系统虚拟化技术在校园中的应用
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
系统 虚 拟化 技 术在 校 园 中的应 用
虚拟化技术在校 园中的应 用十分 广泛 ，为校园信息化建设提供 了许多非常好的方 法 。北 大 网络所 目前正在具 体实现 各种面 向校 园应用 的虚 拟化上机 实验环境 ，并将 ９３ ７ＶＭＭ 应用到校 园中的其他 系统中去 。
■ 文 ／罗 英 伟 在２ ０世 纪 ７ ０年 代 ，Ｉ Ｍ 推 出 了 Ｖ Ｂ Ｍ／ ３ ０， 成 为 最 早 的 系 统 级 虚 拟 机 。 当 时 ， ７
虚 拟 机具 有动 态 构 建 、 态部 署 、 互 满足更大的资源需求 另一方面， 动 相 很多时候
黯 ； 范 ０ ， 。
图 ３ 开放 虚 拟 化格 式
Ｖ Ｍ Ｍ
隔离 、 动态资源调整等特 征。 我们可 以通过 资 源非 常 空 闲 ，我 们 可 以通 过 迁 移 减 少 活
在线 备份 技 术 来 实 现 容 错 支 持 ，还 可 以 通 动 的物 理 机 ， 虚拟 机 融 合 ， 将 从而 达 到 节 能 过 在 线 迁 移 、服 务 器 融 合 等 技 术 来 实 现 资 的 目的 。 是值 得 注 意 的 是 虚拟 机 迁 移 开 管理方式以及较高 的资源利用率 ，的确为 但 源调度和绿色汁算。 比如一 台物理机 的资 销较大 ， 移需谨慎。 迁 只有在预期虚拟机计 我 们 带来 很 多 好 处 ，同 时也 带 来 了许 多挑
研究虚拟化技术是 为了充分 利用相对 昂贵
的硬 件 资 源 。 近年 来 ，随 着 硬 件 性 能 的不 断 提 高 ，虚 拟 化 技 术 再 次 成 为 研 究 热 点 。
由于虚拟化技 术能灵活组织管理计算 机资
源， 为用 户 提 供 个 性 化 的应 用 环 境 ， 节 约 在 计 算 资源 的 同 时 ，还 提 高 了 系统 的稳 定 性
计算机 上的所有资源 ，这样大 大提 高了资
同的角色对 “ 云计算 ” 的看法不同。 于普 对
Ｇｏ ｇｅ Ｄｏ ｏ ｌ ｃ；对 于 应 用 开 发 者 ，他 们 主 要 实 现 以浏 览 器 为 中 心 的 用 户 界 面 ；而 应 用 部 署 者 的任 务 是 快 速 部 署 和 配 置 ， 比如
虚 拟 机 管 理 器 （ ｒｕ ｌ Ｖｉｔ ａ Ｍａ ｈ ｎ ｃ ｉｅ
Ｍ ｎ ｏ， ＭＭ） 使得程序和软件可以运 行 ｏｉｒＶ ｔ ，
ｅｔ 在 一 个 虚 拟 出 来 的计 算 环 境 中 ，它们 共 享 ｔｅ ｔ ｒ
将 基础 设施 作为服 务 的Ｉ Ｓ Ｉ ａ （ｔ ａ ￣
ｓ Ｓｒｃ ，如 ｌ ｏ Ｅ ２ ／ Ｓ ｖｅ ａ ｏＳ Ｓ 所获得的服务付费 。 在这种商业模式里 ， 不 ａａ ｅ ｉ ） ｍ 应 用 的配 置． 施 拥 有 者 负 或 设
虚 拟化 的 四个研 究方面
虚拟化是 一种将底层物理设备 与上层 图’ 虚拟机体系结 构
２＿ 中 教 网 ３ ｏ ５ 国 育 络５ ｜
源 的利 用 率 。虚 拟 化 的 目标 是 实 现 Ｉ 源 凋预 测 ， 理 实施 虚 拟 机 迁移 。 们 可 以 针 Ｔ资 合 我 利 用 效 率 和 灵 活性 的最 大 化 。如 图 １ 示 ， 对 云 计 算 中虚 拟 机 的 资源 需 求 及 整 个 环境 所
多个 系 统 （ 拟 机 ，Ｖｒ ａ Ｍａｈｎ ，Ｖ ） 的节 能 需 求 ，设 计 实 现 一 套 合 理 诱 发 虚拟 虚 ｉｕｌ ｃ ｉｅ Ｍ ｔ
ＯＶ ： Ａ ｍｕｔ ｖ ｎ ｏ ｒ ｔ Ｆ ｌ．ｅ ｄ ｒ ｏ ｍａ ｉ ｆ
融 合 在 一 台 物 理 机 上 ，使得 资源 利用 率 提 机 迁 移 的机 制 。 方 面 ， 一 当一 个 物 理 机上 的 高 ；同 时 ，应 用 系 统 也 不再 依 赖 特 定 的硬 资 源 不 能满 足它 上 面 虚 拟 机 的需 求 时 ，可 件 ，使 得 系统 维 护 灵 活 。 以 通过 迁 移 平 衡 负 载 ， 消 除热 点 物 理 机 、 即
的 需 求 去 获 得 所 需 的计 算 服 务 ，并 为 自己 ｓ ｒｉ ， ［ａｅｆ ｃ ｌ Ｍ服 务； Ｓ ｃ ｌ １ ｏ ｏ ｎＣ 式。 在这种模式下 ， 将计算能力 和计算资源 ａ ａ ｅｖ ｅ）￣ Ｓｌｓ ｒｅ ｎｉｅ Ｒ 将 平 台作 为 服 务 的 Ｐ ａ Ｐａ ｏｍ ａ ａＳ（ ｌｆｒ ｓ ｔ ａ
将 管 理 作 为 服 务 的 Ｍａ ａ ｅ ｎ ｓａ ｎ ｇｍｅ ｔ ａ
ｅ ｖｃ 、将 存 储 作 为 服 务 的 Ｓ ｏ ａ ｅ ａ ｔｒ ｇ ｓ 通用户来说 ， 他们将 应用放在 “ 云里跑” 如 Ｓ ｒ ｉ ｅ ，
ａＳ ｒ ｉ ・・ ｅ ｖ ・…
１ ０分钟里在 １ ０ ０ ０台服务器上部 署一个应
和可靠性 ，其在应用 中体现 出来 的优势也 日益 显著—— 虚拟化技术在 云计 算和校园
中 的应 用 就 是 其 中很 重 要 的一 个 方 面 。
云计 算
随着第五代计算机 、 高性能计算 、 互联 责针对 不同应用负载 的动态需求 ，实现设 操作系统 、 软件分离 的去耦合技术 。 在虚拟 可动员性” 。云计算根据不 同的服 化 技 术 出现 之前 ，计 算 机 上 的 程 序 和 软 件 网 、网格 、虚 拟 化 等技 术 的逐 渐兴 起 ，“ 云 备 的高 “ 计算 ” 这个 概念逐渐 出现 在我 们的视野里。 务 内 容 可 分 为 一 系 列 的 Ｘａ Ｓ ａ ，如 ： 云计算技术 向我们 展示 了一种新的商业模 看成一种商 品进行 流通 ，就像我们 Ｈ常生
ｅｖ ｅ） ｃ ｏｇ ｐ ｎ ｉ ； ｅ ｎ 活 中对水 电的使用 一样 ，我们将根据 自己 Ｓ ｒｉ ，如 Ｇ ｏ ｌ Ａ ｐＥ ｇ ｅ
都是运行 在真实的计算环境上 ，独享所有 作 系统 之间增加 了一个去耦合 的中间层 次
一 一
将 软 件 作 为 服 务 的 Ｓ ａ （ ｏｔ ｒ 的计算 资源。虚拟化技术通过在硬件和操 ａ Ｓ Ｓ ｆｗａ ｅ
虚拟化技术在校 园中的应 用十分 广泛 ，为校园信息化建设提供 了许多非常好的方 法 。北 大 网络所 目前正在具 体实现 各种面 向校 园应用 的虚 拟化上机 实验环境 ，并将 ９３ ７ＶＭＭ 应用到校 园中的其他 系统中去 。
■ 文 ／罗 英 伟 在２ ０世 纪 ７ ０年 代 ，Ｉ Ｍ 推 出 了 Ｖ Ｂ Ｍ／ ３ ０， 成 为 最 早 的 系 统 级 虚 拟 机 。 当 时 ， ７
虚 拟 机具 有动 态 构 建 、 态部 署 、 互 满足更大的资源需求 另一方面， 动 相 很多时候
黯 ； 范 ０ ， 。
图 ３ 开放 虚 拟 化格 式
Ｖ Ｍ Ｍ
隔离 、 动态资源调整等特 征。 我们可 以通过 资 源非 常 空 闲 ，我 们 可 以通 过 迁 移 减 少 活
在线 备份 技 术 来 实 现 容 错 支 持 ，还 可 以 通 动 的物 理 机 ， 虚拟 机 融 合 ， 将 从而 达 到 节 能 过 在 线 迁 移 、服 务 器 融 合 等 技 术 来 实 现 资 的 目的 。 是值 得 注 意 的 是 虚拟 机 迁 移 开 管理方式以及较高 的资源利用率 ，的确为 但 源调度和绿色汁算。 比如一 台物理机 的资 销较大 ， 移需谨慎。 迁 只有在预期虚拟机计 我 们 带来 很 多 好 处 ，同 时也 带 来 了许 多挑
研究虚拟化技术是 为了充分 利用相对 昂贵
的硬 件 资 源 。 近年 来 ，随 着 硬 件 性 能 的不 断 提 高 ，虚 拟 化 技 术 再 次 成 为 研 究 热 点 。
由于虚拟化技 术能灵活组织管理计算 机资
源， 为用 户 提 供 个 性 化 的应 用 环 境 ， 节 约 在 计 算 资源 的 同 时 ，还 提 高 了 系统 的稳 定 性
计算机 上的所有资源 ，这样大 大提 高了资
同的角色对 “ 云计算 ” 的看法不同。 于普 对
Ｇｏ ｇｅ Ｄｏ ｏ ｌ ｃ；对 于 应 用 开 发 者 ，他 们 主 要 实 现 以浏 览 器 为 中 心 的 用 户 界 面 ；而 应 用 部 署 者 的任 务 是 快 速 部 署 和 配 置 ， 比如
虚 拟 机 管 理 器 （ ｒｕ ｌ Ｖｉｔ ａ Ｍａ ｈ ｎ ｃ ｉｅ
Ｍ ｎ ｏ， ＭＭ） 使得程序和软件可以运 行 ｏｉｒＶ ｔ ，
ｅｔ 在 一 个 虚 拟 出 来 的计 算 环 境 中 ，它们 共 享 ｔｅ ｔ ｒ
将 基础 设施 作为服 务 的Ｉ Ｓ Ｉ ａ （ｔ ａ ￣
ｓ Ｓｒｃ ，如 ｌ ｏ Ｅ ２ ／ Ｓ ｖｅ ａ ｏＳ Ｓ 所获得的服务付费 。 在这种商业模式里 ， 不 ａａ ｅ ｉ ） ｍ 应 用 的配 置． 施 拥 有 者 负 或 设
虚 拟化 的 四个研 究方面
虚拟化是 一种将底层物理设备 与上层 图’ 虚拟机体系结 构
２＿ 中 教 网 ３ ｏ ５ 国 育 络５ ｜
源 的利 用 率 。虚 拟 化 的 目标 是 实 现 Ｉ 源 凋预 测 ， 理 实施 虚 拟 机 迁移 。 们 可 以 针 Ｔ资 合 我 利 用 效 率 和 灵 活性 的最 大 化 。如 图 １ 示 ， 对 云 计 算 中虚 拟 机 的 资源 需 求 及 整 个 环境 所
多个 系 统 （ 拟 机 ，Ｖｒ ａ Ｍａｈｎ ，Ｖ ） 的节 能 需 求 ，设 计 实 现 一 套 合 理 诱 发 虚拟 虚 ｉｕｌ ｃ ｉｅ Ｍ ｔ
ＯＶ ： Ａ ｍｕｔ ｖ ｎ ｏ ｒ ｔ Ｆ ｌ．ｅ ｄ ｒ ｏ ｍａ ｉ ｆ
融 合 在 一 台 物 理 机 上 ，使得 资源 利用 率 提 机 迁 移 的机 制 。 方 面 ， 一 当一 个 物 理 机上 的 高 ；同 时 ，应 用 系 统 也 不再 依 赖 特 定 的硬 资 源 不 能满 足它 上 面 虚 拟 机 的需 求 时 ，可 件 ，使 得 系统 维 护 灵 活 。 以 通过 迁 移 平 衡 负 载 ， 消 除热 点 物 理 机 、 即
的 需 求 去 获 得 所 需 的计 算 服 务 ，并 为 自己 ｓ ｒｉ ， ［ａｅｆ ｃ ｌ Ｍ服 务； Ｓ ｃ ｌ １ ｏ ｏ ｎＣ 式。 在这种模式下 ， 将计算能力 和计算资源 ａ ａ ｅｖ ｅ）￣ Ｓｌｓ ｒｅ ｎｉｅ Ｒ 将 平 台作 为 服 务 的 Ｐ ａ Ｐａ ｏｍ ａ ａＳ（ ｌｆｒ ｓ ｔ ａ
将 管 理 作 为 服 务 的 Ｍａ ａ ｅ ｎ ｓａ ｎ ｇｍｅ ｔ ａ
ｅ ｖｃ 、将 存 储 作 为 服 务 的 Ｓ ｏ ａ ｅ ａ ｔｒ ｇ ｓ 通用户来说 ， 他们将 应用放在 “ 云里跑” 如 Ｓ ｒ ｉ ｅ ，
ａＳ ｒ ｉ ・・ ｅ ｖ ・…
１ ０分钟里在 １ ０ ０ ０台服务器上部 署一个应
和可靠性 ，其在应用 中体现 出来 的优势也 日益 显著—— 虚拟化技术在 云计 算和校园
中 的应 用 就 是 其 中很 重 要 的一 个 方 面 。
云计 算
随着第五代计算机 、 高性能计算 、 互联 责针对 不同应用负载 的动态需求 ，实现设 操作系统 、 软件分离 的去耦合技术 。 在虚拟 可动员性” 。云计算根据不 同的服 化 技 术 出现 之前 ，计 算 机 上 的 程 序 和 软 件 网 、网格 、虚 拟 化 等技 术 的逐 渐兴 起 ，“ 云 备 的高 “ 计算 ” 这个 概念逐渐 出现 在我 们的视野里。 务 内 容 可 分 为 一 系 列 的 Ｘａ Ｓ ａ ，如 ： 云计算技术 向我们 展示 了一种新的商业模 看成一种商 品进行 流通 ，就像我们 Ｈ常生
ｅｖ ｅ） ｃ ｏｇ ｐ ｎ ｉ ； ｅ ｎ 活 中对水 电的使用 一样 ，我们将根据 自己 Ｓ ｒｉ ，如 Ｇ ｏ ｌ Ａ ｐＥ ｇ ｅ
都是运行 在真实的计算环境上 ，独享所有 作 系统 之间增加 了一个去耦合 的中间层 次
一 一
将 软 件 作 为 服 务 的 Ｓ ａ （ ｏｔ ｒ 的计算 资源。虚拟化技术通过在硬件和操 ａ Ｓ Ｓ ｆｗａ ｅ