李洋晨 石富丞 吳波

摘要：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，計算機技術(shù)早已被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展中，而當前計算機技術(shù)在應(yīng)用過程中在運行效率等方面無法滿足部分行業(yè)的要求，而將計算機技術(shù)與虛擬化技術(shù)結(jié)合能將物理資源轉(zhuǎn)化為邏輯管理的資源，隨著云終端技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機虛擬化技術(shù)在社會領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷擴大，實踐證明，虛擬化技術(shù)以及云計算技術(shù)的應(yīng)用能夠在一定程度上彌補計算機硬件的不足，并提升網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。本文主要介紹了計算機虛擬化技術(shù)的應(yīng)用類型，分析了虛擬化技術(shù)應(yīng)用在高能計算機中存在的問題，并對虛擬化技術(shù)在計算機技術(shù)中的應(yīng)用前景進行分析和預(yù)測。

關(guān)鍵詞：虛擬化技術(shù);計算機技術(shù);實踐應(yīng)用

近年來，隨著我國通信光纖基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及5G技術(shù)的發(fā)展，我國計算機網(wǎng)絡(luò)水平不斷提升。虛擬化技術(shù)的應(yīng)用打破了過去計算機技術(shù)使用過程中對于物理資源在時空上的限制，通過虛擬化技術(shù)能夠?qū)PU、網(wǎng)絡(luò)以及服務(wù)器等資源進行抽象化、虛擬化處理，從而實現(xiàn)對這些物理資源的網(wǎng)絡(luò)化管理。隨著云計算技術(shù)以及云終端的發(fā)展及成熟，虛擬化技術(shù)開始被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，對于推動相關(guān)行業(yè)的信息傳輸和流通，提高計算機使用效率具有重要幫助。

一、計算機虛擬化技術(shù)的應(yīng)用類型

（一）CPU虛擬化

CPU是計算機技術(shù)的核心部件，CPU直接決定了計算機的運行效率和處理信息的速度，過去受到物理空間的限制，一臺計算機往往只能使用一個CPU進行信息處理，而隨著虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，通過云計算技術(shù)能夠?qū)蝹€的CPU 模擬出多個并行運行的虛擬 CPU，進而實現(xiàn)多個CPU同時進行不同的操作，使得計算機系統(tǒng)處理信息的能力大大提升。

（二）網(wǎng)絡(luò)虛擬化

隨著網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的發(fā)展，如今網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于企業(yè)運行中，通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，企業(yè)員工的工作范圍將不再受到限制，企業(yè)員工通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)能夠遠程訪問企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)遠程辦公。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是5G通信技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)虛擬化信息傳輸速度獲得了空前的提升。

（三）服務(wù)器虛擬化

服務(wù)器虛擬化技術(shù)能夠通過分辨相關(guān)任務(wù)的優(yōu)先級順序，并將優(yōu)先級較高的任務(wù)優(yōu)先進行處理，從而提升任務(wù)的整體運行效率，虛擬化服務(wù)器早在2006年就被大多數(shù)企業(yè)所了解，并有部分企業(yè)開始應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，經(jīng)過實踐證明，使用服務(wù)器虛擬化技術(shù)能夠降低企業(yè)服務(wù)器運行的負載，并提升服務(wù)器的使用效率。

（四）虛擬儲存

隨著云計算終端和云存儲技術(shù)的發(fā)展，如今虛擬存儲技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，云存儲技術(shù)將多個儲存介質(zhì)模塊集中管理起來，從而打造一個容量超大的硬盤，實現(xiàn)對海量資源的存儲，不僅如此，相對傳統(tǒng)的硬盤信息存儲而言，云存儲技術(shù)在信息傳輸方面也具備優(yōu)勢，能夠快速將信息進行實時傳輸。

二、虛擬化技術(shù)應(yīng)用在高能計算機中存在的問題

（一）開銷費用問題

在應(yīng)用虛擬化技術(shù)的過程中，開銷費用是其應(yīng)用過程中的一大難題，在特權(quán)模式下，計算機訪問時間被延長，對于相關(guān)資源的占用和耗費也相應(yīng)地加大，這與高性能計算機的特點背道而馳，因此需要對虛擬化技術(shù)在應(yīng)用過程中進行優(yōu)化，從而增強應(yīng)用效果，而對虛擬化技術(shù)的優(yōu)化需要耗費較高的費用。

（二）虛擬機協(xié)同問題

高性能計算機虛擬技術(shù)與傳統(tǒng)計算機虛擬技術(shù)的要求并不相同，高性能計算機除了需要對計算機設(shè)備的硬件設(shè)施進行抽象和虛擬之外，還需要對相關(guān)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵性節(jié)點位置建立虛擬機，這就導(dǎo)致高性能計算機虛擬技術(shù)在應(yīng)用過程中會出現(xiàn)多個虛擬機，而在高性能計算機虛擬技術(shù)在使用過程中需要多個虛擬機相互配合才能夠運行，因此需要相關(guān)技術(shù)研究人員建立起虛擬機系統(tǒng)機制，使多個虛擬機能夠相互配合，協(xié)同完成相關(guān)任務(wù)。

（三）系統(tǒng)兼容性問題

虛擬化技術(shù)在應(yīng)用過程中系統(tǒng)兼容性也是一大問題，當前計算機系統(tǒng)存在多個版本，各個版本的技術(shù)特點存在一定的差異，在應(yīng)用虛擬化技術(shù)的過程中可能存在不兼容的現(xiàn)象，因此需要相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)實際情況編制相應(yīng)的編譯器、函數(shù)模型，進而對虛擬化技術(shù)進行優(yōu)化和調(diào)整，實現(xiàn)虛擬化技術(shù)系統(tǒng)兼容。

三、計算機技術(shù)中虛擬化技術(shù)的應(yīng)用前景

（一）虛擬化開發(fā)環(huán)境構(gòu)建

在過去，程序員對程序系統(tǒng)進行開發(fā)時，需要使用傳統(tǒng)的計算機技術(shù)來完成，而傳統(tǒng)的計算機技術(shù)處理信息的能力有限，進而導(dǎo)致計算機軟件開發(fā)進度較慢，在進行軟件測試的過程中需要花費較長的時間等待相關(guān)測試結(jié)果，而通過虛擬化技術(shù)能夠建立虛擬化開發(fā)環(huán)境，相對傳統(tǒng)的計算機技術(shù)而言，在虛擬化開發(fā)環(huán)境下，軟件的開發(fā)效率以及測試效率都能夠得到大幅提升。

（二）異構(gòu)資源整合

在高性能計算機技術(shù)應(yīng)用的過程中，呈現(xiàn)出了異構(gòu)資源發(fā)展趨勢，而這些異構(gòu)系統(tǒng)具有一定的特殊性，在與高效管理結(jié)合的過程中，相關(guān)措施具有較強的不確定性，進而導(dǎo)致用戶在使用過程中界面可能出現(xiàn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象，而使用虛擬化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對異構(gòu)資源的有效管理，在一定程度上隱藏異構(gòu)資源的特征，實現(xiàn)用戶界面的統(tǒng)一。

（三）增強系統(tǒng)安全性

通過應(yīng)用虛擬化技術(shù)，在相關(guān)操作進行之前，虛擬機將對虛擬化系統(tǒng)中的各項資源及程序進行檢測，確保虛擬化技術(shù)的各項資源和程序的完整性，從而確保后續(xù)操作的安全性，為系統(tǒng)運行提供可靠的基礎(chǔ)。

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荊楚理工學院