基于云计算与虚拟化技术研究
云计算技术在虚拟化技术中的应用实践
云计算技术在虚拟化技术中的应用实践随着信息技术的不断发展，云计算技术已经成为了当前最为热门的话题之一。
云计算技术是一种基于互联网的计算方式，它通过将大量的计算资源集中于互联网上，使得用户可以通过互联网获取计算资源和服务。
它的出现，大大地缓解了传统计算机应用中存在的资源浪费和传输速度缓慢等问题，同时也带来了更多的机会和挑战。
作为云计算技术中的一种重要技术手段，虚拟化技术在近年来的发展中也得到了越来越广泛的应用。
虚拟化技术，是指将一个物理计算机的资源（CPU、内存、存储）通过软件的方式虚拟成多个虚拟计算机，每个虚拟计算机都可以独立的运行一个操作系统及相关应用程序。
虚拟化技术可以将一个物理服务器虚拟成多个虚拟服务器，可灵活地调配计算资源，外界用户无法感知到服务器数量的实际情况。
虚拟化技术的实现依赖于虚拟机监视器和虚拟设备。
虚拟机监视器是一个能够在物理计算机上运行多个虚拟计算机的软件程序。
虚拟机监视器会将物理计算机仿真成多个独立的计算环境，每个虚拟计算机拥有自己的虚拟操作系统和相关应用程序，同时又能够有效地隔离各个虚拟环境，保证各个虚拟计算机之间的安全性。
虚拟化技术的实现过程中，虚拟机监视器扮演着重要的角色，它在实现隔离的同时，还需要支持各种虚拟设备的仿真，保证客户端应用程序的正常运行。
在虚拟化技术的应用实践中，云计算技术起着非常重要的作用。
随着云计算环境中的应用逐步增多，应用程序的运行环境也逐渐由传统的单机向集群方向发展。
当用户需要扩容时，直接追加物理计算资源往往会给用户带来非常大的麻烦。
而利用云计算环境下的虚拟化技术，通过动态分配计算资源，可以很快地完成扩容，将计算资源与应用分离管理，从而充分实现集中化资源管理，降低了成本，提高了效率，为用户提供了更好的服务体验。
虚拟化技术的优势在于其能够将资源可视化、可控化、可编程化，具备了多个虚拟计算机同时运行所需的所有概念和实现基础。
这种技术可以有效地减少成本和风险，同时也可以提高灵活性、安全性和可靠性。
基于OpenStack的云计算技术研究与应用
基于OpenStack的云计算技术研究与应用随着信息时代的到来，云计算技术已经成为一个备受关注的热门话题。
OpenStack是一个强大的开源云计算平台，它提供了一整套的云计算工具和服务，可以帮助用户轻松地构建和管理云计算环境。
在本文中，我们将探讨基于OpenStack的云计算技术研究与应用。
1. 云计算技术概述云计算是一种新型的计算模式，它使用互联网作为底层基础设施，同时提供大规模、可伸缩、虚拟化和高可用的计算资源。
云计算技术可以为用户提供基础设施、平台和软件三种不同形式的服务。
其中基础设施即基础设施即服务（IaaS），平台即平台即服务（PaaS），软件即软件即服务（SaaS）。
2. OpenStack云计算平台OpenStack是一个强大的开源云计算平台，它提供了一整套的云计算工具和服务，包括计算、存储、网络和安全等各种组件，可以帮助用户轻松地构建和管理云计算环境。
OpenStack平台的架构非常灵活，它可以运行在公共云、私有云和混合云等多种环境中。
同时，OpenStack还拥有丰富的社区和开发者支持，用户可以在社区中获得各种各样的插件和扩展。
3. OpenStack云计算平台的组成部分OpenStack平台由多个不同的组件组成，每个组件都拥有不同的功能和用途。
下面是OpenStack平台的主要组件：3.1 Nova计算服务Nova计算服务是OpenStack平台的核心组件，它负责计算能力的管理和分配。
Nova计算服务能够创建虚拟机实例，并将其分配给适当的物理服务器。
3.2 Swift对象存储服务Swift对象存储服务是OpenStack平台的另一重要组件，它提供了一个分布式的对象存储系统，用户可以通过RESTful API来访问和管理数据。
3.3 Neutron网络服务Neutron网络服务负责OpenStack平台的网络管理，它可以管理内部和外部的网络连接，同时还支持路由、安全组和虚拟网络等功能。
云计算环境下的虚拟化技术的安全性问题研究
ｓ ａ ｆ ｅ ｙ ｔ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｓ ｆ ｒ ０ ｍ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｐ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ ｎ ｅ ｌ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， ａ ｎ ｄ ｇ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ
Ｘｕ Ｇｕ ａｎ ｇ－ ｙｕ
（ Ｎｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｓ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ２ １ ５ ０ ０ ６ ）
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ 】 Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ ｃ ｌ ｏ ｕ ｄ ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ， Ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｉ ｙ ｔ ｉ ｓ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｍ ｉ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ， ｃ ｏ ｐ ｙ ， ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ， ｅ ｔ ｃ
的 目的 。 这个 相互 隔离 （ 独立 ） 的 虚 拟 执 行 环 境 也 被 称 为 虚拟 机（ Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ． ＶＭ１ ， 在 这 些 虚 拟 机 上 用 户 可 以 运行 不同 的操作 系统 和各 种应用 程序 。 云计 算 的吸 引力在 于其 经济 上 的可扩 展性 、 资 源 复 用和 高效 。 云 没 有 边 ， 从而 使世 界变 得更小 。 在 广 大 云
第2章 云计算与虚拟化技术基础
服务器、桌面虚拟化
？ ？
V V V V V
易受攻击
？
利用率不足
提升的整合率、使用率、和效率 虚拟服务器，虚拟桌面
管理成本不断攀升
V V
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V
V
V
V
V V
V
8/18/2014
虚拟化主要解决方案
VMware
2
8/18/2014
XenServer产品家族
Platinum • Provisioning Server for DataCenter Edition
操作系统 Hyper-V ISV / IHV / OEM
父分区
Config Store Worker Processes
子分区
应用程序 应用程序 应用程序
Microsoft / XenSource
WMI Provider
Management Service
User Mode (Ring 3)
Windows Server 2008
虚拟化层
虚拟架构视图
File/Print
Operating System Operating System
虚拟化层
虚拟层
CPU池
内存池
VPN
Operating System Operating System
虚拟化层
CRM
Operating System Operating System
虚拟化层
存储池
4
每个层次的价值
云计算服务 应用软件服务（Software as a Service, SaaS） 办公 应用 信息 化应 用 通讯 应用 互联网 应用 终端用户可以增强业务 性能，降低业务提供成 本，降低终端要求 收益
虚拟化技术在新一代云计算数据中心的应用研究
一 一 ｌ 一 用一 计 算ｌ 应＝ 机
虚拟机 １
虚拟机２
Ｈ ｌ Ｈ １ Ｈ Ｊ ． Ｉ Ｊ ｌ Ｉ
谍 作系统 拟 锲件 资源
拟 硬什 资源
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Ｉ
Ｘ ６Ｅ ８ 务器 性能的提升和应 用普及，大量 的Ｘ ６Ｊ务器 已 Ｊ ￣ ８￣ Ｅ
经 慢 慢 成 为Ｉ 管 理 的 难 点 ， 虚 拟 化 技 术 也 开 始 逐 渐 在 ｘ ６ Ｔ ８ 架 构上 流行 起 来 ， 以 控制 服 务 器 的 无度 增长 以及 提 高服 务 器 资源 的利 用 率 。
步 ， 服 务 器 虚 拟 化 技 术 也 随 着 应 用 的普 及 日臻 完 善 。 随着
适用于Ｂ ＳＤ、Ｌｎ ｘ ｏａ ｉ等某些开源操 作系统，不适 ｉｕ 、Ｓ ｌｒ ｓ
用 于 Ｗ ｉｄ ｗｓ 专 有 操 作 系统 。Ｘ ｎ 开 源 准 虚 拟 化 技 术 ｎｏ 等 ｅ是 的～个例子。
目前 最 主 要 的 虚 拟 化 方 法 ， 使 用 名 为 ｈ ｐ ｒｉｏ 的 ｙ ｅ ｖｓ ｒ
一
新一代 芯片在设计 时都考 虑到了硬 件虚拟化 功能 。英特 尔
的 虚 拟 化 技 术 （ Ｔ）和 ＡＭＤ的 虚 拟 化 技 术 （ ＭＤ Ｖ）把 Ｖ Ａ —
虚拟硬件仿真方面的部分繁重任务从软件转移到 了硬件， 并且把某些 内存管理 功能转移到 了用软件处理的Ｃ Ｕ微代 Ｐ
３ 虚拟化技术特性
综 合 虚拟 化 技 术 的 发 展 过 程 和 现 状 ， 结 合 其 实 现 原 理 ， 可 以总 结 出 虚拟 化 技 术 的６ 特 性 ： 大
服务器上；主要缺点 是，ｈ ｐ ｒｉ ｒ ｙ ｅ ｖｓ 给处理器带来开 销。 ｏ
网络虚拟化技术在云计算领域应用探讨
于同类网元聚合范畴。紧耦合方式下， 同类聚合的网元之 间共享控制平面和管理平面， 数据平面则分布于各物理网
元上 从而实现容量和功能扩展 典型技术实现包括设备
络的边界更加模糊。例如 ，Ｏ虚拟化属于网络虚拟化范 Ｉ ／
畴 而在虚拟化环境下，０虚拟化技术又是虚拟机ｆＭ 应 Ｉ ／ Ｖ １ 用不可或缺的部分。ＩＣ Ｄ 运营过程中， 可借助 Ｉ ／ ０虚拟化，
集群等 ： 松耦合方式下， 同类聚合的网元之间存在主备关 系， 通常为特定 目的而聚合， 如基于 Ｖ Ｒ Ｒ Ｐ协议的可靠性
提升等。 异类网元聚合情况下， 不同类型网元（ 通常是路南 器与交换机１ 之间存在从属关系， 通过共享控制平面和管
同时结合其他网络虚拟化技术 ， 实现网络接人边界由交换
络可靠性 、 可用性和管理性。针对端口或链路的虚拟化技 术有链路聚合（Ａ ）１ Ｌ Ｎ等： Ｌ Ｇ￣ Ｖ Ａ １ 针对网元的虚拟化技术 大致可分为同类网元聚合与异类网元聚合两种。
相同类型的网元（ 如交换机、 路由器等） 聚合在一起属
（） ２ 网络的计算 、 存储与传送功能更趋融合
网络虚拟化在推动网络资源共享的同时，使 Ｉ Ｔ与网
算虚拟化和存储虚拟化等。
网络虚拟化是一个过程， 同时也是一系列技术的统
件的独立性 ， 但该技术的迅速兴起仍旧得益于硬件技术的
发展， 尤其是 Ａ Ｉ／ Ｇ ／Ｐ等芯片的发展。目前， Ｓ Ｆ ＡＮ Ｃ Ｐ 虚拟化 技术已从物理隔离虚拟化方式逐步发展至共享式虚拟化 ，
称。 基于网络虚拟化技术， 相关物理网络资源被抽象、 逻 辑划分和组合 ， 并在此基础上被调度和管理 。网络虚拟 化技术是 网络精细化运营的基础 ， 由来已久 ， 并非依存 于云计算而发展 ， 但云计算的发展与应用为其发展提供
云计算中存储虚拟化技术浅析
云计算中存储虚拟化技术浅析【摘要】随着大数据时代的到来，传统的存储系统已经满足不了企业用户的数据存储需要，急需进行变革。
存储虚拟化技术由此应运而生。
本文主要阐述了目前云计算技术实现中最典型的三种存储虚拟化技术，分别对它们的优缺点进行了分析，并对存储虚拟化技术的应用进行了探究。
【关键词】云计算；虚拟化；存储虚拟化1 云计算随着企业的成长，业务和应用不断增加，IT系统规模日益庞大，带来高能耗、数据中心空间紧张、IT系统总体拥有成本过高等问题；而现有服务器、存储系统等设备又没有充分被利用起来，资源极度浪费；IT基础架构对业务需求反映不够灵活，不能有效的调配系统资源适应业务需求。
因此，企业需要建立一种可以降低成本、具有智能化和安全特性、并能够与当前的业务环境相适应的灵活、动态的基础设施和应用环境，以更为快速的响应业务环境的变化，并且降低数据中心的运营成本。
“云计算”作为一种模式和思想进入到人们的视野。
云计算是以数据为中心的一种数据密集型的超级计算，在数据存储、数据管理、编程模式、并发控制、系统管理等方面具有自身独特的技术。
云计算的出现，改变了信息服务的提供方式。
“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩张的，并且可以及时获取，随时扩展或缩小，按需使用。
而实际上，它并不是一个单独的服务，而是一个服务集合。
它以前所未有的规模为使用者提供IT服务能力。
云计算研究的重点是网络计算，实际上它的本质是计算机的虚拟化。
2 虚拟化技术虚拟化技术是一种调配计算资源的方法，它将应用系统的不同层面，包括硬件、软件、数据、网络、存储等一一隔离开来，从而打破数据中心、服务器、存储、网络、数据和应用中的物理设备之间的划分，实现架构动态化，并达到集中管理和动态使用物理资源及虚拟资源，以提高系统结构的弹性和灵活性，降低成本、改进服务、减少管理风险等目的。
云环境中，虚拟化技术按系统层级划分，可以分为：服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、应用虚拟化以及客户端虚拟化。
云计算的发展与应用的研究报告
云计算的发展与应用的研究报告云计算的发展与应用的研究报告云计算是一种新型的计算模式，它充分利用互联网技术，将计算资源和服务通过网络进行统一管理和分配，为用户提供灵活、高效和低成本的服务。
近年来，随着互联网和移动互联网的快速普及与发展，云计算也得到了迅猛的发展和广泛的应用，成为了信息技术领域的一个重要的研究和应用方向。
一、云计算的发展云计算的发展可以分为三个阶段：1. 第一阶段：虚拟化技术在2000年左右，虚拟化技术逐渐成熟，使得计算资源的分配和管理变得更加灵活。
虚拟化技术的出现为云计算的发展打下了基础。
2. 第二阶段：云计算基础设施云计算基础设施的建立主要是为了提供高效的计算、存储和网络资源，让用户可以随时随地地进行访问和使用。
Amazon和Google是最早将云计算基础设施推向市场的两家公司。
3. 第三阶段：云计算服务云计算服务是指针对不同应用场景和不同的用户需求，提供不同类型的云计算服务。
例如，云存储、云数据库、云计算平台等等。
这个阶段是云计算发展的最高阶段，也是应用最广泛的阶段。
二、云计算的应用1. 企业云计算企业云计算是指通过云计算技术，为企业提供一种高效、灵活、低成本的IT服务，包括计算、存储、网络和应用等多个方面。
企业云计算可以免除企业购买和运维硬件的成本和风险，让企业更加专注于业务的发展和创新。
2. 个人云计算个人云计算主要是指为个人提供云存储空间和个人云办公平台等服务。
通过个人云计算，用户可以免费或者低价地得到海量的存储空间，实现文件共享和备份等功能。
同时，个人云计算也提供了办公应用，例如在线文档编辑、电子邮件、日历等等，让个人工作更加高效和便捷。
3. 移动云计算移动云计算是针对移动设备的应用场景而推出的云计算服务，主要是为了提高移动设备的计算和存储能力。
以智能手机为例，通过移动云计算，用户可以将较为复杂和消耗资源的任务，例如语音识别和图像识别，通过云计算平台完成，大幅提高了手机的性能和使用体验。
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基于云计算与虚拟化技术研究
作者：杨镇玮
来源：《科教导刊·电子版》2016年第06期
摘 要 云计算和虚拟化技术是现代信息技术的重要组成部分，也受到了越来越多的关注，
但是很多人对云计算和虚拟化的概念还不是很清楚，认为虚拟化就是云计算。在当今的信息化
社会，熟悉云计算和虚拟化技术是很有必要的。
关键词 云计算 虚拟化技术 应用研究
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A
1云计算与虚拟化技术的概念
云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动
态易扩展且经常是虚拟化的资源，一般简称为“云”。云旨在降低成本和帮助用户专注于他们的
核心业务，而不是让IT成为他们的阻碍。云计算可通过使计算分布在很多分布式计算机上，
从而使用户能够根据自己的需求访问计算机和存储系统。按照服务对象可分为公有云、私有云
和混合云。
虚拟化是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存及存储
等，加以抽象和转换后呈现出来，打破实体结构间的不可切割的障碍，使用户可以比原本的组
态以更好的方式来应用这些资源。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。虚拟化按
照程度可分为完全虚拟化、部分虚拟化和准虚拟化或超虚拟化；按照类型可分为软件虚拟化、
硬件虚拟化和网络虚拟化等等。
2云计算和虚拟化技术的起源及发展
云计算起源于1988年SUN微系统公司的合作创建者约翰·盖奇首次提出的“网络就是计算
机”的概念。亚马逊电子商务网站是最早提出云计算概念的厂商，但是当时这个技术只是被认
为能够应用在超级计算机上，直到因特网发展壮大，云计算才开始有了新的应用点。其发展主
要经历了以下阶段：电厂模式阶段、效用计算阶段、网络计算阶段、云计算阶段。云计算在这
四个阶段中逐渐发展和成熟，也逐渐被用户接受。
虚拟化起源于上世纪五十年代，其概念被认为是由牛津大学第一计算机学教授Christopher
Strachey的《大型高速计算机中的时间分配》这一论文中所提到的观点演化而来。虚拟化技术
发展到今天，从纯软件到处理器级虚拟化，再到平台级虚拟化乃至输入及输出级虚拟化，其各
方面都有很大的进步。
3云计算与虚拟化技术的区别和联系
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3.1云计算和虚拟化技术的区别
首先，云计算和虚拟化的概念不同；其次，两者模式也不一样。云计算是一种按使用量付
费的模式，提供可用的、便捷的网络访问，进入可配置的计算资源共享（包括网络、服务器
等），用户只需投入很少的管理工作，与服务供应商进行很少的交互，便可快速的访问上述资
源；而虚拟化技术是一种资源管理技术，是将应用程序和数据在不同层次以不同的面貌展现，
这样有助于使用者和开发及维护人员方便的使用、开发及维护这些应用程序及数据，从而改善
IT运行和减少成本支出；最后，值得注意的是，虚拟化技术与云计算最主要的区别就是，
虚拟化技术本身并不能给用户提供自服务层，没有服务层，就不能提供计算服务。
3.2 云计算和虚拟化技术的联系
云计算和虚拟化技术是密切相关的，但虚拟化技术对于云计算来说并不是必不可少的，也
就是说云计算和虚拟化技术并不是捆绑技术。云计算通过虚拟化技术使整个IT基础设施的资
源部署更灵活，而虚拟化技术通过引入云计算的理念为用户提供按需使用的资源和服务。只有
同时应用两项技术，才能更好地为用户提供信息服务。
4云计算在日常生活中的应用
（1）在线办公软件：自从云计算被广泛应用后，办公室的概念越来越模糊。在任何有互
联网的地方，通过云计算技术即可同步所需要的办公软件；
（2）云存储：随着信息化的发展，个人数据的重要性越来越突出。由云计算技术提供的
云存储服务，只需要一个账户和密码就能随时保护用户的个人数据。
（3）电子日历：是由云计算提供的又一便捷的电子实用产品。只需要在设备上记录一次
便可实现同步，提醒用户一些重要的事情。
（4）地图导航：通过云计算技术，服务商把地图、路况等信息存储到“云”中，用户只需
要在手机上按某个键就可以很快地找到想去的地方。
（5）电子商务：电子商务已经进入到了人们的生活中，比如淘宝、天猫、京东等，使人
们不用出门就可以买到自己喜欢的东西。
（6）搜索引擎：比如谷歌、百度等，当我们遇到不懂的问题，可以搜索引擎寻找答案；
当我们想去哪里旅行时，也可以通过搜索引擎了解很多东西。
5虚拟化技术在现实生活中的应用
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（1）在高校信息化建设中的应用：将高校的教学、科研、管理、生活、服务等方面的信
息通过存储虚拟化，服务器虚拟化，Web虚拟主机，网络虚拟化等虚拟化技术进行信息管理；
（2）在企业管理上的应用：主要是对企业服务器的虚拟化管理以及企业的信息化建设，
通过虚拟化技术，实现物理资源和资源池的动态共享，降低信息管理的复杂度，提高兼容能力
和数据备份的可靠性，从而更好地给企业创造利益。
6结语
随着互联网的发展，云计算和虚拟化技术已经深入到人们生活的各个角落，吃喝住行、购
物、旅行等等，可以说已经成了人们日常生活中不可缺少的一部分。云计算和虚拟化技术相辅
相成，互相渗透，只有同时使用两项技术，才能更好地为人们提供优质服务，也才能更好地促
进信息化产业的发展。
参考文献
[1] 陈思锦，吴韶波，高雪莹.云计算中的虚拟化技术与虚拟化安全[J].物联网技术，2015
（03）.
[2] 王于丁，杨家海，徐聪，等.云计算访问控制技术研究综述[J].软件学报，2015（05）.
[3] 宋大鹏，彭磊.云计算环境下的存储技术研究[J].中国新技术新产品，2015（21）.