基于云計算技術(shù)的虛擬實訓室設(shè)計與實現(xiàn)論文
隨著云計算技術(shù)的廣泛深入，給廣大人民的生活帶來眾多的便利�，F(xiàn)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(wù)，這就是云計算技術(shù)應用的真正目標。
1 虛擬實驗室完整架構(gòu)和運作流程
1.1 虛擬實驗室整體架構(gòu)
客戶端及服務(wù)器的聯(lián)系模式是運用B/S架構(gòu)，大部分的使用導向都是面向眾多的Internet客戶。客戶端的構(gòu)建，主要是設(shè)計出服務(wù)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(chǔ)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(gòu)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(shè)計完備性。第三部分是能夠支撐其WindowsServer2008R2服務(wù)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(wù)器很好的包容在虛擬服務(wù)終端當中，經(jīng)由他們的設(shè)計反饋，最終為客戶提供一個完整的虛擬機服務(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(chǔ)上將操作指令發(fā)送到系統(tǒng)的服務(wù)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(wù)器的總體設(shè)計
2.1 虛擬機中虛擬機池的設(shè)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(shè)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(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(shè)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(wù)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(shè)計應當以滿足計算機用戶的基本要求為前提，服務(wù)時優(yōu)先考慮系統(tǒng)中低負載的服務(wù)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(wù)器的運作狀態(tài)，然后及時處理服務(wù)器中的緩存對象。當用戶知道服務(wù)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(quán)重對各個服務(wù)器進行排序，然后將權(quán)重最低的服務(wù)器直接刪除，并重新開啟權(quán)重最高的服務(wù)器。
2.3 實現(xiàn)虛擬機中服務(wù)器的自動化操作
服務(wù)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(guān)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(guān)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(wù)器，同時也是實現(xiàn)虛擬計算機系統(tǒng)中服務(wù)器自動化操作的關(guān)鍵。MSVM計算機服務(wù)反映的是虛擬機的案例，它能夠調(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(guān)裝備的資料。
借助MSVM虛擬系統(tǒng)管理服務(wù)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(wù)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(shè)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(luò)的構(gòu)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(luò)的構(gòu)建需要綜合考慮多個因素，并分析虛擬系統(tǒng)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(tǒng)管理服務(wù)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(luò)，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(shè)備。啟動虛擬機和關(guān)閉虛擬機并不需要復雜的操作，只要借助MSVM計算機系統(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(jié)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(guān)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(jié)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(shè)計云計算技術(shù)實訓室有著重要的指導意義。
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