交换器以及路由器是确保计算机系统能够正常运行的最基础设备之一。而计算机系统在对路由器以及交换器进行实际应用的过程中常常会出现一系列问题，如一些用户无力承担高昂的路由器以及交换器购买费用，有如路由器以及交换器受到质量问题的影响导致使用寿命不高。而随着计算机虚拟化技术的兴起，通过在计算机系统中导入虚拟化技术便可实现计算机虚拟网络资源之间的合理整合以及部署。例如在我们常见的BOSONNETSIM软件进行应用时，计算机虚拟技术可以针对计算机网络系统中存储的资源进行合理地分配部署，从而为计算机系统构建一个虚拟的路由器以及交换器，而当系统无效进行交换时，便结合自己的需求对网络环境进行合理部署。由此可见，将计算机虚拟技术应用在计算机系统中，能够有效提高计算机网络资源的分配部署情况，从而实现成本降低的目的。

4.2计算机虚拟化技术在教育领域中的应用

随着社会的不断发展，教育事业也实现了极大的突破，其中有很大一方面表现为教育领域对计算机网络科技的关注以及应用。在教育领域中适当地应用计算机虚拟化技术，可以有效地改善课堂效率，提高学生学习兴趣，实现更好的学习效果。目前，计算机虚拟化技术在教育领域中的应用具体表现在以下几个方面：网络教学平台的建设；教师利用计算机网络查询授课内容以及教学素材，节省大量备课时间；应用计算机虚拟化技术创建学生青睐的教学场景，打造趣味性、高效率的信息化课堂。

此外，计算机虚拟化技术对于理工科教学实验来说也具有重要的意义，在实验教学中应用虚拟化技术能够帮助学生更好地理解实验内容。例如在物理电路教学过程中，教师可以运用计算机虚拟化技术模拟电子机械设备的电路原理，并通过虚拟化技术直观地模拟一些物理实验，使抽象的物理概念转化成为直观、清晰的实验，这样能够使传统物理实验教学中存在的弊端得以弥补，从而提升教学效果。虚拟光碟就是计算机虚拟化技术发展下的一种衍生产品，教师可以通过虚拟光碟应用来强化学生对书本理论知识的理解，并为接下来的远程教育拉开序幕。此外，虚拟化教室也是在计算机虚拟化技术对教育领域作出的一大贡献，它为学生的自主化学习创建了良好的条件，学生可以在虚拟化教师中通过文字、音频、图片等方式进行学习与互动，改变传统教学模式的枯燥感，为学生创造一个不同的学习空间。

4.3计算机虚拟化技术在企事业单位中的应用

目前，我国大部分企事业单位中使用的计算机系统均来自于不同的开发商，面对着市场中琳琅满目的客户需求，癌发生们很难设计出一款能够满足所有客户要求的计算机系统产品，因此在企事业单位计算机系统应用过程中很容易出现服务器数量众多但设备功能参差不齐的现象，从而对企业工作效率产生了极大的影响。若能够引入计算机虚拟化技术，则可有效解决这一问题，为企业排除发展过程中由计算机系统缺陷而造成的阻碍。

5结束语

综上所述，计算机虚拟技术在各行各业中都发挥着极大的作用，并体现着自身独特的价值。虽然计算机虚拟化技术在历经四个发展阶段后正在逐渐朝着更加成熟的方向完善，但目前仍然存在一些问题，这些问题从不同程度上制约了它的继续发展。例如组网中应用的计算机品牌众多，每个品牌在质量、性能以及功能方面都有所差异，导致了组网成本的不断上升，计算机运行稳定性也持续下降。除此此外，服务器资料利用率低也是目前计算机虚拟化技术中有待攻破的一个难点，要想使计算机虚拟技术在未来实现更好的应用与推广，就必须针对上述题制定有效的解决方。

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