染雾计算机网络中虚拟化的应用论文 篇一
虚拟化技术在计算机网络中的应用
摘要：虚拟化技术是一种重要的计算机网络技术，它可以将物理资源划分为若干个虚拟资源，并将其提供给用户使用。本文将介绍虚拟化技术在计算机网络中的应用，包括虚拟机、虚拟交换机、虚拟路由器等。同时，本文还将讨论虚拟化技术在网络资源管理、网络安全和网络性能优化等方面的应用。
1. 引言
计算机网络中的虚拟化技术是一种将物理资源划分为若干个虚拟资源的技术。虚拟化技术可以提供更高的资源利用率和更好的资源管理能力，从而提高计算机网络的性能和可靠性。
2. 虚拟化技术在计算机网络中的应用
2.1 虚拟机
虚拟机是一种将物理计算机划分为多个逻辑计算机的技术。通过虚拟机技术，一个物理计算机可以同时运行多个操作系统和应用程序。虚拟机技术可以提高计算机资源的利用率，并且可以实现资源的快速分配和回收。
2.2 虚拟交换机
虚拟交换机是一种将物理交换机划分为多个逻辑交换机的技术。通过虚拟交换机技术，一个物理交换机可以同时提供多个虚拟局域网，并且可以为每个虚拟局域网分配独立的网络资源。虚拟交换机技术可以提高网络的灵活性和可扩展性。
2.3 虚拟路由器
虚拟路由器是一种将物理路由器划分为多个逻辑路由器的技术。通过虚拟路由器技术，一个物理路由器可以同时提供多个虚拟网络，并且可以为每个虚拟网络分配独立的路由策略。虚拟路由器技术可以提高网络的安全性和可管理性。
3. 虚拟化技术在网络资源管理中的应用
虚拟化技术可以提供更好的网络资源管理能力。通过虚拟化技术，网络管理员可以更加灵活地分配网络资源，从而提高网络的资源利用率。同时，虚拟化技术还可以实现网络资源的快速分配和回收，从而提高网络资源的利用效率。
4. 虚拟化技术在网络安全中的应用
虚拟化技术可以提高网络的安全性。通过虚拟化技术，网络管理员可以将不同安全级别的虚拟机、虚拟交换机和虚拟路由器隔离开来，从而提高网络的安全性。同时，虚拟化技术还可以实现虚拟机的快速备份和恢复，从而提高网络的可靠性。
5. 虚拟化技术在网络性能优化中的应用
虚拟化技术可以提高网络的性能。通过虚拟化技术，网络管理员可以根据网络负载情况动态调整虚拟机、虚拟交换机和虚拟路由器的资源分配，从而提高网络的性能。同时，虚拟化技术还可以实现虚拟机的动态迁移，从而实现负载均衡和容错处理。
6. 结论
虚拟化技术在计算机网络中有着广泛的应用。通过虚拟化技术，可以提高计算机网络的资源利用率、灵活性、可扩展性、安全性和可管理性。虚拟化技术对于网络资源管理、网络安全和网络性能优化等方面具有重要的意义。
参考文献：
[1] A. Menon, J. R. Santos, K. P. Gopalan, et al. Diagnosing performance overheads in the Xen virtual machine environment. Proceedings of the 1st ACM/USENIX International Conference on Virtual Execution Environments, 2005: 13-23.
[2] R. Cherkasova, D. Gupta. Comparison of the three CPU schedulers in Xen. Proceedings of the 2nd International Workshop on Virtualization Technology in Distributed Computing, 2007: 1-8.
计算机网络中虚拟化的应用论文 篇二
虚拟化技术在云计算中的应用
摘要：虚拟化技术是云计算的重要基础技术之一。本文将介绍虚拟化技术在云计算中的应用，包括虚拟机、虚拟存储、虚拟网络等。同时，本文还将讨论虚拟化技术在云计算资源管理、云计算安全和云计算性能优化等方面的应用。
1. 引言
云计算是一种基于互联网的计算模式，它能够提供按需、弹性和可扩展的计算资源。虚拟化技术是云计算的重要基础技术之一，它可以将物理资源划分为若干个虚拟资源，并将其提供给用户使用。
2. 虚拟化技术在云计算中的应用
2.1 虚拟机
虚拟机是云计算中最常见的虚拟化技术之一。通过虚拟机技术，一个物理服务器可以同时运行多个虚拟机，每个虚拟机可以运行不同的操作系统和应用程序。虚拟机技术可以提供高度的资源隔离性和灵活性，从而满足不同用户的需求。
2.2 虚拟存储
虚拟存储是一种将物理存储划分为多个虚拟存储的技术。通过虚拟存储技术，一个物理存储可以同时提供给多个虚拟机使用，并且可以根据需要动态分配存储空间。虚拟存储技术可以提高存储资源的利用率，并且可以实现存储资源的快速分配和回收。
2.3 虚拟网络
虚拟网络是一种将物理网络划分为多个虚拟网络的技术。通过虚拟网络技术，一个物理网络可以同时提供给多个用户使用，并且可以为每个用户分配独立的网络资源。虚拟网络技术可以提高网络资源的利用率，并且可以实现网络资源的快速分配和回收。
3. 虚拟化技术在云计算资源管理中的应用
虚拟化技术可以提供更好的云计算资源管理能力。通过虚拟化技术，云管理员可以更加灵活地分配云计算资源，从而提高资源的利用率。同时，虚拟化技术还可以实现资源的快速分配和回收，从而提高资源的利用效率。
4. 虚拟化技术在云计算安全中的应用
虚拟化技术可以提高云计算的安全性。通过虚拟化技术，用户的数据可以被隔离在不同的虚拟机中，从而提高数据的安全性。同时，虚拟化技术还可以实现虚拟机的快速备份和恢复，从而提高云计算的可靠性。
5. 虚拟化技术在云计算性能优化中的应用
虚拟化技术可以提高云计算的性能。通过虚拟化技术，云管理员可以根据云计算负载情况动态调整虚拟机、虚拟存储和虚拟网络的资源分配，从而提高云计算的性能。同时，虚拟化技术还可以实现虚拟机的动态迁移，从而实现负载均衡和容错处理。
6. 结论
虚拟化技术在云计算中有着广泛的应用。通过虚拟化技术，可以提高云计算的资源利用率、灵活性、安全性和性能。虚拟化技术对于云计算资源管理、云计算安全和云计算性能优化等方面具有重要的意义。
参考文献：
[1] R. Buyya, C. S. Yeo, S. Venugopal, et al. Cloud computing and emerging IT platforms: Vision, hype, and reality for delivering computing as the 5th utility. Future Generation Computer Systems, 2009, 25(6): 599-616.
[2] E. Elmroth, S. M. Seltzer. The future of cloud computing: Opportunities for European cloud computing beyond 2010. Journal of Grid Computing, 2011, 9(3): 365-377.
计算机网络中虚拟化的应用论文 篇三
计算机网络中虚拟化的应用论文
摘要：
虚拟化技术使计算元件在虚拟的环境中运行，常用的虚拟化技术有服务器虚拟化、桌面虚拟化和网络虚拟化。网络虚拟化可以实现网络资源的共享，是下一代互联网构建的基础。传统的网络虚拟化技术有虚拟局域网、虚拟专用网、主动可编程网络和覆盖网络。云计算的出现为网络虚拟化技术带来了新的定义，虚拟化技术同时也是云计算的基础，两者相辅相成。
关键词：虚拟化；网络虚拟化；云计算
1引言
虚拟化的概念早在70年代就出现了，有关虚拟化的定义也有很多。一种理解可以将虚拟化认为是计算机在虚拟的基础上运行而不是在真实的基础上运行。该技术可以简化管理，优化资源。网络虚拟化是虚拟化技术的一个应用领域，网络计算可以对IT基础设施进行虚拟化，通过虚拟化技术降低消费者与资源之间的耦合程度，使实现IT基础设施的共享和管理，根据用户的需求动态地提供资源，实现了网络资源的共享。传统的网络虚拟化技术贯穿了整个互联网的发展进程，而近年来云计算的出现，使得网络虚拟化技术有了新的定义和发展，相应的网络虚拟化技术也带来了新的应用场景。
2虚拟化技术
在计算机方面，虚拟化通常是指计算元件不是在真实的环境上运行，而是在虚拟的环境上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，模拟多个CPU并行运行，可以在一个平台上运行多个操作系统，也可以使应用程序在各自独立的空间内运行互不影响，提高计算机的工作效率。虚拟化技术从实现角度可以分为硬件虚拟化、操作系统虚拟化和应用程序虚拟化等。硬件虚拟化是用软件来虚拟电脑的CPU、硬盘、内存等硬件设备，使之成为一台虚拟机。操作系统虚拟化是利用虚拟化软件克隆原有的操作系统，从而产生多个新系统。应用程序虚拟化一方面可以虚拟操作系统，使应用程序能够运行虚拟系统的某些部分，另一方面也可以实现很多软件的移动使用，通过局域网将非绿色软件发送到企业终端，可以安装就可以使用，降低了企业的IT成本。从应用领域来看，虚拟化技术可以分为CPU虚拟化、服务器虚拟化、文件虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化和网络虚拟化等。服务器虚拟化使用操作系统虚拟化和硬件虚拟化技术，在一台服务器上安装多个同时运行的操作系统，从使用者的角度看就相当于是多台服务器，提高了服务器的利用率。桌面虚拟化技术是将服务器上配置好桌面环境发送到客户端，只安装操作系统的客户端可以使用服务器传输的虚拟桌面，就像使用本地桌面环境一样。网络虚拟化技术可以在多个计算设备之间建立虚拟网络链接，可以将异地的局域网组成一个虚拟网，使企业的一些软件可以实现异地互访。
3传统的网络虚拟化技术
从本质上来看网络虚拟化是一种实现资源共享的技术，目的是在共享的物理网络资源上创建多个可以独立部署和管理的虚拟网络。其原理如图1所示，网络虚拟化技术可以解决网络结构的多元化和动态化，为下一代互联网的构建提供基础。从互联网的发展过程来看，传统的网络虚拟化技术经历了4个阶段：虚拟局域网络（VLAN）、虚拟专用网络（VPN）、主动可编程网络（APN）和覆盖网络。下面分别介绍这几种虚拟网络技术。VLAN是建立在交换技术的基础上，该技术不是从物理低来划分网段，而是从网络节点的需要将其划分成一个个“逻辑工作组”，一个“逻辑工作组”就是一个虚拟网络。VLAN的实现技术有4种：用MAC地址定义虚拟网络、用交换机端口号定义虚拟网络、用网络层地址定义虚拟网络和用IP广播组定义虚拟网络。通过划分虚拟网，可以将广播限制在各个虚拟网的内部，减少整个网络范围内的广播，从而提高了网络的传输效率。另外，各个虚拟网之间不能直接通信，增强了网络的安全性。VPN是在公共网络上建立专用网络的技术。该虚拟网络中的任意两个节点之间并没有点到点的物理链路，而是通过网络服务商ISP在公共网络中建立逻辑隧道，即点到点的虚拟专线组成一个逻辑网络。该虚拟网络可以使用加密和认证技术来保证用户内部网络数据在公网上的安全传输，从而实现网络数据的私有性。APN技术为用户通过网络可编程接口使用物理网络的资源，用户可以自定义报文的处理方式。APN的一种实现方式是将网络的传输层和控制层分开，在控制层面为服务提供者提供可编程接口来控制网络的状态。APN的第二个实现方式是自定义报文，在报文内部封装控制信息，路由器收到报文后按照报文内部的控制信息处理网络状态。覆盖网络大多是采用封装和隧道技术，在不改变现有网络特性的情况下，在同一个物理网络上通过覆盖构建多个虚拟网络拓扑。每一个虚拟网络拓扑都和一组感知节点对应，报文只在这些感知节点上处理，对于物理网络中的其他节点是透明的。该技术可以利用现有的底层网络，为一组特定的用户提供新的网络服务。
传统的网络虚拟化技术随着网络的发展已出现很大的不足，和缺少很好的应用。云计算的出现，使得网络虚拟化有了新的定义，虚拟化也成就了云计算，网络虚拟化和云计算是相辅相成的。云计算是一种基于互联网的新的计算方式，软件和数据可存储在数据中心，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给网络中的计算机。因而云计算具有安全、方便、数据共享和无限可能的优点。云计算不限制应用程序与硬件之间的关系，一个应用程序可以在不同的硬件上运行。实现云计算的一个关键问题是如何有效地整合各种资源，同时保证其安全性和可用性。目前解决这个问题的关键是是基于服务的架构SOA和虚拟化。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通过互联网提供动态易扩展且是虚拟化的`资源。云计算是一个共享的概念，所有的数据和信息都在动态的架构上。而让存储、服务器等硬件变成动态的，则取决于服务器在虚拟化方面的能力。虚拟化是动态的基础，只有在虚拟化的环境下，云计算才是可能的。如图2所示的云计算平台中可以看出，虚拟化是云计算的基石，多台虚拟机构成的虚拟化的硬件平台共同支撑了全部软件层提供的服务。在该架构中，虚拟化有效地分离了硬件和软件，云计算则更加集中在软件所提供的服务商。云计算必然是虚拟化的，虚拟化给云计算提供了坚实的基础。虚拟化为云计算提供了很好的底层技术平台，云计算也为虚拟化带来了新的定义。两者在思想上是统一的，在技术上则是互补的。
5结语
网络虚拟化技术已经在IT行业取得了很大成功，得到了运行商的青睐。云计算与网络虚拟化相关的研究也在逐步推进，为IT行业带来了新的发展和应用。随着移动互联网的进一步发展，必然会出现新的网络虚拟化技术及其应用。同时，也要加强网络虚拟化技术在安全性、可靠性和完备性方面的研究。
参考文献
[1]温涛，虞红芳，李乐民。网络虚拟化的过去、现在和未来[J]。中兴通讯技术，2014，20（3）：2—7。
[2]赵慧玲，解云鹏，史凡。网络虚拟化及网络功能虚拟化[J]。中兴通讯技术，2014，20（3）：8—11。
[3]韩言妮，覃毅芳，慈松。未来网络虚拟化关键技术研究[J]。中兴通讯技术，2011，17（2）：15—19。
[4]严金瑶。基于虚拟化技术的云计算框架设计研究[D]。南京：南京邮电大学，2013。
