前言
云計算技術就是借助網絡技術來將分散的計算資源有效的聚合在一起，從而構建一個規模巨大的計算資源系統。云計算具有三個層次的服務，分別軟件服務、平臺服務以及設施服務。而在云計算平臺上進行集群管理就構成了虛擬集群。目前，云計算和虛擬集群技術廣泛的應用到計算機等相關行業領域。
1 云計算以及云計算的核心技術說明
1.1 云計算說明
云是網絡、互聯網的一種比喻說法。通俗的理解，云計算就是一種基于互聯網技術的相關服務的增加、使用和交付模式，在云計算技術的基礎上，可以通過互聯網為相關行業或人員來提供動態性強，容易擴展，而且實用性強的虛擬化資源。過去在圖中往往用云來表示電信網，后來也用來表示互聯網和底層基礎設施的抽象。其中云計算的定義可以從狹義和廣義兩個方面來理解。云計算的狹義定義是指IT基礎設施的交付和使用模式，即是指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的各種網絡資源；云計算的廣義定義是指服務的交付和使用模式，即是指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的各種網絡服務。這種服務可以是與IT、軟件以及互聯網等相關的服務，也可以是其他服務。它意味著計算能力也可作為一種商品通過互聯網進行流通。
1.2 云計算的核心技術說明
其中云計算平臺的構建主要是基于虛擬化技術和Eucalyptus平臺實現的。以下就分別對其進行詳細的說明。
1.2.1 虛擬化技術。其中當前在云計算平臺中應用最為廣泛的虛擬化技術主要有KVM虛擬機技術以及Xen虛擬機技術。
1）KVM虛擬機技術。KVM虛擬機是一個開源的系統虛擬化模塊，它主要集成在Linux操作系統中，KVM虛擬機是使用Linux系統的調度器來進行作業調度管理的，另外由于KVM虛擬機是一直基于硬件的完全虛擬化技術，所以它對硬件的要求比較高。
2）Xen虛擬機技術。Xen虛擬機是一個開源的虛擬機監視器，由于Xen虛擬機即支持硬件系統的半虛擬化也完全支持硬件系統的全部虛擬化，與KVM虛擬機相比，其對硬件的需求比較低，這使得Xen虛擬機對硬件的兼容性比較好。
1.2.2 Eucalyptus平臺。Eucalyptus平臺是一個用于實現云計算平臺的開源軟件，其中Eucalyptus平臺主要依靠KVM虛擬機和Xen虛擬機技術來實現的，其中Eucalyptus平臺的體系結構主要由云控制器、節點控制器以及集群控制器這三部分實現的。以下就Eucalyptus平臺在虛擬機中的配置和使用作詳細的說明。
1）主節點的配置問題。Eucalyptus平臺主節點的配置主要是通過在主節點上安裝云控制器、集群控制器以及存儲服務器來實現的。
2）計算節點配置問題。Eucalyptus平臺中在計算節點配置問題中是通過安裝節點控制器來實現的。
3）網絡配置問題。Eucalyptus平臺的網絡配置主要采用的是以主節點和計算節點之間的網絡通信模式為基礎的橋接模式，使用這種網絡配置方式還需要對計算節點處網絡鏈接的方式進行橋接模式的更改。
4）主節點以及計算節點的身份認證問題。Eucalyptus平臺通過產生系統生成的密鑰，然后將公鑰復制到計算節點上，來實現主節點與計算節點之間的無密碼連接，通過這一機制來實現主節點以及計算節點的身份認證問題。
2 虛擬集群概念分析
2.1 虛擬集群的定義
當前對虛擬集群使用的最為廣泛的定義是這樣的，所謂的虛擬集群就是通過采用虛擬化技術來虛擬出多臺計算節點，從而構建出與物理集群相似的而且規模巨大的一個集群系統。也就是說，虛擬集群就是將那些協同完成特定任務的多臺同構或異構的計算機連接起來的系統就是一個虛擬集群系統。顯然，虛擬集群系統是一種并行處理的系統。
2.2 虛擬集群作業管理系統說明
虛擬集群作業管理系統作為虛擬集群的核心組成部分，其在虛擬集群系統中的地位是至關重要的。其中當前市場上的集群作業管理系統的種類比較多，其中應用最為廣泛的就是PBS。其中PBS主要由資源管理器、調度器以及PBS執行器組成的。由于PBS屬于開源軟件，比較容易獲取，而且PBS還有效支持作業的多種運行模式，同時由于PBS還為用戶提供了完整的API應用程序接口，所以這非常有利于對系統新的調度策略的設計和開發。
2.3 虛擬集群作業管理系統各功能模塊分析說明
虛擬集群作業管理系統主要包括三個功能子模塊，分別是用戶作業提交功能子模塊、虛擬集群彈性構建功能子模塊以及虛擬集群信息監控功能子模塊。
1）用戶作業提交功能子模塊。用戶作業提交功能子模塊主要用來實現對用戶通過作業提交頁面遞交到虛擬集群里的作業進行資源的計算，并在作業運行完后返回計算結果。
2）虛擬計算彈性構建功能子模塊。當虛擬集群的計算資源不能滿足作業所需的計算資源時，虛擬計算彈性構建功能子模塊就會動態的虛擬出作業所需的虛擬機計算資源，并能夠將其動態的添加到虛擬集群中來滿足作業的資源需求。
3）虛擬集群信息監控功能子模塊。虛擬集群信息監控功能子模塊主要用來實現對虛擬集群各虛擬計算節點信息的監控，一旦有作業提交并運營后，虛擬集群信息監控功能子模塊采用就會通過網頁的方式來動態的顯示各虛擬計算節點的運行狀態。
3 云計算和虛擬集群技術的優勢
3.1 云計算技術的優勢
1）快速啟動，搭建應用。云計算最大的好處就是能夠快速搭建我們的企業應用，比如我們現在要開發一個網站，我們不必再花費巨資購買硬件集群、不必再耗資組建軟件，只需把一切需要的搭建在云上，方便快捷還省錢，這對企業來說絕對是一個不錯的選擇。
2）成本低廉，投資靈活。因為云的規模是可以動態伸縮的，易于擴展也易于靈活處理，所以企業可以不加大硬件投資力度來滿足應用以及用戶的規模增長（降低成本），也無需因項目中斷而沮喪（損失較少）。對大企業而言，船大有時也好調頭；對中小企業來說，項目運作成本驟減，競爭大企業，可望可及。
3.2 虛擬集群技術的優勢
與傳統的集群管理技術相比，虛擬集群的優勢主要體現在如下幾個方面：
1）將云計算平臺和集群管理技術有效結合在一起所構建的虛擬集群，可以更加快速方便地構建高性能的集群系統平臺。
2）虛擬集群利用云計算平臺的虛擬化技術可以非常靈活地創建虛擬的計算資源，可以有效減少作業的等待時間，非常方便用戶的使用。
3）基于云計算平臺的虛擬集群可以實現計算資源利用的最大化，從而可以從根本上解決因計算資源不足而引起的作業排隊等待時間過長的問題。
4 結論
云計算和虛擬集群技術以及基于云計算平臺的虛擬集群構建在計算機相關行業的應用有效的解決了各種技術難題，對促進行業的發展發揮了非常重要的作用。
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本文標題：云計算的核心技術與“虛擬集群”的概念分析
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