浅析虚拟化技术在数据中心的应用

林佩珊 北京理工大学珠海学院

关键字：虚拟化技术 数据中心 数据处理

随着网络化信息时代的到来，云计算在社会各界中被广泛使用。云计算数据中心中常常使用网络虚拟化技术进行控制和实施，在某些方面提高了云计算数据中心的服务效益。网络虚拟化技术能够保证整个网络系统运行的有效性、安全性和时效性，能够保证云计算数据中心服务器的服务效率。

1 相关概况

交换机集群技术是网络虚拟化技术的雏形，盒交换机是其重要组成部分，这种技术是最为原始的网络虚拟化技术，为当前的网络虚拟化技术的发展奠定基础，虽然在云计算数据中心中已经不被采用，但是其标志着网络虚拟化技术的开端。虚拟化的范围比较宽阔，主要表现在网络虚拟化、服务器虚拟化、存储路径和方式虚拟化、计算机屏幕和桌面的虚拟化、计算机各项程序的虚拟化和表层虚拟化等，但是在云计算数据中心应用中网络虚拟化和服务器虚拟化比较常见。云计算数据中心中常常会运用许多网络类型，这些类型都是以云计算数据中心为基点。

2 虚拟化技术的基本原理

虚拟化技术是一种从逻辑的角度上而不是物理的角度来进行资源分配。硬件和软件的分离就通过虚拟化技术实现了，这样用户在使用时不在需要去考虑硬件怎么具体的实现，只用在虚拟化层提供的环境上将属于自己的系统和软件运行起来就可以了。比如说在一台PC上安装了虚拟化的软件后，就可在上面安装多个操作系统。每个操作系统之间是相互独立，互不影响、各自运行的。这和以前的传统在单个服务器装上几个操作系统后，但是只能运行其中一个操作系统不同，在一定基础上就降低了对硬件设施的投资成本。

但是我们要知道并不是所有的硬件都能够较好的支持虚拟化。比较老的处理器比如说x86 处理器会根据执行的范围来对一些特定的指令来产生不同的结果，这就会出现一个问题是说因为管理程序是应该只能在一个受保护的范围中来执行。针对这个问题，一些如VMware 之类的虚拟化解决方案会提前的扫描需要执行的代码，来将这些指令替换成一些陷阱，然后系统的管理程序就能够正确的处理他们。Xen 是能够支持一种协作的虚拟化的方法，并不需要任何的更改。

3 虚拟化技术在数据中心的应用

云计算以其优越性在社会各界中得到了广泛的运用，云计算的优越性之所以能够得到如此充分的发挥，是因为有虚拟技术作为保障以及支持，虚拟技术在云计算中的具体应用主要表现在以下几个方面：

3.1 服务器中的虚拟化技术

在服务器当中所运用的虚拟技术实际上是一种去耦合技术，它的主要作用是将上层软件操作系统以及基础物理设备分离，然后再将应用程序操作系统以及硬件设备在同一时间迁移到虚拟机文件当中去，然后再通过统一的统筹安排，从而将其系统部署、备份以及软件发布的速度能够加快，从而使设备在操作的过程当中的耦合性能够得到强化，使系统在运行的过程当中能够变得更加可靠，进而实现隔离与共享目标。在实际生活当中，当需要启动云计算的时候，往往需要借助虚拟化平台，才能够达到分离硬件设备，管理虚拟机以及调度资源等目的。在虚拟化技术的基础之上，云计算不仅可以以最快的速度部署好所需要操作的程序、还可以达到实时迁移虚拟机的效果，同时在操作的过程当中负载节点由高到低实现实时迁移对关闭空闲的多余物理节点是有一定的帮助的，从而对节约能源消耗，提高资源利用率以及应用性能有一定的帮助。

3.2 资源存储中的虚拟化技术

云计算在运行的过程当中，要想运行的通畅就必须有资源存储这一功能，而其在运行的过程当中所运用到的虚拟化技术，主要是以抽象化的存储硬件资源形式存在于云计算当中，换句话来说，就是在单一或者多个可以提供资源存储的服务的实体上进行虚拟化技术应用，从而使在运行过程当中可能会变得复杂的底层框架能够在运行的时候变得相对简洁。如此操作便可以使与资源有关的物理存储以及逻辑印象得以分离，从而为系统运行以及管理人员在操作的过程当中能够有一个无缝简化的资源虚拟视图，这个视图在运行的过程当中有简化系统、功能集成或增加以及分解或仿真等。因此云计算在进行资源存储操作的过程当中，所运用到的虚拟化技术，不仅能够使存储资源管理得以实现，还可以使分配得到简化，从而使云计算用户在运用云计算用户终端的过程当中不需要配备存储设备就可以享受共享存储服务，而且在享受共享存储服务的过程当中，还能够使数据资源得到安全性以及隔离性方面的保证。

3.3 网络服务中的虚拟化技术

网络虚拟化是在日常生活当中以网络的形式，来使用户的需求得以满足，运用虚拟化技术是人们在日常生活当中可享受到的网络服务，在可管理性，可扩展性以及资源利用效率等方面得到改善，同时这几个方面也是云计算在运用过程当中的研究重点。云计算数据网络虚拟化在实际生活当中其实是由不同的层次而构成的，而且这些层次存在着分工明确各具特色的特点，其中包含核心层，接入层以及虚拟网络交换等多个方面。在对云计算的网络服务进行监管的过程当中，我们应该根据云计算用户数量大，分布广以及接入方式不同等特点，采取与云计算实际情况相结合的方式来提高其网络接入的适应性以及可扩展性。

4 提高网络虚拟化技术应用效率的措施

虽然说现阶段云计算数据中心网络虚拟化技术在各行各业当中都得到了比较广泛的运用，但是其在运用的过程当中仍然存在了许多方面的不足，因此在对其进行运用的过程当中我们应该尽可能的采取有效的措施去解决这些不足之处。

4.1 可靠性的措施

在对云计算数据中心的网络虚拟化进行构建的过程当中，应该将其高虚拟化资源的兼容性配置性，收费性以及可扩展性等着重加以管理，从而使云计算数据中心的服务效益与以前相比较而言，能够得到进一步的提升，其中主要包含以下几个方面：动态情况检定，分发计划、配置补丁管理，性能监控，日常维护，状态检测，数据服务费用的计算等，只有在对其进行监管的过程当中，将这几个方面的问题处理好，才能够使云计算数据中心的网络虚拟化应用技术的可靠性能够得到有效的提升。

4.2 提高网络虚拟化技术应用的安全性

在云计算快速发展的过程当中，云计算数据中心在各行各业发展的过程当中，为他们提供了各种网络服务，同时他们也提高了网络虚拟化技术的安全性，从而使其能够符合各行各业的安全保密要求。在这个信息大爆炸的时代，信息和数据的安全对行业的发展来说有着很重要的作用，同时也对行业的未来前景起了决定性的作用，是企业在激烈市场竞争当中，能够稳居一席之地的重要原因。

4.3 权威认证

有关方面的云计算数据中心运营商，在云计算发展的过程当中，积极地引进了高校安全可靠的网络虚拟化技术，并且通过了国家的相关规定，获得了国家权威部门的认证。企业在对云计算技术进行运用的过程当中，会考虑运营商的信誉以及应用程序的检测结果。云计算数据中心在发展的过程当中，可以将与此有关的技术研究外包给对于这方面十分专业的研究团队或者是在运营的过程当中，自己投资对网络虚拟化技术进行研究，此外最后还可以将其外包给系统运营商。在以上的三种方法当中，最常用的一种就是外包给系统运营商，这种方法除了使云计算应用中心中所运用的网络虚拟化技术，能够得到提高之外，还可以使云计算数据中心在运营的过程当中得效率能够得以提升，从而达到减少成本的目的。