云计算核心技术――虚拟化技术

在计算机中,虚拟化(英语: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份是不受现有资源的架设方式,地域或物理组态所限制。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。

云计算核心技术――虚拟化技术
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  在计算机中,虚拟化(英语: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份是不受现有资源的架设方式,地域或物理组态所限制。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。
  在实际的生产环境中,虚拟化技术主要用来解决高性能的物理硬件产能过剩和老的旧的硬件产能过低的重组重用,透明化底层物理硬件,从而最大化的利用物理硬件。
  云计算的另一大优势就是能够快速、高效地处理海量数据。在数据爆炸的今天,这一点至关重要。为了保证数据的高可靠性,云计算通常会采用分布式存储技术,将数据存储在不同的物理设备中。这种模式不仅摆脱了硬件设备的限制,同时扩展性更好,能够快速响应用户需求的变化。
  分布式存储与传统的网络存储并不完全一样,传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据,存储服务器成为系统性能的瓶颈,不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展。
  在当前的云计算领域,Google的GFS和Hadoop开发的开源系统HDFS是比较流行的两种云计算分布式存储系统。
  GFS(GoogleFileSystem)技术:谷歌的非开源的GFS(GoogleFileSystem)云计算平台满足大量用户的需求,并行地为大量用户提供服务。使得云计算的数据存储技术具有了高吞吐率和高传输率的特点。
  HDFS(HadoopDistributedFileSystem)技术:大部分ICT厂商,包括Yahoo、Intel的“云”计划采用的都是HDFS的数据存储技术。未来的发展将集中在超大规模的数据存储、数据加密和安全性保证、以及继续提高I/O速率等方面。
  简单来说,云计算是一个概念,而不是具体技术。虚拟化是一种具体技术,指把硬件资源虚拟化,实现隔离性、可扩展性、安全性、资源可充分利用等特点的产品。
  CPU虚拟化的技术包括Intel的VT-x,AMD的AMD-V。虚拟化的软件有VMWare,Hyper-V,Xen,KVM,OpenVZ等
  目前云计算,大多是依赖虚拟化,通过把多台服务器实体虚拟化后,构成一个资源池,实现共同计算,共享资源。也就是现在所谓“云计算”,其实这个词提出来之前,过去的“服务器集群”就已经实现这些功能了,只不过没有现在那么先进而已。
  虚拟化技术和云计算这两个概念对应的现实环境中的问题是不同的。
  虚拟化技术(尤其是桌面虚拟化),主要的目的是:提高硬件资源的利用率、提高运维、管理的效率。
  云计算(尤其是Hadoop)的主要目的是:在合理的时间内,对海量的数据进行分析,找出背后的规律和趋势。
  对于这种概念,最忌讳的就是死记硬背,因为那样你很快就会被一堆的专有名词、英文缩写所淹没。
  云计算是一种服务;虚拟化和分布式系统都是用来实现云计算的关键技术之一。
  云计算通常可能从两个方面理解:
  一是将IT作为一种服务的业务模式,如AWS、阿里云,其目标是让IT未来像水和电一样随时随地、简单方便的使用,并按使用量收费;
  二是IT自身的一种演进和优化,其目标是提高效率和降低成本,或者说用一种成本可接受的方式解决越来越复杂的业务问题,例如海量数据的存储和分析、超高并发访问(如双11或12306)等。
  云计算可以理解为一种租借式的服务,即你可以对IT系统内部的原理什么都不懂,也不需要买到手,但是随时可以使用公共的IT资源为自己服务,比如baidu,比如QQ,比如163邮箱。
  虚拟化作为一种技术,可以帮助云计算实现以上目标:资源分配更加灵活、资源利用率更高。同时技术成熟、对上层应用也基本不影响,因此被广泛使用,甚至在很多时候虚拟化成为了云计算的代名词。
  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,每个逻辑计算机可运行不同的操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。
  虚拟化使用软件的方法重新定义划分IT资源,可以实现IT资源的动态分配、灵活调度、跨域共享,提高IT资源利用率,使IT资源能够真正成为社会基础设施,服务于各行各业中灵活多变的应用需求。
  它是一个广义的术语,是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行,是一个为了简化管理,优化资源的解决方案。如同空旷、通透的写字楼,整个楼层没有固定的墙壁,用户可以用同样的成本构建出更加自主适用的办公空间,进而节省成本,发挥空间最大利用率。这种把有限的固定的资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率的思路,在IT领域就叫做虚拟化技术。
  虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。
  虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行,而在虚拟化技术中,则可以同时运行多个操作系统,而且每一个操作系统中都有多个程序运行,每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上;而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能,这两个模拟出来的CPU是不能分离的,只能协同工作。
  目前来讲虚拟化主要常用两个核心技术:服务器虚拟化,与应用虚拟化。
  目前来讲分布式系统主要用到的两个核心技术:分布式存储,与分布式计算。

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