虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中的應(yīng)用策略分析

李超

摘 要：本文對(duì)虛擬化技術(shù)基本知識(shí)進(jìn)行了簡單介紹，從多方面分析了虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中的應(yīng)用策略，分析了其應(yīng)用效果，對(duì)于實(shí)現(xiàn)虛擬戶技術(shù)在計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中的有效應(yīng)用是一種促進(jìn)。

關(guān)鍵詞：虛擬化技術(shù)；計(jì)算機(jī)機(jī)房管理；教學(xué)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.101

高職院校計(jì)算機(jī)機(jī)房，既是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、專業(yè)素養(yǎng)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的重要實(shí)習(xí)場所，也是各科系專業(yè)教師開展教學(xué)科研工作的重要專業(yè)平臺(tái)。建設(shè)功能配套齊全、高質(zhì)量、高水平的計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)施設(shè)備，以滿足學(xué)院各科系各專業(yè)課程教學(xué)科研工作需要，始終是高職院校計(jì)算機(jī)機(jī)房建設(shè)管理的目標(biāo)和愿望。

然而不斷高速動(dòng)態(tài)增長的教學(xué)科研工作任務(wù)和內(nèi)容，對(duì)于計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)施設(shè)備的技術(shù)需求，與投入資金緊張和老化設(shè)施設(shè)備的更新改造的時(shí)間滯后，始終是一對(duì)矛盾。要解決這個(gè)矛盾，一方面是要積極爭取資金加大計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)施設(shè)備及時(shí)更新改造的力度。另一方面，作為計(jì)算機(jī)機(jī)房管理的教職員工，立足現(xiàn)有條件，根據(jù)教學(xué)科研任務(wù)的需求，積極探索創(chuàng)新計(jì)算機(jī)機(jī)房管理新理念、新技術(shù)和新方法，通過對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)機(jī)房硬件、軟件以及網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)優(yōu)化管理配置，盡量創(chuàng)造條件滿足日益增長的學(xué)院各科系各專業(yè)課程教學(xué)科研工作需要。

本文提出基于虛擬化技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)機(jī)房管理的設(shè)想與實(shí)踐，為創(chuàng)新我校計(jì)算機(jī)機(jī)房管理新模式和新方法進(jìn)行了有益的探索與嘗試。

1 虛擬化技術(shù)基本知識(shí)簡介

1.1 虛擬化技術(shù)概念

虛擬化（Virtualization）技術(shù)在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中是一種資源管理技術(shù)，是指把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種實(shí)體資源（包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存和存儲(chǔ)器）予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，用戶可以比原本組態(tài)更好的方式來應(yīng)用這些資源。這些資源的新虛擬部分不受現(xiàn)有資源的架設(shè)方式、地域和物理組態(tài)限制。一般虛擬化資源包括計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力。

虛擬化技術(shù)中可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，每個(gè)操作系統(tǒng)中都運(yùn)行在一個(gè)虛擬CPU或虛擬主機(jī)上，并且每個(gè)操作系統(tǒng)可以有多個(gè)程序同時(shí)運(yùn)行并且互不影響。

1.2 虛擬化技術(shù)應(yīng)用種類

虛擬化技術(shù)主要用于解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中部分高性能物理硬件軟件產(chǎn)能過剩和部分老舊物理硬件軟件產(chǎn)能過低的矛盾，通過優(yōu)化組合管理配置硬件軟件資源，使得現(xiàn)有物理硬件軟件資源獲得最大效能的應(yīng)用。

虛擬化技術(shù)應(yīng)用包括硬件虛擬化（虛擬計(jì)算機(jī)VM、虛擬內(nèi)存、虛擬存儲(chǔ)、虛擬外部設(shè)備）、軟件虛擬化、應(yīng)用程序虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化（虛擬局域網(wǎng)絡(luò)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)VPN）、桌面虛擬化、數(shù)據(jù)庫虛擬化等等。

（1）硬件虛擬化：虛擬計(jì)算機(jī)及相關(guān)虛擬硬件設(shè)備是指可以像真實(shí)計(jì)算機(jī)一樣運(yùn)行程序的計(jì)算機(jī)功能的軟件實(shí)現(xiàn)。是對(duì)真實(shí)計(jì)算機(jī)環(huán)境的抽象模擬，需要為每一個(gè)虛擬計(jì)算機(jī)分配一套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理虛擬計(jì)算機(jī)的狀態(tài)，包括虛擬中央處理器的全套寄存器、虛擬內(nèi)存及使用情況、虛擬設(shè)備及其使用狀態(tài)。（2）網(wǎng)絡(luò)虛擬化：把不同網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件資源組合成一個(gè)虛擬的整體。包括虛擬局域網(wǎng)絡(luò)和虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，虛擬局域網(wǎng)絡(luò)是指根據(jù)需要，既可以把一個(gè)物理局域網(wǎng)絡(luò)虛擬劃分為多個(gè)虛擬局域網(wǎng)絡(luò)，也可以把多個(gè)物理局域網(wǎng)絡(luò)虛擬連接成一個(gè)局域虛擬網(wǎng)絡(luò)。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)是指把大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的不同計(jì)算機(jī)（節(jié)點(diǎn)）通過加密連接而成的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)。（3）存儲(chǔ)虛擬化：把實(shí)體存儲(chǔ)設(shè)備空間虛擬分隔成不同的邏輯存儲(chǔ)空間，便于用戶通過計(jì)算機(jī)桌面顯示虛擬邏輯存儲(chǔ)空間視圖訪問所需相關(guān)信息數(shù)據(jù)。包括存儲(chǔ)設(shè)備虛擬化和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)虛擬化。（4）桌面虛擬化：在本地計(jì)算機(jī)顯示和操作多臺(tái)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)桌面，在多臺(tái)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序和存儲(chǔ)信息數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)了任務(wù)分擔(dān)、資源共享、高速高效。

2 虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中的應(yīng)用

（1）虛擬化技術(shù)應(yīng)用于多個(gè)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)管理。在教學(xué)科研實(shí)踐中，經(jīng)常遇到不同類型的應(yīng)用軟件課件或同一類型不同版本的應(yīng)用軟件課件對(duì)于操作系統(tǒng)的要求均有不同的情況。為解決一個(gè)平臺(tái)同時(shí)獨(dú)立運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序的問題，根據(jù)教學(xué)科研需要，采取虛擬化技術(shù)，在一臺(tái)或數(shù)臺(tái)服務(wù)器上虛擬多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，把教學(xué)需要的多個(gè)版本的不同操作系統(tǒng)分別對(duì)應(yīng)安裝到一個(gè)虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，各個(gè)操作系統(tǒng)根據(jù)需要可以獨(dú)立運(yùn)行、互相不影響以及自由轉(zhuǎn)換。

通過虛擬化技術(shù)，優(yōu)化資源配置，既滿足了不同教學(xué)科研工作對(duì)不同操作系統(tǒng)的需求，也適當(dāng)降低了對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)施設(shè)備的技術(shù)要求、減輕了設(shè)施設(shè)備維護(hù)管理的資金需求和工作量。

（2）虛擬化技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)教室管理。計(jì)算機(jī)機(jī)房管理人員利用虛擬計(jì)算機(jī)及虛擬外部設(shè)備技術(shù)，根據(jù)教學(xué)科研計(jì)劃需要配置相應(yīng)的虛擬計(jì)算機(jī)教學(xué)教室環(huán)境，各任課教師根據(jù)自己教學(xué)需要設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)教室。解決了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教室的局限性，實(shí)現(xiàn)了資源的充分利用。學(xué)生根據(jù)自己情況隨時(shí)登錄進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)教室訪問網(wǎng)絡(luò)資源開展自主學(xué)習(xí)，加深對(duì)基礎(chǔ)理論的理解與掌握。

（3）虛擬化技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)管理。計(jì)算機(jī)機(jī)房管理人員利用虛擬計(jì)算機(jī)及虛擬外部設(shè)備技術(shù)，根據(jù)教學(xué)科研計(jì)劃需要配置相應(yīng)的虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，各任課教師根據(jù)自己教學(xué)需要開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可以真實(shí)開展各類實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)動(dòng)手技能和提高實(shí)踐能力。常見計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括系統(tǒng)維護(hù)實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)等等，其他各個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程也可以正常開展。由于采用虛擬化技術(shù)，各類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，均不會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體物理硬件和軟件造成損害。

由于虛擬計(jì)算機(jī)的信息數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文件的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)機(jī)房管理人員的計(jì)算機(jī)上，使用者只要把屬于自己的虛擬計(jì)算機(jī)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文件復(fù)制并拷貝到任何一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上，即可以隨時(shí)自主或聯(lián)合開展教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)工作。

3 虛擬化技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)機(jī)房管理效果總結(jié)

通過探索虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)機(jī)房管理中的應(yīng)用實(shí)踐嘗試，收到了以下幾個(gè)方面的預(yù)期效果：實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有資源優(yōu)化配置，、節(jié)省了設(shè)備存放空間，降低了使用能耗與故障發(fā)生幾率，減少了設(shè)備維護(hù)成本和工作量，提高了計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)施設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性與安全性，延緩了計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)施設(shè)備更新改造資金投入的壓力，積極靈活應(yīng)對(duì)了教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)任務(wù)對(duì)于計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)施設(shè)備的技術(shù)需求，提高了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)施設(shè)備的綜合利用率。