云計(jì)算與虛擬化的關(guān)系
——虛擬化技術(shù)在云計(jì)算中的應(yīng)用分析

劉歡 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院 安徽蚌埠 233030

一、云計(jì)算

云計(jì)算 (Cloud Computing) 是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式, 通常涉及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。

眾說(shuō)紛紜，對(duì)云計(jì)算的定義有多種說(shuō)法，現(xiàn)階段廣為接受的是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）定義：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)， 進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。

通俗來(lái)說(shuō)，云計(jì)算服務(wù)其實(shí)就是讓計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、算法、應(yīng)用等軟硬件資源像電一樣，隨時(shí)隨地、即插即用。

二、虛擬化技術(shù)

在計(jì)算機(jī)中，虛擬化（Virtualization）是一種資源管理技術(shù)，是將計(jì)算機(jī)的各種實(shí)體資源，如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存及存儲(chǔ)等，予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來(lái)，打破實(shí)體結(jié)構(gòu)間的不可切割的障礙，使用戶可以比原本的組態(tài)更好的方式來(lái)應(yīng)用這些資源。這些資源的新虛擬部分是不受現(xiàn)有資源的架設(shè)方式，地域或物理組態(tài)所限制。

三、云計(jì)算與虛擬化的關(guān)系

虛擬化技術(shù)，是云計(jì)算中基礎(chǔ)技術(shù)之一，在云計(jì)算中扮演著中重要的角色。

云計(jì)算擁有三大關(guān)鍵性優(yōu)點(diǎn)，即是以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。虛擬化，分布式以及動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展性（本文著重討論虛擬化，另外兩項(xiàng)并不在討論范圍之內(nèi)）。其中，虛擬化的意思是指每一個(gè)服務(wù)的所存在的運(yùn)行環(huán)境與其平臺(tái)物理設(shè)備沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，在虛擬的資源池之中，對(duì)每一個(gè)虛擬機(jī)的各種操作都是通過(guò)虛擬的資源池來(lái)進(jìn)行的，虛擬化將物理設(shè)備（即計(jì)算機(jī)或者服務(wù)器）中的各類資源（軟件資源以及硬件資源）虛擬化，改變了資源的物理界限，把物理資源虛擬抽象化為邏輯上可控的資源，把各類資源都用于云計(jì)算平臺(tái)中統(tǒng)一使用。虛擬化的目的是邏輯表示資源，擺脫物理的約束。

云計(jì)算與虛擬化的關(guān)系是緊密聯(lián)系在一起的。云計(jì)算是在使用虛擬化技術(shù)虛擬化出若干資源池之后的運(yùn)用，虛擬化技術(shù)的作用就是使得應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)更加簡(jiǎn)潔，易于理解，直觀的呈現(xiàn)給用戶，使得云計(jì)算更易于被使用。云計(jì)算中的虛擬化處理過(guò)程為整體賦予了更靈活的特性，減少了物理設(shè)備成本的支出，并且更容易讓使用者使用。

總而言之，虛擬化技術(shù)是一種應(yīng)用技術(shù)，而云計(jì)算是一種使用方式。虛擬化是指將物理的實(shí)體形成若干虛擬的存在，其實(shí)運(yùn)作還是在實(shí)體上，只是劃分了若干區(qū)域或者時(shí)域。虛擬化為云計(jì)算的基礎(chǔ)，但是虛擬化技術(shù)只是構(gòu)成云計(jì)算中的一部分，云計(jì)算并不只是包含虛擬化技術(shù)，還包括其他一些技術(shù)比如分布式技術(shù)，與此同時(shí)，虛擬化技術(shù)也不只是僅僅應(yīng)用于云計(jì)算中，許多其他技術(shù)也需要虛擬化技術(shù)，虛擬化技術(shù)也是單獨(dú)的一項(xiàng)技術(shù)。

四、虛擬化技術(shù)與云計(jì)算

（一）云計(jì)算中的計(jì)算虛擬化

計(jì)算虛擬化一般來(lái)說(shuō)有以下一些方法。虛擬化方法可以分為：全虛擬化、半虛擬化、硬件輔助虛擬化和資源虛擬化,將一臺(tái)物理機(jī)，虛擬出兩臺(tái)以上乃至多臺(tái)的虛擬機(jī)，目的是充分利用實(shí)際的物理資源。

（二）云計(jì)算中的網(wǎng)絡(luò)虛擬化

網(wǎng)絡(luò)虛擬化解決的是網(wǎng)絡(luò)資源占用率不高、手動(dòng)配置安全策略過(guò)于麻煩的問(wèn)題。于是使用了這樣的方法，把物理設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)資源抽象化成為一個(gè)資源池，然后動(dòng)態(tài)的得到所需資源，網(wǎng)絡(luò)虛擬化到目前為止擁有多種思想路線。例如：虛擬邏輯網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化等等。

云計(jì)算就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)為每個(gè)租戶提供一個(gè)至多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，不局限于物理數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。網(wǎng)絡(luò)虛擬化的目的及用意就是建立兩個(gè)甚至兩個(gè)以上乃至多個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)，這些虛擬的網(wǎng)絡(luò)，從一個(gè)方面來(lái)說(shuō)可以獨(dú)立的布署網(wǎng)絡(luò)資源，另外一個(gè)方面來(lái)說(shuō)可以負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)資源以及網(wǎng)絡(luò)資源的共享。所以不管云計(jì)算怎么樣發(fā)展，它都可以給予所需應(yīng)變的服務(wù)。云計(jì)算平臺(tái)上面同時(shí)運(yùn)行著大量不相同的應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng)等等，所以需要網(wǎng)絡(luò)虛擬化，發(fā)揮資源共享，將計(jì)算、存儲(chǔ)等其他一些軟硬件資源抽象化為邏輯單元，易于管理。

（三）云計(jì)算中的存儲(chǔ)虛擬化

以抽象化硬件資源，在單一或多個(gè)可提供資源存儲(chǔ)的實(shí)體上來(lái)應(yīng)用虛擬化技術(shù)，以達(dá)到底層架構(gòu)的簡(jiǎn)潔化，實(shí)現(xiàn)與資源相關(guān)的物理存儲(chǔ)和邏輯映射分離的技術(shù)稱為存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)。該技術(shù)將大量的散亂在各個(gè)地方的零星存儲(chǔ)資源在邏輯上集成起來(lái)，以便于對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的資源進(jìn)行集成利用，以此來(lái)提供資源的利用效率。

存儲(chǔ)虛擬化可以從多個(gè)方面來(lái)敘說(shuō)，第一個(gè)方面既是基于主機(jī)的虛擬存儲(chǔ)；第二個(gè)方面既是基于存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬存儲(chǔ)；第三個(gè)方面既是基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)。而對(duì)于第三個(gè)方面來(lái)說(shuō)，其中的重點(diǎn)就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備彼此之間的存儲(chǔ)虛擬化。其中主要是運(yùn)用以下的兩種方法，第一個(gè)方法就是基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的互相連接的虛擬化；第二個(gè)方法就是基于路由器的虛擬化。

在云計(jì)算之中，使用者可以直接使用云存儲(chǔ)服務(wù)，而不需要擁有存儲(chǔ)設(shè)備，也不需要對(duì)存儲(chǔ)管理以及存儲(chǔ)分配的過(guò)程有所了解，為了降低存儲(chǔ)資源管理的復(fù)雜程度，并且使得存儲(chǔ)資源的更易于靈活使用，方便存儲(chǔ)資源的擴(kuò)展，一般是將存儲(chǔ)系統(tǒng)中的虛擬存儲(chǔ)模型分為三個(gè)層面。第一個(gè)層面：物理設(shè)備虛擬化；第二個(gè)層面：存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)虛擬化；第三個(gè)層面：存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)虛擬化。這樣極大的方便了使用者使用。

五、應(yīng)用實(shí)例

（一）虛擬化技術(shù)與云計(jì)算在企業(yè)中的應(yīng)用

企業(yè)信息系統(tǒng)部通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)，能夠?qū)τ布O(shè)施采取虛擬化處理方式，按照客戶的需求提供有針對(duì)性的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)，這樣就會(huì)使得企業(yè)在資源使用方面更具效率。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)可以利用云計(jì)算處理信息，亦或是將信息保存在云端，云儲(chǔ)存服務(wù)能夠保證客戶所儲(chǔ)存的信息安全可靠，節(jié)約用戶在存儲(chǔ)、處理信息方面的時(shí)間成本，也使信息處理速度得到提高。通過(guò)采用虛擬化技術(shù)，能夠大大減少服務(wù)器的數(shù)量。物理服務(wù)器通過(guò)虛擬化技術(shù)變成多臺(tái)在邏輯上互相獨(dú)立的虛擬機(jī)，能夠形成資源彈性供給，使服務(wù)質(zhì)量有明顯提高，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)速度更快。

現(xiàn)階段，通過(guò)對(duì)企業(yè)信息化建設(shè)程度進(jìn)行調(diào)研可知，企業(yè)在使用云計(jì)算技術(shù)的過(guò)程中更青睞于購(gòu)買軟件應(yīng)用服務(wù)，與不同的企業(yè)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施與平臺(tái)的共享，使用最多的應(yīng)用軟件有人力資源管理系統(tǒng)、OA 系統(tǒng)以及公文管理系統(tǒng)等。

在OA系統(tǒng)中加入云計(jì)算技術(shù)，可以為用戶提供云端賬號(hào)，這樣用戶就能利用智能手機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等設(shè)備登錄賬號(hào)，進(jìn)入服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的工作管理、郵件傳輸、辦公協(xié)作等功能。在公文管理系統(tǒng)應(yīng)用云計(jì)算服務(wù)時(shí)，對(duì)政工單位傳輸或是接收的檔案進(jìn)行分類與歸檔，提高了企業(yè)在公文管理系統(tǒng)的存儲(chǔ)效率，大大減少了政企單位在信息化建設(shè)方面的資金投入。

（二）虛擬化技術(shù)與云計(jì)算在生活中的應(yīng)用

其實(shí)虛擬化技術(shù)與云計(jì)算普遍存在于我們的日常生活當(dāng)中。比如說(shuō)百度網(wǎng)盤，百度云盤就是云計(jì)算中的云存儲(chǔ)服務(wù)，每一個(gè)用戶都有獨(dú)屬于自己的一個(gè)百度網(wǎng)盤賬號(hào)，可以在電腦端登錄，也可以在移動(dòng)端登錄，用戶可以將重要文件上傳到百度云盤之中，如果是私密文件還可以進(jìn)行加密，百度云盤的存儲(chǔ)空間也很大，一般來(lái)說(shuō)足夠用戶使用，當(dāng)用戶需要使用文件的時(shí)候，用戶可以通過(guò)百度云盤下載存儲(chǔ)的文件，十分方便。

還有騰訊文檔在線編輯，一份文件，創(chuàng)建一個(gè)云端，多個(gè)用戶可以同時(shí)訪問(wèn)此文件云端，并可以對(duì)這個(gè)文件進(jìn)行編輯修改，各個(gè)用戶編輯修改文件即時(shí)反饋云端，完成文件之后，每一個(gè)用戶（擁有此文件權(quán)限）都可以下載文件，對(duì)于多人在線辦公特別方便，可以節(jié)省大量的時(shí)間和資源。對(duì)于在線辦公也是同樣如此，在任何一個(gè)有互聯(lián)網(wǎng)的地方都可以同步辦公所需要的辦公文件。即使同事之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作也可以通過(guò)基于云計(jì)算技術(shù)的服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，

六：總結(jié)

隨著云計(jì)算與虛擬化技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，在世界上的影響也越來(lái)越大，不僅在企業(yè)中大量運(yùn)用，而且在生活中也被廣泛使用。