基于云計算技術(shù)的虛擬實(shí)訓室設計與實(shí)現論文
隨著(zhù)云計算技術(shù)的廣泛深入，給廣大人民的生活帶來(lái)眾多的便利�，F在，云計算技術(shù)逐漸成為世人關(guān)注的主流發(fā)展技術(shù)。把形式多樣的網(wǎng)絡(luò )資源程序連接到計算機資源庫當中，進(jìn)行集中的規劃，治理以及分配，從而為使用者帶來(lái)更好的服務(wù)，這就是云計算技術(shù)應用的真正目標。
1 虛擬實(shí)驗室完整架構和運作流程
1.1 虛擬實(shí)驗室整體架構
客戶(hù)端及服務(wù)器的聯(lián)系模式是運用B/S架構，大部分的使用導向都是面向眾多的Internet客戶(hù)�？蛻�(hù)端的構建，主要是設計出服務(wù)頁(yè)面，可以簡(jiǎn)單直觀(guān)的反饋出客戶(hù)的需求。針對客戶(hù)端的研發(fā)，其都是建立在NET的基礎上達成的，將虛擬實(shí)驗室區分成三個(gè)部分，一部分是虛擬應用層，主要是對用戶(hù)需求的反映，內含了各種虛擬網(wǎng)頁(yè)的架構和程序的開(kāi)發(fā);第二部分是裝配虛擬機模擬池，進(jìn)行各種系統的獨立端口調適，更進(jìn)一步提升虛擬機的設計完備性。第三部分是能夠支撐其WindowsServer2008R2服務(wù)器運營(yíng)的編寫(xiě)，相當而就需要框架一個(gè)集群。上述的幾個(gè)部分被服務(wù)器很好的包容在虛擬服務(wù)終端當中，經(jīng)由他們的設計反饋，最終為客戶(hù)提供一個(gè)完整的虛擬機服務(wù)器，當然，作為核心所在，其上要裝配上Hyper-v軟件。
1.2 在虛擬實(shí)驗室中創(chuàng )建虛擬機的步驟
虛擬機是指一個(gè)通過(guò)軟件模擬的計算機系統，它的特點(diǎn)是完整的、完全獨立的，且具備硬件系統功能的。在正式開(kāi)展實(shí)驗之前，計算機用戶(hù)首先要根據自身的實(shí)際需求挑選出合適的虛擬計算機，包括挑選虛擬計算機系統的主機組成，系統配置以及核心數據等等，然后在此基礎上將操作指令發(fā)送到系統的服務(wù)器中。當用戶(hù)完成虛擬計算機系統主要程序的創(chuàng )建工作后，需要判斷虛擬機池中有沒(méi)有包含其他虛擬機。用戶(hù)可以通過(guò)系統的返回信號確認操作請求是否已經(jīng)通過(guò)，從而繼續進(jìn)行下一步操作。
2 服務(wù)器的總體設計
2.1 虛擬機中虛擬機池的設計
用戶(hù)往往希望虛擬機的系統操作和運行速度能夠和真實(shí)的計算機系統保持一致，合理設計服務(wù)器中的虛擬機池能夠在一定程度上提升虛擬計算機系統的運作效率。由于不同用戶(hù)使用虛擬機的方式不同，因此有必要通過(guò)預先操作計算機系統增加其緩存，在此過(guò)程中系統所產(chǎn)生的.虛擬機會(huì )按照創(chuàng )建時(shí)間的順序進(jìn)行使用。
2.2 虛擬機系統中負載調度系統的設計
為了獲取準確的實(shí)驗數據，研究者往往需要進(jìn)行大量的實(shí)驗，這就要求虛擬實(shí)驗室的規模必須足夠大。當虛擬實(shí)驗室的數量不斷增加，服務(wù)器所承受的負荷也會(huì )隨之而不斷增加。負載調度系統的設計應當以滿(mǎn)足計算機用戶(hù)的基本要求為前提，服務(wù)時(shí)優(yōu)先考慮系統中低負載的服務(wù)器，然后再綜合考慮各個(gè)影響系統資源使用的因素，其中包括系統主機、內存、帶寬、磁盤(pán)等。確保虛擬機系統中的資源能夠在安全的環(huán)境下使用，首先必須了解每一個(gè)服務(wù)器的運作狀態(tài)，然后及時(shí)處理服務(wù)器中的緩存對象。當用戶(hù)知道服務(wù)器的狀態(tài)后，就要清理緩存，釋放內存，然后破壞虛擬機中沒(méi)有價(jià)值的數據信息。按照一定的權重對各個(gè)服務(wù)器進(jìn)行排序，然后將權重最低的服務(wù)器直接刪除，并重新開(kāi)啟權重最高的服務(wù)器。
2.3 實(shí)現虛擬機中服務(wù)器的自動(dòng)化操作
服務(wù)器是虛擬計算機系統中的重要組成部分，它能夠完成系統啟動(dòng)、破壞、關(guān)閉和重建的每一個(gè)步驟，前提是必須有相應的程序與之對應。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，每一個(gè)程序的生成都是直接通過(guò)NET程序操作的，并且只有經(jīng)過(guò)通訊開(kāi)發(fā)平臺的協(xié)調才能最終成為程序。NET程序并不是完全獨立的，它的操作需要依靠系統中的WMI組件來(lái)實(shí)現。每一個(gè)WMI都有不同的接口，它可以通過(guò)編寫(xiě)程序搜索到虛擬機系統中的相關(guān)信息，從而達到遠程控制虛擬計算機系統操作的目的。WMI的上層是Hyper-v，Hyper-v的上層是MSVM計算機系統和虛擬系統管理服務(wù)器，同時(shí)也是實(shí)現虛擬計算機系統中服務(wù)器自動(dòng)化操作的關(guān)鍵。MSVM計算機服務(wù)反映的是虛擬機的案例，它能夠調整虛擬機的運作狀態(tài)，并且已經(jīng)含有虛擬計算機系統相關(guān)裝備的資料。
借助MSVM虛擬系統管理服務(wù)能夠改進(jìn)虛擬機出現的眾多問(wèn)題，其中包括虛擬機配置的修改和重建以及破壞原有的虛擬機等等。Hyper-VWMI provider表示的是服務(wù)器分配給虛擬機的資料，其中包括硬件，寬帶，系統內存和設備等等。任何事情的出現都應該是有跡可循，有據可依的，虛擬計算機系統的產(chǎn)生需要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：系統硬件資源的配置，虛擬網(wǎng)絡(luò )的構建和虛擬磁盤(pán)資源的配置。
系統硬件資源的配置首先需要建立新的MSVM計算機系統，只有這樣才能創(chuàng )建虛擬機;虛擬網(wǎng)絡(luò )的構建需要綜合考慮多個(gè)因素，并分析虛擬系統管理服務(wù)器和虛擬機之間存在的關(guān)系，將MSVM應用到虛擬系統管理服務(wù)中，需要收集用戶(hù)的原始數據，然后根據不同用戶(hù)提供的數據進(jìn)行系統資源的配置，其中包括網(wǎng)絡(luò )，裝置和磁盤(pán)等等。
和創(chuàng )建虛擬機相對立的是破壞已經(jīng)創(chuàng )建的虛擬機，它需要用戶(hù)刪除虛擬機中已有的資源并解除設備。啟動(dòng)虛擬機和關(guān)閉虛擬機并不需要復雜的操作，只要借助MSVM計算機系統中的狀態(tài)改變請求即可完成。用戶(hù)在執行操作前，必須明確虛擬計算機當前的運行狀態(tài)。在啟動(dòng)虛擬計算機系統時(shí)，要考慮計算機系統是否能夠穩定運作，從而虛擬計算機系統的開(kāi)機速度。在此過(guò)程中，用戶(hù)可以通過(guò)不同的方式和渠道改變虛擬計算機當前的運作狀態(tài)，使其處于啟動(dòng)狀態(tài)。
3 結束語(yǔ)
針對當前實(shí)驗環(huán)境存在的眾多問(wèn)題，本文立足于云計算的相關(guān)理論知識，提出了解決問(wèn)題的可行性方案，從而更好地達到計算機用戶(hù)對實(shí)驗環(huán)境的要求。虛擬機雖然是一種虛擬化的計算機系統，但在實(shí)訓室中應用廣泛，將虛擬計算機和真實(shí)的計算機系統結合起來(lái)，有利于提高資源的使用效率，節約空間和維持系統運行的穩定性。研究虛擬機的運作和資源配置對于設計云計算技術(shù)實(shí)訓室有著(zhù)重要的指導意義。
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