虚拟化技术在计算机系统中的应用研究

刘硕

摘 要：21世纪我国科学技术得到了飞速的发展，完全进入信息化时代，计算机的应用更是十分普遍，尤其是计算机系统的变化愈发复杂。因此，在计算机系统发展过程中与虚拟化技术实现了有效地融合，让我国的计算机技术得到了高效发展。本文将以虚拟化技术在计算机系统中的应用作为本次研究主题，并对其进行深入研究，期望能够与同行相互探讨分析。

关键词：虚拟化技术;计算机系统;应用

近年来的计算机技术成为现代生活的主要组成部分，该技术也推动了现代社会经济的发展，让人们的生活和工作都更加便捷且智能化。虚拟技术在计算机系统中的应用解决了系统的中出现的部分管理问题，对于计算机系统的发展具有较为积极的意义。

1 虚拟化技术概述

上世纪60年代开始虚拟化技术逐渐进入人类视野，主要的应用范围便是为计算机软件提供运行环境。但是，随着现代化社会经济和科学技术的不断发展和进步，计算机在人们的日常生活和工作中较为常见，在该过程中人们开始关注计算机的安全性，而此时的虚拟技术被技术人员当做处理和解决计算机系统问题的工具，提升计算机的安全性。本次所讲的虚拟化技术便是将部分程序放置在虚拟机上，让程序进行有效运行，虚拟技术存在间隔性可让计算机拥有更加安全的运行环境。

虚拟技术的应用方式不同其技术功能也会产生相应的变化，笔者对其类型进行有效总结，分别是：第一，平台虚拟化。是指將计算机系统内的服务器和操作系统实现虚拟化运行。服务器虚拟化是指以分割的形式让计算机系统物理层能够被分配到每个不同的虚拟机之中，从而优化计算机系统的运行。其中，服务器虚拟化也可分为软件和硬件虚拟化。第二，资源虚拟化。是指计算机系统被虚拟化之后适用的之源，该处的资源主要分为两种，一种网络资源的虚拟化，一种是存储资源的虚拟化。网络虚拟化是以分割的形式将网络宽带分割成多个独立通道，以此来提升网络宽带的使用和控制效率。计算机系统中存在的物理存储单元较多，将用户看不到的存储磁盘作为统一的存储单元便是存储虚拟化。第三，应用虚拟化。以分割的形式将整个操作系统从应用程序中分割处理，让操作系统进行工作，但应用程序的使用却不会对操作系统产生依赖。应用虚拟化是专门为应用程序所提供的有效运行环境。第四，表层虚拟化。是指用户使用应用程序过程中主要在服务器上运行，而并非操作系统，用户在使用应用程序过程中只显示程序界面和用户操作，便是表层虚拟化。

2 虚拟化技术在计算机系统中的应用

虚拟化技术主要应用在高性能计算机之中，能够对整个计算机系统中的资源进行优化。随着科学技术的不断进步，虚拟化技术在运用过程中需要进行虚拟环境的搭建，其目的是减少计算机系统的运行错误。虚拟化技术也可利用程序代码，该种运行方式能够提升计算机系统的运行性能。

2.1 构建专门的虚拟环境

运行环境影响着计算机系统功能的发挥，对于计算机的功能也存在一定的影响。虚拟技术可以小规模计算机系统为基础，开发支持大系统运行的环境，并以此来对计算机应用程序运行进行有效优化，简化计算机系统的操作。因此，在对高性能计算机系统进行研发过程中可合理的使用虚拟化技术，让计算机系统的研发更具有科学性，并以此来提升计算机系统的功能性。

2.2 实现资源的有效整合

随着科学技术的不断发展，计算机结构的发展方向愈发多样化，在多样化发展过程中经常会遇到较多的管理问题，此时便可应用虚拟化技术的优势来对其进行有效优化，并对计算机系统中的硬件资源存储进行有效隐藏，让用户能够在应用程序过程中，在同一种环境下使用多种结构的计算机系统，提升资源整合的效率。

2.3 提升计算机系统的容错性和可靠性

性能较高且规模较大的高性能计算机中的结构变化较为复杂，产生问题的频率便会因此增加。所以需要使用虚拟计算机技术对计算机系统中的虚拟内存进行有效隔离，以此来避免用户在使用计算机软件过程中影响虚拟内存的正确使用。虚拟化技术加入计算机系统之后能够对正在使用的程序进行快速的恢复，避免在运行过程中出现中断现象。

2.4 提升计算机系统的运行安全

虚拟化技术应用在计算机系统之中能够有效提升其运行安全，因为虚拟机能够在应用程序运行过程中对其进行故障和病毒的检查，避免病毒长时间潜伏在计算机系统之中，对计算机的安全运行产生不良影响，虚拟技术的使用最大限度的提升了计算机系统的运行安全。

3 虚拟化技术在计算机系统应用过程中常见的问题

3.1 虚拟机协同问题

性能较高的计算机在使用虚拟技术时，必须要采用较为复杂的服务器，所以说虚拟机的问题并非仅仅在底层的硬件设备上。面对虚拟机出现的协同问题，需要以多维结构计算机为基础，并在多个节点中进行虚拟机的建立工作，有效的利用虚拟机来构建较为和谐的计算机系统，提升其使用性能。

3.2 虚拟内存的问题

计算机应用发展过程中需一次性设置多个虚拟内存，如此才能让计算机系统得到有效的发展。在应用较大计算机内存过程中，必须要对虚拟内存问题进行考虑，并且较大计算机与传统计算机系统存在较大的差异，对虚拟机位置的布置和内存的分配、系统的管理，都需要技术人员根据计算机系统来设计有效的解决方案。

3.3 系统兼容性问题

高性能计算机对于系统有较高的兼容性要求。因此在运用虚拟化技术过程中，可以将计算机系统内部的硬件进行抽象化处理，让计算机资源的形态能够实现多样化。因此，相关技术人员需要竭力开发适用高性能计算机的编译器和函数模型，以此来提升用户使用感。

4 结语

虚拟化技术能够让计算机系统的发展更加先进化，且能够与其他行业领域进行充分的融合，以此来促进各行业领域的技术发展。因此，相关技术人员需要不断地对虚拟化技术进行有效优化，让计算机系统能够不断推动人类社会的发展与进步。

参考文献

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