虛擬化技術在計算機系統中的應用研究

劉碩

摘 要：21世紀我國科學技術得到了飛速的發展，完全進入信息化時代，計算機的應用更是十分普遍，尤其是計算機系統的變化愈發復雜。因此，在計算機系統發展過程中與虛擬化技術實現了有效地融合，讓我國的計算機技術得到了高效發展。本文將以虛擬化技術在計算機系統中的應用作為本次研究主題，并對其進行深入研究，期望能夠與同行相互探討分析。

關鍵詞：虛擬化技術;計算機系統;應用

近年來的計算機技術成為現代生活的主要組成部分，該技術也推動了現代社會經濟的發展，讓人們的生活和工作都更加便捷且智能化。虛擬技術在計算機系統中的應用解決了系統的中出現的部分管理問題，對于計算機系統的發展具有較為積極的意義。

1 虛擬化技術概述

上世紀60年代開始虛擬化技術逐漸進入人類視野，主要的應用范圍便是為計算機軟件提供運行環境。但是，隨著現代化社會經濟和科學技術的不斷發展和進步，計算機在人們的日常生活和工作中較為常見，在該過程中人們開始關注計算機的安全性，而此時的虛擬技術被技術人員當做處理和解決計算機系統問題的工具，提升計算機的安全性。本次所講的虛擬化技術便是將部分程序放置在虛擬機上，讓程序進行有效運行，虛擬技術存在間隔性可讓計算機擁有更加安全的運行環境。

虛擬技術的應用方式不同其技術功能也會產生相應的變化，筆者對其類型進行有效總結，分別是：第一，平臺虛擬化。是指將計算機系統內的服務器和操作系統實現虛擬化運行。服務器虛擬化是指以分割的形式讓計算機系統物理層能夠被分配到每個不同的虛擬機之中，從而優化計算機系統的運行。其中，服務器虛擬化也可分為軟件和硬件虛擬化。第二，資源虛擬化。是指計算機系統被虛擬化之后適用的之源，該處的資源主要分為兩種，一種網絡資源的虛擬化，一種是存儲資源的虛擬化。網絡虛擬化是以分割的形式將網絡寬帶分割成多個獨立通道，以此來提升網絡寬帶的使用和控制效率。計算機系統中存在的物理存儲單元較多，將用戶看不到的存儲磁盤作為統一的存儲單元便是存儲虛擬化。第三，應用虛擬化。以分割的形式將整個操作系統從應用程序中分割處理，讓操作系統進行工作，但應用程序的使用卻不會對操作系統產生依賴。應用虛擬化是專門為應用程序所提供的有效運行環境。第四，表層虛擬化。是指用戶使用應用程序過程中主要在服務器上運行，而并非操作系統，用戶在使用應用程序過程中只顯示程序界面和用戶操作，便是表層虛擬化。

2 虛擬化技術在計算機系統中的應用

虛擬化技術主要應用在高性能計算機之中，能夠對整個計算機系統中的資源進行優化。隨著科學技術的不斷進步，虛擬化技術在運用過程中需要進行虛擬環境的搭建，其目的是減少計算機系統的運行錯誤。虛擬化技術也可利用程序代碼，該種運行方式能夠提升計算機系統的運行性能。

2.1 構建專門的虛擬環境

運行環境影響著計算機系統功能的發揮，對于計算機的功能也存在一定的影響。虛擬技術可以小規模計算機系統為基礎，開發支持大系統運行的環境，并以此來對計算機應用程序運行進行有效優化，簡化計算機系統的操作。因此，在對高性能計算機系統進行研發過程中可合理的使用虛擬化技術，讓計算機系統的研發更具有科學性，并以此來提升計算機系統的功能性。

2.2 實現資源的有效整合

隨著科學技術的不斷發展，計算機結構的發展方向愈發多樣化，在多樣化發展過程中經常會遇到較多的管理問題，此時便可應用虛擬化技術的優勢來對其進行有效優化，并對計算機系統中的硬件資源存儲進行有效隱藏，讓用戶能夠在應用程序過程中，在同一種環境下使用多種結構的計算機系統，提升資源整合的效率。

2.3 提升計算機系統的容錯性和可靠性

性能較高且規模較大的高性能計算機中的結構變化較為復雜，產生問題的頻率便會因此增加。所以需要使用虛擬計算機技術對計算機系統中的虛擬內存進行有效隔離，以此來避免用戶在使用計算機軟件過程中影響虛擬內存的正確使用。虛擬化技術加入計算機系統之后能夠對正在使用的程序進行快速的恢復，避免在運行過程中出現中斷現象。

2.4 提升計算機系統的運行安全

虛擬化技術應用在計算機系統之中能夠有效提升其運行安全，因為虛擬機能夠在應用程序運行過程中對其進行故障和病毒的檢查，避免病毒長時間潛伏在計算機系統之中，對計算機的安全運行產生不良影響，虛擬技術的使用最大限度的提升了計算機系統的運行安全。

3 虛擬化技術在計算機系統應用過程中常見的問題

3.1 虛擬機協同問題

性能較高的計算機在使用虛擬技術時，必須要采用較為復雜的服務器，所以說虛擬機的問題并非僅僅在底層的硬件設備上。面對虛擬機出現的協同問題，需要以多維結構計算機為基礎，并在多個節點中進行虛擬機的建立工作，有效的利用虛擬機來構建較為和諧的計算機系統，提升其使用性能。

3.2 虛擬內存的問題

計算機應用發展過程中需一次性設置多個虛擬內存，如此才能讓計算機系統得到有效的發展。在應用較大計算機內存過程中，必須要對虛擬內存問題進行考慮，并且較大計算機與傳統計算機系統存在較大的差異，對虛擬機位置的布置和內存的分配、系統的管理，都需要技術人員根據計算機系統來設計有效的解決方案。

3.3 系統兼容性問題

高性能計算機對于系統有較高的兼容性要求。因此在運用虛擬化技術過程中，可以將計算機系統內部的硬件進行抽象化處理，讓計算機資源的形態能夠實現多樣化。因此，相關技術人員需要竭力開發適用高性能計算機的編譯器和函數模型，以此來提升用戶使用感。

4 結語

虛擬化技術能夠讓計算機系統的發展更加先進化，且能夠與其他行業領域進行充分的融合，以此來促進各行業領域的技術發展。因此，相關技術人員需要不斷地對虛擬化技術進行有效優化，讓計算機系統能夠不斷推動人類社會的發展與進步。

參考文獻

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