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摘要：随着信息技术的不断进步，计算机系统研制工作也愈发复杂。在此背景下，将虚拟化技术与计算机系统有机结合，能够妥善处理计算机系统中普遍存在的一些日常性问题，对于提高计算机系统的工作质量有重要的现实意义。本文概述了虚拟化技术在计算机系统中存在的主要问题，分析了虚拟化技术在计算机系统中的应用，旨在为计算机系统的应用前景提供一定参考。
关键词：虚拟化技术;高性能计算机;应用
0.引言
隨着国内计算机性能的不断提高，计算机各种部件的设计制造也更加复杂，由此而产生的计算机系统的管理工作也增加了相应的难度。为了能够保持计算机高性能的优势们，就必然要按照计算机系统的整体特点实施技术定制，进一步优化计算机的应用程序。然而，这样以来，不但极大地加大了计算机系统软件的开发时间，并且进一步弱化了程序的可移植性。实现计算机高效管理，如何能令高性能计算机进一步发挥出最大效能，已经成了应用及开发人员急需解决的重要课题。
1.1虚拟机监视器协同问题
传统意义上的服务器虚拟化，往往只要一个虚拟机监视器对服务器底层硬件设施展开抽象。现在，在高性能的计算机系统中，每一个节点都必须要运行单独的拟机监视器，而这个独立的拟机监视器也只会这单个节点展开虚拟化。因此，可以想象，在整个高性能计算机系统中就同时运行了极广泛的互相关联的虚拟机监视器。虚拟机监视器间的协同工作，就组建成为了一致的、规模化的系统虚拟环境。所以，我们必须要进一步探索，如何达成高效计算机的虚拟机监视器协同机制，而该机制中就无可回避的需要涵括虚拟机监视器间的协同管理、协同部署以及系统级容错等相关问题。
1.2vm虚拟机管理问题
为了能够实现高性能计算应用程序的运行，必须完成一次性安置运行数千个以至上万个VM。在以往，传统意义上的服务器虚拟化技术只是会单纯地涉及到极少数的VM的部署及和管理问题。而怎样保持大量VM虚拟机的动态部署，按照所需应用的标准进行快速的分配硬件资源以及给大量VM虚拟机实施运行管理等，都是虚拟化技术在高性能计算机中得到完美应用亟需解决的重要问题[1]。
2.1虚拟化集群系统
虚拟化集群系统框架结构是是当前普遍应用到的一种资源管理，这一架构通过模块化模式实施射击，利用诸多优化技术加强虚拟化集群系统的整体性能。该集群系统的结构重点涵括了五个模块：（1）管理模块：这一模块是虚拟化集群系统框架的核心，他的主要功能作用就是是按照提交作业的指令需求来协调物理资源，实例VM映象最终达到系统运行的目的。一旦满足了可用空闲的虚拟机时，该模块执行作业。（2）物理资源：该资源属于利用互联网络联接形成的计算节点，进行虚拟机管理器实施管理。想要得到最优质的性能，那么每一个节点不可运行大于其CPU亦或是核数量的虚拟机，最终规避因为切换的频繁导致性能流失。（3）前段：前段是指用户和虚拟集群系统交互的界面，用户能够在节点上制订系统环境，提交批处理作业。（4）映像管理器：VM映像管理器中的映象信息涵盖了VM核心版本及OS类等，VM映像管理器主要负责帮助检索用户所需的VM环境，之后再构建与之相应的VM映象[2]。（5）存储节点：重点处理用户产生的数据与VM映象。
2.2容错系统
主动容错系统涵括了三种行为，即节点失效预测、容错机制、负载平衡机制。（1）容错机制：应用至高性能计算机系统中的容错机制必然也可利用最小的成本给计算任务展开重新定义，保证不在同样的节点中运行。计算机任务迁移过程中，不可停止任务执行。利用半虚拟化技术，VM能够在物理借点出错时完成迁移，维持任务运行，让VM状态提前迁移到目标VM。（2）节点失效预测：利用IOMI能够有效完成对系统运行情况的即时监控，来提前预测到节点的失效。如果有某节点将要失效，就能够提醒系统提前启动容错机制，把这一节点VM移植到健康节点中。
2.3VSE管理机制
VSE管理机制包含了系统管理、配置管理两个方面。系统管理是VSE通过系统管理工具与配置文件实施的管理，而此类管理工作与配置文件皆被用在VSE的创建、清除、部署中。配置管理是VSE通过VM配置描述管理，对计算机操作系统、软件环境以及应用程度实施分层所， 最终确保用户环境的安全性[3]。VSE能够创设和系统协调一致的小规模开发环境，其开发出来的应用程序可以直接移植到目标系统运行。
综上所述，随着虚拟化技术快速发展，越来越多的底层硬件结合利用到了虚拟化的支持中来，很大程度上缩减了虚拟化的性能开销。如今，虚拟化技术尚未在计算机行业中得到普遍应用，其原因在于高性能计算应用程序对于系统有着十分严苛的要求，而虚拟化技术无可避免会给性能带来一定损失。但随着高性能计算机系统这种结构异构化的发展，将必然会促进虚拟化技术的进一步发展。
参考文献
[1]肖文名，李永生，陈晓宇，等.高性能计算系统性能评测关键问题探讨[J].计算机系统应用，2013，2（5）：20-23.
[2]郑纬民.高性能计算机性能评测[J].计算机世界报，2012，11（8）：36-38.
[3]闫斐，柴茂，张芝华.虚拟化技术研究[C].中国通信学会青年工作委员会，2012，32（6）：36 -39.
关键词：虚拟化技术;高性能计算机;应用
0.引言
隨着国内计算机性能的不断提高，计算机各种部件的设计制造也更加复杂，由此而产生的计算机系统的管理工作也增加了相应的难度。为了能够保持计算机高性能的优势们，就必然要按照计算机系统的整体特点实施技术定制，进一步优化计算机的应用程序。然而，这样以来，不但极大地加大了计算机系统软件的开发时间，并且进一步弱化了程序的可移植性。实现计算机高效管理，如何能令高性能计算机进一步发挥出最大效能，已经成了应用及开发人员急需解决的重要课题。
- 虚拟化技术在高性能计算机系统中需要解决的问题
1.1虚拟机监视器协同问题
传统意义上的服务器虚拟化，往往只要一个虚拟机监视器对服务器底层硬件设施展开抽象。现在，在高性能的计算机系统中，每一个节点都必须要运行单独的拟机监视器，而这个独立的拟机监视器也只会这单个节点展开虚拟化。因此，可以想象，在整个高性能计算机系统中就同时运行了极广泛的互相关联的虚拟机监视器。虚拟机监视器间的协同工作，就组建成为了一致的、规模化的系统虚拟环境。所以，我们必须要进一步探索，如何达成高效计算机的虚拟机监视器协同机制，而该机制中就无可回避的需要涵括虚拟机监视器间的协同管理、协同部署以及系统级容错等相关问题。
1.2vm虚拟机管理问题
为了能够实现高性能计算应用程序的运行，必须完成一次性安置运行数千个以至上万个VM。在以往，传统意义上的服务器虚拟化技术只是会单纯地涉及到极少数的VM的部署及和管理问题。而怎样保持大量VM虚拟机的动态部署，按照所需应用的标准进行快速的分配硬件资源以及给大量VM虚拟机实施运行管理等，都是虚拟化技术在高性能计算机中得到完美应用亟需解决的重要问题[1]。
- 虚拟化技术在高性能计算机系统中的应用探析
2.1虚拟化集群系统
虚拟化集群系统框架结构是是当前普遍应用到的一种资源管理，这一架构通过模块化模式实施射击，利用诸多优化技术加强虚拟化集群系统的整体性能。该集群系统的结构重点涵括了五个模块：（1）管理模块：这一模块是虚拟化集群系统框架的核心，他的主要功能作用就是是按照提交作业的指令需求来协调物理资源，实例VM映象最终达到系统运行的目的。一旦满足了可用空闲的虚拟机时，该模块执行作业。（2）物理资源：该资源属于利用互联网络联接形成的计算节点，进行虚拟机管理器实施管理。想要得到最优质的性能，那么每一个节点不可运行大于其CPU亦或是核数量的虚拟机，最终规避因为切换的频繁导致性能流失。（3）前段：前段是指用户和虚拟集群系统交互的界面，用户能够在节点上制订系统环境，提交批处理作业。（4）映像管理器：VM映像管理器中的映象信息涵盖了VM核心版本及OS类等，VM映像管理器主要负责帮助检索用户所需的VM环境，之后再构建与之相应的VM映象[2]。（5）存储节点：重点处理用户产生的数据与VM映象。
2.2容错系统
主动容错系统涵括了三种行为，即节点失效预测、容错机制、负载平衡机制。（1）容错机制：应用至高性能计算机系统中的容错机制必然也可利用最小的成本给计算任务展开重新定义，保证不在同样的节点中运行。计算机任务迁移过程中，不可停止任务执行。利用半虚拟化技术，VM能够在物理借点出错时完成迁移，维持任务运行，让VM状态提前迁移到目标VM。（2）节点失效预测：利用IOMI能够有效完成对系统运行情况的即时监控，来提前预测到节点的失效。如果有某节点将要失效，就能够提醒系统提前启动容错机制，把这一节点VM移植到健康节点中。
- 负载平衡：VM迁移前提应当实施目标借点的择取。通过Ganglia监控所有节点的使用，以及将数据发送到其他的借点，已达成让全部节点都能够得到集群系统的全局情况，
2.3VSE管理机制
VSE管理机制包含了系统管理、配置管理两个方面。系统管理是VSE通过系统管理工具与配置文件实施的管理，而此类管理工作与配置文件皆被用在VSE的创建、清除、部署中。配置管理是VSE通过VM配置描述管理，对计算机操作系统、软件环境以及应用程度实施分层所， 最终确保用户环境的安全性[3]。VSE能够创设和系统协调一致的小规模开发环境，其开发出来的应用程序可以直接移植到目标系统运行。
- 结语
综上所述，随着虚拟化技术快速发展，越来越多的底层硬件结合利用到了虚拟化的支持中来，很大程度上缩减了虚拟化的性能开销。如今，虚拟化技术尚未在计算机行业中得到普遍应用，其原因在于高性能计算应用程序对于系统有着十分严苛的要求，而虚拟化技术无可避免会给性能带来一定损失。但随着高性能计算机系统这种结构异构化的发展，将必然会促进虚拟化技术的进一步发展。
参考文献
[1]肖文名，李永生，陈晓宇，等.高性能计算系统性能评测关键问题探讨[J].计算机系统应用，2013，2（5）：20-23.
[2]郑纬民.高性能计算机性能评测[J].计算机世界报，2012，11（8）：36-38.
[3]闫斐，柴茂，张芝华.虚拟化技术研究[C].中国通信学会青年工作委员会，2012，32（6）：36 -39.