云计算与虚拟化的关系

云计算与虚拟化的关系

作者：刘欢

来源：《新生代·下半月》2019年第03期

【摘要】：随着云计算与虚拟化技术从出生到现在的不断发展，在当今的计算机技术领域之中也占有一席之地。根据gartner技术成熟度曲线可知，云计算在2016年正式进入应用阶段，现在正处于实质生产的成熟期，云计算与虚拟化技术在当今世界上发挥着越来越重要的作用。

【关键词】：云计算虚拟化虚拟化在云计算中的应用

一、云计算

云計算（Cloud Computing）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。

众说纷纭，对云计算的定义有多种说法，现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

通俗来说，云计算服务其实就是让计算、存储、网络、数据、算法、应用等软硬件资源像电一样，随时随地、即插即用。

二、虚拟化技术

在计算机中，虚拟化（Virtualization）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，予以抽象、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更好的方式来应用这些资源。这些资源的新虚拟部分是不受现有资源的架设方式，地域或物理组态所限制。

三、云计算与虚拟化的关系

虚拟化技术，是云计算中基础技术之一，在云计算中扮演着中重要的角色。

云计算拥有三大关键性优点，即是以下三个优点。虚拟化，分布式以及动态可扩展性（本文着重讨论虚拟化，另外两项并不在讨论范围之内）。其中，虚拟化的意思是指每一个服务的所存在的运行环境与其平台物理设备没有关联性，在虚拟的资源池之中，对每一个虚拟机的各种操作都是通过虚拟的资源池来进行的，虚拟化将物理设备（即计算机或者服务器）中的各类

资源（软件资源以及硬件资源）虚拟化，改变了资源的物理界限，把物理资源虚拟抽象化为逻辑上可控的资源，把各类资源都用于云计算平台中统一使用。虚拟化的目的是逻辑表示资源，摆脱物理的约束。

云计算与虚拟化的关系是紧密联系在一起的。云计算是在使用虚拟化技术虚拟化出若干资源池之后的运用，虚拟化技术的作用就是使得应用程序和数据更加简洁，易于理解，直观的呈现给用户，使得云计算更易于被使用。云计算中的虚拟化处理过程为整体赋予了更灵活的特性，减少了物理设备成本的支出，并且更容易让使用者使用。

总而言之，虚拟化技术是一种应用技术，而云计算是一种使用方式。虚拟化是指将物理的实体形成若干虚拟的存在，其实运作还是在实体上，只是划分了若干区域或者时域。虚拟化为云计算的基础，但是虚拟化技术只是构成云计算中的一部分，云计算并不只是包含虚拟化技术，还包括其他一些技术比如分布式技术，与此同时，虚拟化技术也不只是仅仅应用于云计算中，许多其他技术也需要虚拟化技术，虚拟化技术也是单独的一项技术。

四、虚拟化技术与云计算

（一）云计算中的计算虚拟化

计算虚拟化一般来说有以下一些方法。虚拟化方法可以分为：全虚拟化、半虚拟化、硬件辅助虚拟化和资源虚拟化，将一台物理机，虚拟出两台以上乃至多台的虚拟机，目的是充分利用实际的物理资源。

（二）云计算中的网络虚拟化

网络虚拟化解决的是网络资源占用率不高、手动配置安全策略过于麻烦的问题。于是使用了这样的方法，把物理设备的网络资源抽象化成为一个资源池，然后动态的得到所需资源，网络虚拟化到目前为止拥有多种思想路线。例如：虚拟逻辑网络和网络功能虚拟化等等。

云计算就是通过网络虚拟化技术为每个租户提供一个至多个虚拟网络，不局限于物理数据中心网络拓扑。网络虚拟化的目的及用意就是建立两个甚至两个以上乃至多个虚拟的网络，这些虚拟的网络，从一个方面来说可以独立的布署网络资源，另外一个方面来说可以负责管理网络资源以及网络资源的共享。所以不管云计算怎么样发展，它都可以给予所需应变的服务。云计算平台上面同时运行着大量不相同的应用软件、操作系统等等，所以需要网络虚拟化，发挥资源共享，将计算、存储等其他一些软硬件资源抽象化为逻辑单元，易于管理。

（三）云计算中的存储虚拟化

以抽象化硬件资源，在单一或多个可提供资源存储的实体上来应用虚拟化技术，以达到底层架构的简洁化，实现与资源相关的物理存储和逻辑映射分离的技术称为存储虚拟化技术。该技术将大量的散乱在各个地方的零星存储资源在逻辑上集成起来，以便于对存储设备的资源进行集成利用，以此来提供资源的利用效率。

存储虚拟化可以从多个方面来叙说，第一个方面既是基于主机的虚拟存储；第二个方面既是基于存储设备的虚拟存储；第三个方面既是基于网络的虚拟存储。而对于第三个方面来说，其中的重点就是对网络设备彼此之间的存储虚拟化。其中主要是运用以下的两种方法，第一个方法就是基于网络设备之间的互相连接的虚拟化；第二个方法就是基于路由器的虚拟化。

在云计算之中，使用者可以直接使用云存储服务，而不需要拥有存储设备，也不需要对存储管理以及存储分配的过程有所了解，为了降低存储资源管理的复杂程度，并且使得存储资源的更易于灵活使用，方便存储资源的扩展，一般是将存储系统中的虚拟存储模型分为三个层面。第一个层面：物理设备虚拟化；第二个层面：存储节点虚拟化；第三个层面：存储区域网络虚拟化。这样极大的方便了使用者使用。

五、应用实例

（一）虚拟化技术与云计算在企业中的应用

企业信息系统部通过云计算平台，能够对硬件设施采取虚拟化处理方式，按照客户的需求提供有针对性的服务，实现个性化服务，这样就会使得企业在资源使用方面更具效率。对于用户来说可以利用云计算处理信息，亦或是将信息保存在云端，云储存服务能够保证客户所储存的信息安全可靠，节约用户在存储、处理信息方面的时间成本，也使信息处理速度得到提高。通过采用虚拟化技术，能够大大减少服务器的数量。物理服务器通过虚拟化技术变成多台在逻辑上互相独立的虚拟机，能够形成资源弹性供给，使服务质量有明显提高，在进行数据处理时速度更快。

现阶段，通过对企业信息化建设程度进行调研可知，企业在使用云计算技术的过程中更青睐于购买软件应用服务，与不同的企业实现基础设施与平台的共享，使用最多的应用软件有人力资源管理系统、OA 系统以及公文管理系统等。

在OA系统中加入云计算技术，可以为用户提供云端账号，这样用户就能利用智能手机、个人计算机等设备登录账号，进入服务系统，实现企业的工作管理、邮件传输、办公协作等功能。在公文管理系统应用云计算服务时，对政工单位传输或是接收的档案进行分类与归档，提高了企业在公文管理系统的存储效率，大大减少了政企单位在信息化建设方面的资金投入。

（二）虚拟化技术与云计算在生活中的应用