基于云计算技术的虚拟实训室设计与实现论文

　　随着云计算技术的广泛深入，给广大人民的生活带来众多的便利。现在，云计算技术逐渐成为世人关注的主流发展技术。把形式多样的网络资源程序连接到计算机资源库当中，进行集中的规划，治理以及分配，从而为使用者带来更好的服务，这就是云计算技术应用的真正目标。

　　1 虚拟实验室完整架构和运作流程

　　1.1 虚拟实验室整体架构

　　客户端及服务器的联系模式是运用B/S架构，大部分的使用导向都是面向众多的Internet客户。客户端的构建，主要是设计出服务页面，可以简单直观的反馈出客户的需求。针对客户端的研发，其都是建立在NET的基础上达成的，将虚拟实验室区分成三个部分，一部分是虚拟应用层，主要是对用户需求的反映，内含了各种虚拟网页的架构和程序的开发;第二部分是装配虚拟机模拟池，进行各种系统的独立端口调适，更进一步提升虚拟机的设计完备性。第三部分是能够支撑其WindowsServer2008R2服务器运营的编写，相当而就需要框架一个集群。上述的几个部分被服务器很好的包容在虚拟服务终端当中，经由他们的设计反馈，最终为客户提供一个完整的虚拟机服务器，当然，作为核心所在，其上要装配上Hyper-v软件。

　　1.2 在虚拟实验室中创建虚拟机的步骤

　　虚拟机是指一个通过软件模拟的计算机系统，它的特点是完整的、完全独立的，且具备硬件系统功能的。在正式开展实验之前，计算机用户首先要根据自身的实际需求挑选出合适的虚拟计算机，包括挑选虚拟计算机系统的主机组成，系统配置以及核心数据等等，然后在此基础上将操作指令发送到系统的服务器中。当用户完成虚拟计算机系统主要程序的创建工作后，需要判断虚拟机池中有没有包含其他虚拟机。用户可以通过系统的返回信号确认操作请求是否已经通过，从而继续进行下一步操作。

　　2 服务器的总体设计

　　2.1 虚拟机中虚拟机池的设计

　　用户往往希望虚拟机的系统操作和运行速度能够和真实的计算机系统保持一致，合理设计服务器中的虚拟机池能够在一定程度上提升虚拟计算机系统的运作效率。由于不同用户使用虚拟机的方式不同，因此有必要通过预先操作计算机系统增加其缓存，在此过程中系统所产生的虚拟机会按照创建时间的顺序进行使用。

　　2.2 虚拟机系统中负载调度系统的设计

　　为了获取准确的实验数据，研究者往往需要进行大量的实验，这就要求虚拟实验室的规模必须足够大。当虚拟实验室的数量不断增加，服务器所承受的负荷也会随之而不断增加。负载调度系统的设计应当以满足计算机用户的基本要求为前提，服务时优先考虑系统中低负载的服务器，然后再综合考虑各个影响系统资源使用的因素，其中包括系统主机、内存、带宽、磁盘等。确保虚拟机系统中的资源能够在安全的环境下使用，首先必须了解每一个服务器的运作状态，然后及时处理服务器中的缓存对象。当用户知道服务器的状态后，就要清理缓存，释放内存，然后破坏虚拟机中没有价值的数据信息。按照一定的权重对各个服务器进行排序，然后将权重最低的服务器直接删除，并重新开启权重最高的服务器。

　　2.3 实现虚拟机中服务器的自动化操作

　　服务器是虚拟计算机系统中的重要组成部分，它能够完成系统启动、破坏、关闭和重建的每一个步骤，前提是必须有相应的程序与之对应。从本质上来说，每一个程序的生成都是直接通过NET程序操作的，并且只有经过通讯开发平台的协调才能最终成为程序。NET程序并不是完全独立的，它的操作需要依靠系统中的WMI组件来实现。每一个WMI都有不同的接口，它可以通过编写程序搜索到虚拟机系统中的相关信息，从而达到远程控制虚拟计算机系统操作的目的`。WMI的上层是Hyper-v，Hyper-v的上层是MSVM计算机系统和虚拟系统管理服务器，同时也是实现虚拟计算机系统中服务器自动化操作的关键。MSVM计算机服务反映的是虚拟机的案例，它能够调整虚拟机的运作状态，并且已经含有虚拟计算机系统相关装备的资料。

　　借助MSVM虚拟系统管理服务能够改进虚拟机出现的众多问题，其中包括虚拟机配置的修改和重建以及破坏原有的虚拟机等等。Hyper-VWMI provider表示的是服务器分配给虚拟机的资料，其中包括硬件，宽带，系统内存和设备等等。任何事情的出现都应该是有迹可循，有据可依的，虚拟计算机系统的产生需要经过三个步骤：系统硬件资源的配置，虚拟网络的构建和虚拟磁盘资源的配置。

　　系统硬件资源的配置首先需要建立新的MSVM计算机系统，只有这样才能创建虚拟机;虚拟网络的构建需要综合考虑多个因素，并分析虚拟系统管理服务器和虚拟机之间存在的关系，将MSVM应用到虚拟系统管理服务中，需要收集用户的原始数据，然后根据不同用户提供的数据进行系统资源的配置，其中包括网络，装置和磁盘等等。

　　和创建虚拟机相对立的是破坏已经创建的虚拟机，它需要用户删除虚拟机中已有的资源并解除设备。启动虚拟机和关闭虚拟机并不需要复杂的操作，只要借助MSVM计算机系统中的状态改变请求即可完成。用户在执行操作前，必须明确虚拟计算机当前的运行状态。在启动虚拟计算机系统时，要考虑计算机系统是否能够稳定运作，从而虚拟计算机系统的开机速度。在此过程中，用户可以通过不同的方式和渠道改变虚拟计算机当前的运作状态，使其处于启动状态。

　　3 结束语

　　针对当前实验环境存在的众多问题，本文立足于云计算的相关理论知识，提出了解决问题的可行性方案，从而更好地达到计算机用户对实验环境的要求。虚拟机虽然是一种虚拟化的计算机系统，但在实训室中应用广泛，将虚拟计算机和真实的计算机系统结合起来，有利于提高资源的使用效率，节约空间和维持系统运行的稳定性。研究虚拟机的运作和资源配置对于设计云计算技术实训室有着重要的指导意义。

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