云計算與虛擬化的關系

【摘要】：隨著云計算與虛擬化技術從出生到現在的不斷發展，在當今的計算機技術領域之中也占有一席之地。根據gartner技術成熟度曲線可知，云計算在2016年正式進入應用階段，現在正處于實質生產的成熟期，云計算與虛擬化技術在當今世界上發揮著越來越重要的作用。

【關鍵詞】：云計算 虛擬化 虛擬化在云計算中的應用

一、云計算

云計算 （Cloud Computing） 是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式， 通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。

眾說紛紜，對云計算的定義有多種說法，現階段廣為接受的是美國國家標準與技術研究院（NIST）定義：云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問， 進入可配置的計算資源共享池，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。

通俗來說，云計算服務其實就是讓計算、存儲、網絡、數據、算法、應用等軟硬件資源像電一樣，隨時隨地、即插即用。

二、虛擬化技術

在計算機中，虛擬化（Virtualization）是一種資源管理技術，是將計算機的各種實體資源，如服務器、網絡、內存及存儲等，予以抽象、轉換后呈現出來，打破實體結構間的不可切割的障礙，使用戶可以比原本的組態更好的方式來應用這些資源。這些資源的新虛擬部分是不受現有資源的架設方式，地域或物理組態所限制。

三、云計算與虛擬化的關系

虛擬化技術，是云計算中基礎技術之一，在云計算中扮演著中重要的角色。

云計算擁有三大關鍵性優點，即是以下三個優點。虛擬化，分布式以及動態可擴展性（本文著重討論虛擬化，另外兩項并不在討論范圍之內）。其中，虛擬化的意思是指每一個服務的所存在的運行環境與其平臺物理設備沒有關聯性，在虛擬的資源池之中，對每一個虛擬機的各種操作都是通過虛擬的資源池來進行的，虛擬化將物理設備（即計算機或者服務器）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算平臺中統一使用。虛擬化的目的是邏輯表示資源，擺脫物理的約束。

云計算與虛擬化的關系是緊密聯系在一起的。云計算是在使用虛擬化技術虛擬化出若干資源池之后的運用，虛擬化技術的作用就是使得應用程序和數據更加簡潔，易于理解，直觀的呈現給用戶，使得云計算更易于被使用。云計算中的虛擬化處理過程為整體賦予了更靈活的特性，減少了物理設備成本的支出，并且更容易讓使用者使用。

總而言之，虛擬化技術是一種應用技術，而云計算是一種使用方式。虛擬化是指將物理的實體形成若干虛擬的存在，其實運作還是在實體上，只是劃分了若干區域或者時域。虛擬化為云計算的基礎，但是虛擬化技術只是構成云計算中的一部分，云計算并不只是包含虛擬化技術，還包括其他一些技術比如分布式技術，與此同時，虛擬化技術也不只是僅僅應用于云計算中，許多其他技術也需要虛擬化技術，虛擬化技術也是單獨的一項技術。

四、虛擬化技術與云計算

（一）云計算中的計算虛擬化

計算虛擬化一般來說有以下一些方法。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，將一臺物理機，虛擬出兩臺以上乃至多臺的虛擬機，目的是充分利用實際的物理資源。

（二）云計算中的網絡虛擬化

網絡虛擬化解決的是網絡資源占用率不高、手動配置安全策略過于麻煩的問題。于是使用了這樣的方法，把物理設備的網絡資源抽象化成為一個資源池，然后動態的得到所需資源，網絡虛擬化到目前為止擁有多種思想路線。例如：虛擬邏輯網絡和網絡功能虛擬化等等。

云計算就是通過網絡虛擬化技術為每個租戶提供一個至多個虛擬網絡，不局限于物理數據中心網絡拓撲。網絡虛擬化的目的及用意就是建立兩個甚至兩個以上乃至多個虛擬的網絡，這些虛擬的網絡，從一個方面來說可以獨立的布署網絡資源，另外一個方面來說可以負責管理網絡資源以及網絡資源的共享。所以不管云計算怎么樣發展，它都可以給予所需應變的服務。云計算平臺上面同時運行著大量不相同的應用軟件、操作系統等等，所以需要網絡虛擬化，發揮資源共享，將計算、存儲等其他一些軟硬件資源抽象化為邏輯單元，易于管理。

（三）云計算中的存儲虛擬化

以抽象化硬件資源，在單一或多個可提供資源存儲的實體上來應用虛擬化技術，以達到底層架構的簡潔化，實現與資源相關的物理存儲和邏輯映射分離的技術稱為存儲虛擬化技術。該技術將大量的散亂在各個地方的零星存儲資源在邏輯上集成起來，以便于對存儲設備的資源進行集成利用，以此來提供資源的利用效率。

存儲虛擬化可以從多個方面來敘說，第一個方面既是基于主機的虛擬存儲；第二個方面既是基于存儲設備的虛擬存儲；第三個方面既是基于網絡的虛擬存儲。而對于第三個方面來說，其中的重點就是對網絡設備彼此之間的存儲虛擬化。其中主要是運用以下的兩種方法，第一個方法就是基于網絡設備之間的互相連接的虛擬化；第二個方法就是基于路由器的虛擬化。

在云計算之中，使用者可以直接使用云存儲服務，而不需要擁有存儲設備，也不需要對存儲管理以及存儲分配的過程有所了解，為了降低存儲資源管理的復雜程度，并且使得存儲資源的更易于靈活使用，方便存儲資源的擴展，一般是將存儲系統中的虛擬存儲模型分為三個層面。第一個層面：物理設備虛擬化；第二個層面：存儲節點虛擬化；第三個層面：存儲區域網絡虛擬化。這樣極大的方便了使用者使用。

五、應用實例

（一）虛擬化技術與云計算在企業中的應用

企業信息系統部通過云計算平臺，能夠對硬件設施采取虛擬化處理方式，按照客戶的需求提供有針對性的服務，實現個性化服務，這樣就會使得企業在資源使用方面更具效率。對于用戶來說可以利用云計算處理信息，亦或是將信息保存在云端，云儲存服務能夠保證客戶所儲存的信息安全可靠，節約用戶在存儲、處理信息方面的時間成本，也使信息處理速度得到提高。通過采用虛擬化技術，能夠大大減少服務器的數量。物理服務器通過虛擬化技術變成多臺在邏輯上互相獨立的虛擬機，能夠形成資源彈性供給，使服務質量有明顯提高，在進行數據處理時速度更快。

現階段，通過對企業信息化建設程度進行調研可知，企業在使用云計算技術的過程中更青睞于購買軟件應用服務，與不同的企業實現基礎設施與平臺的共享，使用最多的應用軟件有人力資源管理系統、OA 系統以及公文管理系統等。

在OA系統中加入云計算技術，可以為用戶提供云端賬號，這樣用戶就能利用智能手機、個人計算機等設備登錄賬號，進入服務系統，實現企業的工作管理、郵件傳輸、辦公協作等功能。在公文管理系統應用云計算服務時，對政工單位傳輸或是接收的檔案進行分類與歸檔，提高了企業在公文管理系統的存儲效率，大大減少了政企單位在信息化建設方面的資金投入。

（二）虛擬化技術與云計算在生活中的應用

其實虛擬化技術與云計算普遍存在于我們的日常生活當中。比如說百度網盤，百度云盤就是云計算中的云存儲服務，每一個用戶都有獨屬于自己的一個百度網盤賬號，可以在電腦端登錄，也可以在移動端登錄，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行加密，百度云盤的存儲空間也很大，一般來說足夠用戶使用，當用戶需要使用文件的時候，用戶可以通過百度云盤下載存儲的文件，十分方便。

還有騰訊文檔在線編輯，一份文件，創建一個云端，多個用戶可以同時訪問此文件云端，并可以對這個文件進行編輯修改，各個用戶編輯修改文件即時反饋云端，完成文件之后，每一個用戶（擁有此文件權限）都可以下載文件，對于多人在線辦公特別方便，可以節省大量的時間和資源。對于在線辦公也是同樣如此，在任何一個有互聯網的地方都可以同步辦公所需要的辦公文件。即使同事之間的團隊協作也可以通過基于云計算技術的服務來實現，

六：總結

隨著云計算與虛擬化技術的不斷發展與應用，在世界上的影響也越來越大，不僅在企業中大量運用，而且在生活中也被廣泛使用。

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基金項目：本文屬2018年大學生創新創業訓練項目國家級《云計算與虛擬化的關系---虛擬化技術在云計算中的應用分析》（編號：201810378418）研究成果

作者簡介：劉歡（1997-）男，漢族，安徽六安人，安徽財經大學管理科學與工程學院，2016級本科生，計算機科學與技術專業