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计算机虚拟化技术的分析及应用

2020-12-14刘思皖

科技创新与应用 2020年36期
关键词:虚拟化技术大数据技术计算机

刘思皖

摘  要:虚拟化就是把物理资源转化为逻辑上可以管理的资源,随着云终端技术的不断发展,计算机虚拟化技术在社会领域中的应用不断扩大。实践证明虚拟化技术的应用能够有效解决计算机硬件系统所存在的各种问题,提升网络资源的利用率,因此文章立足于对计算机虚拟化技术的详细概述,分析计算机虚拟化技术的应用类型,结合教学经验讨论计算机虚拟化技术在教学中的具体应用,最后就如何提高计算机虚拟化技术而提出相应的对策。

关键词:计算机;虚拟化技术;云终端;大数据技术

中图分类号:TP391.9       文献标志码:A         文章编号:2095-2945(2020)36-0130-02

Abstract: Virtualization is to transform physical resources into logically manageable resources. With the continuous development of cloud terminal technology, the application of computing virtualization technology in the social field is expanding. Practice has proved that the application of virtualization technology can effectively solve all kinds of problems existing in computer hardware system and improve the utilization rate of network resources. Therefore, this paper is based on a detailed overview of computer virtualization technology, analyzes the application types of computing virtualization technology, discusses the specific application of computer virtualization technology in teaching with teaching experience, and finally puts forward corresponding countermeasures on how to improve computer virtualization technology.

Keywords: computer; virtualization technology; cloud terminal; big data technology

隨着我国互联网技术的不断发展,尤其是5G技术的应用发展,促进了我国计算机网络的整体发展水平。虚拟化技术是一种资源管理技术,其打破了传统物理资源的时空、地域限制界限,通过采取虚拟的网络架构将服务器、内存以及储存等以抽象化、虚拟化的方式展现,实现了物理资源的网络化管理。随着云终端技术的发展,计算机虚拟化技术在社会各行各业中的应用越来越广泛,因此结合多年工作实践调查,详细阐述计算机虚拟化技术的实践应用。

1 计算机虚拟化技术概述

虚拟化,是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机,每个逻辑计算机上可以运行不同的操作系统,并且应用程序都可以相互独立的空间内运行而互不影响,显著提高计算机的工作效率。系统虚拟化的主要作用:隔离:工作负载,之前单个系统跑两个app,做好隔离,可以分两个虚拟机;合并:之前两台物理机运行两个app,现在一台物理机运行两个app;迁移:之前在一台物理机不能满足要求,现在迁移到另一台物理机;个性化:做嵌入,对不同app做不同配置,因为app的性能要求有各自的特点。

2 计算机虚拟化技术的应用类型

根据调查计算机虚拟化技术主要包括以下几个方面:

2.1 CPU虚拟化

CPU是计算机的重要组成部件,CPU运行速度直接关系到计算机网络的运行速度。随着人们对网络依赖性的增加,人们对CPU的运行效率要求更高。CPU虚拟化就是将单个的CPU模拟出多个并行运行的虚拟CPU,这样一台计算机就可以同时运行多个操作系统,同时这些运行的CPU不会存在相互干扰影响,从而大大提高了系统的运行效率。随着CPU技术的不断发展,越来越多的生产厂家开始加大了对CPU虚拟化的研发力度,例如2005年英特尔就在其处理器产品中应用英特尔Virtualization Technology(Intel VT)虚拟化技术。

2.2 网络虚拟化

网络虚拟化是当前企业应用最为广泛的方面,网络虚拟化就是虚拟专用网络(VPN),通过对网络连接的虚拟化处理,允许用户用远程访问组织的内部网络,以此达到满足用户需求的目的。随着网络技术的不断发展,网络虚拟化性能越来越完善,尤其是5G技术的应用,更加促进了网络虚拟化的运行速度。例如3Com公司设计的在路由器中带有一套全功能的Linux服务器,可以和路由器中枢相连。

2.3 服务器虚拟化

服务器虚拟化就是通过区分资源的优先次序并随时随地能将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率,实践证明服务器虚拟化对于整个网络的运行具有至关重要的作用。比如通过虚拟服务器可以降低企业服务器实际运行负担,提高服务器的运行速度。相比网络虚拟化应用,服务器虚拟化的应用时间比较早,例如2006年全球企业对于服务器虚拟化的认知就已经达到75%,虚拟服务器通俗的认知就是在整个网络系统中设置一台服务器,然后利用虚拟技术衍生出诸多虚拟服务器,用于存储网络资源,这样有效的提升了服务器的管理效率。

2.4 虚拟储存

随着云终端技术的不断发展,虚拟储存的作用价值越来越突出,其主要是通过虚拟技术将多个储存介质模块集中管理起来,虚拟储存应用就像一个超大容量的硬盘,为使用者提供超大容量、高数据传输性能的储存系统。例如网易的云存储功能就是虚拟储存的典型。虚拟储存应用经历了虚拟存储技术、磁盘条带集(RAID,可带容错)技术以及存储区域网络(SAN)技术。

3 计算机虚拟技术的实践应用分析

根据调查计算机虚拟技术在实践中已经得到广泛的应用,例如虚拟技术已经在医疗卫生、企业管理、网站建设以及教学等领域得到广泛的应用。结合多年的计算机教学经验,本文以虚拟技术在教学中的应用为例进行详细分析。随着职业教育的现代化发展,实现教育信息化是培养现代应用型人才的关键。在“停学不停课”政策下,网课成为学生接触知识的重要手段,由此可见未来教学必然会以信息化为主导。教育信息化的发展需要通过一定的计算机技术手段实现。虚拟技术则是利用计算机模拟技术实现了与实际硬件设备功能相同的软件,使生成软件使用更便利,功能更强,而且又不需要维护硬件。给学生提供逼真生动的学习环境,调动学生学习积极性,突破教学重难点,培养学生学习技能的功效。

3.1 虚拟技术在仿真实验教学中的应用

以计算机专业为例,随着计算机行业对高职学生要求的不断提高,要求高职学生不仅要掌握丰富的理论知识,而且还要具备熟练的实践技能。实训锻炼是增强学生综合就业能力的关键,虽然校企合作为学生提供了实践锻炼的机会,但是根据调查校企合作为学生提供的实践岗位并没有真正从提升学生实践能力出发,结果导致学生的实际收获不大。而虚拟技术则可以弥补该问题,例如通过虚拟技术构建的虚拟环境,可以为学生提供仿真的工作环境,让学生尽快的适应工作岗位。例如在计算机软件编程实训操作中,通过计算机图像学构建三维模型,让学生在仿真的实训环境中参与软件编程制作,这样达到了立体化的实训操作效果,有效的缩短了学校与就业岗位之间的距离。

3.2 虚拟技术在理论知识学习中的应用

理论知识是学生实践技能培养的基础,也是职业教学工作的基础。根据调查很多学生反映计算机理论知识比较枯燥,学生在学习的过程中动力不足。因此針对计算机理论课程枯燥、单一的弊端可以发挥虚拟技术的优势,通过虚拟技术丰富课堂教学环境,拓展理论知识的兴趣点。虚拟技术在理论知识学习中的应用主要表现为:一是通过对实际事物的观察获得相应的理论知识。计算机理论知识虽然枯燥、抽象,但是其具有一定的规律性与实践应用性,所以通过虚拟化技术可以为学生提供逼真的学习材料。通过虚拟现实,我们可以构建一个与实物同样的三维物体,如采用3dsMAX建模,存储为VRML格式,然后在VRML播放器中使用。比如在学习C语言的时候,学生可能会感觉难以入手,如果采取虚拟化技术,将C语言编程的整个过程通过虚拟场景展现,则增加了学生对整个知识的认知能力;二是通过虚拟化技术为学生构建理论知识与实践操作相融合的项目。理论知识难以理解的重要因素就是缺乏实践应用,因此在理论教学过程中,教师要利用虚拟化技术构建与理论知识相适应的实训虚拟项目,以此让学生灵活应用,到达学以致用的目的。

3.3 虚拟化技术在教学考核中的应用

教学考核评价是客观反映教学质量的重要依据,虽然我国一直在强调素质考核模式,突出教学过程、期末考试以及实训能力等诸多因素的综合考虑,但是在具体的实践应用中却存在实施不到位的现象。以期末考试为例,基于纸质考试模式的影响导致其难以客观评价理论与实践的结合。而虚拟化技术则为教学考试评价提供了重要的载体,通过虚拟化技术可以实现对学生综合能力的全面评价。以计算机基础知识为例,通过引入虚拟化技术能够为学生提供最真实的虚拟化项目,通过学生完成虚拟化项目的过程,综合考核学生的理论知识掌握程度、实践技能应用能力以及处理复杂问题的心理素质等。

当然基于各种因素的限制虚拟化技术在教学中应用还面临不少的问题,例如教师对于虚拟化技术的应用能力不足、高校虚拟化技术配套设施不完善等问题。面对诸多问题需要我们采取以下措施:一是要加强对教师的教育培训,提高教师应用虚拟化技术的能力。虚拟化技术在教学中的应用要求教师必须要掌握虚拟化技术的应用技巧,尤其是懂得如何利用虚拟化技术构建相应的教学课件;二是要加强资金投入,为虚拟化技术应用构建完善的配套设施。例如高校要加强虚拟仿真实训室的建设,引进高端的计算机设备、构建高速度的网络系统等等;三是要加强技术创新,提高虚拟化技术的性能。虚拟化技术应用过程中存在一定的技术缺陷,因此高校要发挥科研优势,针对虚拟化技术应用中所存在的问题,开展科研活动,提出具体的解决方案。

4 结束语

总而言之,虚拟化技术在计算机技术中的应用是适应时代发展的必然趋势,其不仅可以提高计算机运行效率,还能够实现数据信息的合理应用,在企业、教育等各个领域中都取得了不错的成绩。面对这种情况,我们应该重视虚拟化技术的研究。

参考文献:

[1]严逸.广播电视大学计算机虚拟化技术在教学领域的应用[J].信息与电脑,2019(06):234-235.

[2]韦明劭.计算机虚拟化技术的分析及应用分析[J].数字通信世界,2019(01):104-105.

[3]徐骁巍,付晓轩,虚拟化技术在计算机系统中的应用[J].信息与电脑(理论版),2020(01):10-11.

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