基于云計算技術的虛擬實訓室設計與實現(xiàn)論文
隨著云計算技術的廣泛深入，給廣大人民的生活帶來眾多的便利。現(xiàn)在，云計算技術逐漸成為世人關注的主流發(fā)展技術。把形式多樣的網(wǎng)絡資源程序連接到計算機資源庫當中，進行集中的規(guī)劃，治理以及分配，從而為使用者帶來更好的服務，這就是云計算技術應用的真正目標。
1 虛擬實驗室完整架構和運作流程
1.1 虛擬實驗室整體架構
客戶端及服務器的聯(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。客戶端的構建，主要是設計出服務頁面，可以簡單直觀的反饋出客戶的需求。針對客戶端的研發(fā)，其都是建立在NET的基礎上達成的，將虛擬實驗室區(qū)分成三個部分，一部分是虛擬應用層，主要是對用戶需求的反映，內(nèi)含了各種虛擬網(wǎng)頁的架構和程序的開發(fā);第二部分是裝配虛擬機模擬池，進行各種系統(tǒng)的獨立端口調(diào)適，更進一步提升虛擬機的設計完備性。第三部分是能夠支撐其WindowsServer2008R2服務器運營的編寫，相當而就需要框架一個集群。上述的幾個部分被服務器很好的包容在虛擬服務終端當中，經(jīng)由他們的設計反饋，最終為客戶提供一個完整的虛擬機服務器，當然，作為核心所在，其上要裝配上Hyper-v軟件。
1.2 在虛擬實驗室中創(chuàng)建虛擬機的步驟
虛擬機是指一個通過軟件模擬的計算機系統(tǒng)，它的特點是完整的、完全獨立的，且具備硬件系統(tǒng)功能的。在正式開展實驗之前，計算機用戶首先要根據(jù)自身的實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(tǒng)的主機組成，系統(tǒng)配置以及核心數(shù)據(jù)等等，然后在此基礎上將操作指令發(fā)送到系統(tǒng)的服務器中。當用戶完成虛擬計算機系統(tǒng)主要程序的創(chuàng)建工作后，需要判斷虛擬機池中有沒有包含其他虛擬機。用戶可以通過系統(tǒng)的返回信號確認操作請求是否已經(jīng)通過，從而繼續(xù)進行下一步操作。
2 服務器的總體設計
2.1 虛擬機中虛擬機池的設計
用戶往往希望虛擬機的系統(tǒng)操作和運行速度能夠和真實的計算機系統(tǒng)保持一致，合理設計服務器中的虛擬機池能夠在一定程度上提升虛擬計算機系統(tǒng)的運作效率。由于不同用戶使用虛擬機的方式不同，因此有必要通過預先操作計算機系統(tǒng)增加其緩存，在此過程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的.虛擬機會按照創(chuàng)建時間的順序進行使用。
2.2 虛擬機系統(tǒng)中負載調(diào)度系統(tǒng)的設計
為了獲取準確的實驗數(shù)據(jù)，研究者往往需要進行大量的實驗，這就要求虛擬實驗室的規(guī)模必須足夠大。當虛擬實驗室的數(shù)量不斷增加，服務器所承受的負荷也會隨之而不斷增加。負載調(diào)度系統(tǒng)的設計應當以滿足計算機用戶的基本要求為前提，服務時優(yōu)先考慮系統(tǒng)中低負載的服務器，然后再綜合考慮各個影響系統(tǒng)資源使用的因素，其中包括系統(tǒng)主機、內(nèi)存、帶寬、磁盤等。確保虛擬機系統(tǒng)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服務器的運作狀態(tài)，然后及時處理服務器中的緩存對象。當用戶知道服務器的狀態(tài)后，就要清理緩存，釋放內(nèi)存，然后破壞虛擬機中沒有價值的數(shù)據(jù)信息。按照一定的權重對各個服務器進行排序，然后將權重最低的服務器直接刪除，并重新開啟權重最高的服務器。
2.3 實現(xiàn)虛擬機中服務器的自動化操作
服務器是虛擬計算機系統(tǒng)中的重要組成部分，它能夠完成系統(tǒng)啟動、破壞、關閉和重建的每一個步驟，前提是必須有相應的程序與之對應。從本質(zhì)上來說，每一個程序的生成都是直接通過NET程序操作的，并且只有經(jīng)過通訊開發(fā)平臺的協(xié)調(diào)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(tǒng)中的WMI組件來實現(xiàn)。每一個WMI都有不同的接口，它可以通過編寫程序搜索到虛擬機系統(tǒng)中的相關信息，從而達到遠程控制虛擬計算機系統(tǒng)操作的目的。WMI的上層是Hyper-v，Hyper-v的上層是MSVM計算機系統(tǒng)和虛擬系統(tǒng)管理服務器，同時也是實現(xiàn)虛擬計算機系統(tǒng)中服務器自動化操作的關鍵。MSVM計算機服務反映的是虛擬機的案例，它能夠調(diào)整虛擬機的運作狀態(tài)，并且已經(jīng)含有虛擬計算機系統(tǒng)相關裝備的資料。
借助MSVM虛擬系統(tǒng)管理服務能夠改進虛擬機出現(xiàn)的眾多問題，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表示的是服務器分配給虛擬機的資料，其中包括硬件，寬帶，系統(tǒng)內(nèi)存和設備等等。任何事情的出現(xiàn)都應該是有跡可循，有據(jù)可依的，虛擬計算機系統(tǒng)的產(chǎn)生需要經(jīng)過三個步驟：系統(tǒng)硬件資源的配置，虛擬網(wǎng)絡的構建和虛擬磁盤資源的配置。
系統(tǒng)硬件資源的配置首先需要建立新的MSVM計算機系統(tǒng)，只有這樣才能創(chuàng)建虛擬機;虛擬網(wǎng)絡的構建需要綜合考慮多個因素，并分析虛擬系統(tǒng)管理服務器和虛擬機之間存在的關系，將MSVM應用到虛擬系統(tǒng)管理服務中，需要收集用戶的原始數(shù)據(jù)，然后根據(jù)不同用戶提供的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)資源的配置，其中包括網(wǎng)絡，裝置和磁盤等等。
和創(chuàng)建虛擬機相對立的是破壞已經(jīng)創(chuàng)建的虛擬機，它需要用戶刪除虛擬機中已有的資源并解除設備。啟動虛擬機和關閉虛擬機并不需要復雜的操作，只要借助MSVM計算機系統(tǒng)中的狀態(tài)改變請求即可完成。用戶在執(zhí)行操作前，必須明確虛擬計算機當前的運行狀態(tài)。在啟動虛擬計算機系統(tǒng)時，要考慮計算機系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定運作，從而虛擬計算機系統(tǒng)的開機速度。在此過程中，用戶可以通過不同的方式和渠道改變虛擬計算機當前的運作狀態(tài)，使其處于啟動狀態(tài)。
3 結束語
針對當前實驗環(huán)境存在的眾多問題，本文立足于云計算的相關理論知識，提出了解決問題的可行性方案，從而更好地達到計算機用戶對實驗環(huán)境的要求。虛擬機雖然是一種虛擬化的計算機系統(tǒng)，但在實訓室中應用廣泛，將虛擬計算機和真實的計算機系統(tǒng)結合起來，有利于提高資源的使用效率，節(jié)約空間和維持系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。研究虛擬機的運作和資源配置對于設計云計算技術實訓室有著重要的指導意義。
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