虚拟化技术与应用

虚拟化技术与应用（精选8篇）

虚拟化技术与应用 篇1

摘要：虚拟仪器技术目前广泛应用于测量与控制领域的工程应用之中。同时，该项技术也可以作为一种有效的教学工具来提高电子与通信类专业教学质量，激发学生的创新精神，提高动手能力和工程经验，加深他们对于所学课程的理解。本文介绍了虚拟仪器技术对于金陵科技学院电子与通信类专业教学的作用与意义。

关键词：虚拟仪器;电子;通信

一、虚拟仪器技术简介

虚拟仪器(VirtualInstruments，简称VI)的概念，最早是由美国国家仪器公司(NationalInstrumentsCorp.简称NI)于1986年提出来的，其基本原理是以计算机为硬件平台，使原来需要硬件实现的各种仪器功能尽可能地软件化，利用高效灵活的软件控制高性能的硬件来完成各种测试、测量和自动化的应用，以便最大限度地降低系统成本，增强系统功能与灵活性。用形象语言来概括虚拟仪器的原理，即“软件就是仪器”[1]。虚拟仪器在组成和改变仪器的功能和技术性能方面具有灵活性与经济性，因而特别适应于当代科学技术迅速发展和科学研究不断深化所提出的更高更新的测量课题和测量需求。

(一)虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业的背景

电子与通信类专业在金陵科技学院工程类专业中占有重要的地位，对我校应用型本科专业的建设具有示范作用。然而，在这两个工程类专业的教学中长期存在一些问题，具体表现为：1.重视理论知识的学习，轻视动手能力和实践环节的培养，学生动手能力差，工程实践经验明显不足，而这些问题又反过来弱化学生对于理论知识的理解，最终导致学生对所学专业缺乏兴趣与信心[2]。2.从未或很少将真实的物理信号引入课堂教学中，导致教学过程理论脱离实际，学生对于本专业的理论知识和应用场景缺乏真实的、直观的认识。3.理论学习环节与实践实习环节相脱离，实践实习环节往往安排在理论学习结束之后，间隔时间较长，学生无法及时对所学知识进行巩固与提高，导致实践实习环节效果不理想[3]。本文将介绍虚拟仪器技术在电子与通信类专业教学中的应用，帮助学生将理论学习、工程实践和创新能力结合起来，提高学生在工程实践中获取知识的能力、综合分析的能力、解决问题的能力和实践创新的能力，从而突出我校应用型本科教学的特点。

(二)虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业教学中的指导思想

电子与通信类专业的特点是工程实践性强，对学生的动手能力和动手意愿要求较高。这一特点就决定了实践对于专业学习至关重要的作用[4]。所以，虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业的教学也主要体现在对于工程实践教学环节的意义，其指导思想如下：1.在工程导论环节，对于刚入学的大一新生，让他们接触各种基于虚拟仪器技术的综合电子系统，如基础机器人系统，传感器与驱动器器系统、人机交互系统等，介绍其中的软硬件知识和技术，增加学生对于所学专业的兴趣和信心。2.在专业课的.理论学习环节，教师努力将真实的物理信号引入课堂，如传感器信号、调理信号、AD/DA信号，模拟通信信号、数字通信信号、调制域信号等。真实信号的引入可以增加学生理论联系实际的能力，提高其自主学习的兴趣和动力。3.发挥虚拟仪器作为“口袋实验室”的作用，鼓励学生将真实的信号带回宿舍。宿舍是学生课余活动主要的场所，如果学生能将宿舍时间有效地利用起来进行专业实践和创新，无疑将对提高学生专业能力产生极大的帮助。

(三)虚拟仪器技术创新教学案例

我们将介绍几个在教学中使用虚拟仪器进行教学创新的案例，来阐述使用虚拟仪器技术的特点。1.共基极放大电路的教学。共基极电路是一类重要的基本放大电路，如何让学生掌握电路特征并计算电路参数，如发射极电流、集电极电流、电压增益、输入/输出电阻等，一直是教学中的重点。我们在教学中是采用基于虚拟仪器技术的仿真结果和真实电路结果相比较的方法。电路仿真采用NIMultisim，该软件主要是为工程师提供先进的电路分析和设计能力。图1为共基极放大电路在Multisim中的仿真。可以使用Multisim提供的万用表测量仿真结果中的电压和电流。并可以很方便的在软件中修改电路参数进行重复实验，得出不同工作状态下电路的参数。不同于传统的电路仿真，我们在NIElvis面包板上搭建上图所示的电路原理图，如图2。利用NIElvis自带的数字万用表DMM对电路参数进行测量，对于交流信号，可使用Elvis自带的示波器对波形进行测量。将NIElvis的测量结果和软件仿真结果进行比较，可以加深学生对于电路基本特征和参数的认识。同时，NIElvis设备可以很方便的在课堂教学中进行演示，可以起到很好的教学效果。2.无线通信系统教学。射频和无线通信课程的教学长期以来都基于数学公式的推导和仿真来进行的，学生在课堂上很少能接触到真实的通信信号，并且教学的过程中也是分模块进行教学，学生几乎没有设计整条通信链路的机会。在教学中，我们采用NIUni-versalsoftwareradioperiphera(lUSRP)和Labview则可以很好的克服上述问题。利用USRP和Labview，学生可以很轻松的进行诸如信道编码、信号调制、随机码元产生、信号均衡等现代通信技术。最终学生可以完成从发射机到接收机中间完整的通信链路，这在传统的射频和无线通信课程中是很难完成的。利用USRP，可以很轻易地在课堂上演示一个完整的数字通信系统，学生能够看见一个数字调制域信号，能够看见真实的850MHzGSM信号上行链路，可以分析真实信号的频谱。甚至可以组建一个FM广播信号发射和接收台，见图3。

二、结语

虚拟仪器技术结合统一的软件平台加上模块化的硬件平台，使理论学习和实践操作能力得以有效结合，使学生能够实现自行设计实验及实际动手操作，加深其对理论专业知识的理解，促进其对现场专业知识的了解，增强其对专业知识的感性认识，同时提高其实际动手操作能力，培养其创新能力。

参考文献：

[1]朱岩，余愚.虚拟仪器技术研究现状与展望[J].现代制造技术与装备.，(6)：12-14

[2]朱敏，张际平，潘侃凯.虚拟仪器技术及其教学应用[J].中国电化教育，2006，(4)：96-98

[3]荣雅君，刘琳，高广峰，赵朋.虚拟仪器在实验教学中的应用[J].电力系统及其自动化学报.，21(1)：78-82

虚拟化技术与应用 篇2

随着计算机技术发展和普遍应用,各种不同用途和功能的应用软件投入使用,软件的运行环境变得日益复杂起来,对传统的应用程序的管理模式形成了挑战。用户需要耗费大量时间和精力对运用中的软件进行管理,且需要足够的计算能力和存储空间维持软件运行及进行处理数据;应用软件的安装部署、升级更新、补丁管理等软件维护和管理效率低下,且容易导致混乱,甚至出现安全性问题。数量众多的各种用途和版本的应用程序,复杂多变的运行环境,又会引起软件之间出现兼容性问题,导致系统性能下降,影响应用的正常运行。通过采用应用虚拟化技术实现对操作系统和应用程序的分离,为应用提供相互隔离的虚拟运行环境,提供对集中化应用资源的多用户远程访问,有效解决应用兼容性问题,实现对应用的集中管理和控制。

2.1 应用虚拟化技术概述

虚拟化是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化是一个抽象层,它从逻辑上把计算机物理硬件与操作系统、操作系统和应用程序进行分离,从而实现对应用软件的灵活管理,提高系统资源利用率。通过虚拟化技术,在一台物理机上以虚拟的方式运行多个不同类型的操作系统和不同版本应用程序,实现多个环境间共享这台计算机资源,达到优化软件配置,提高计算机的工作效率。

应用虚拟化是虚拟化一个层面的技术,实现了应用程序和底层操作系统的逻辑分离,从而将应用作为一种服务交付给用户。应用虚拟化的基本原理是:分离应用程序的计算逻辑和显示逻辑,即界面抽象化,当用户访问虚拟化后的应用时,用户端计算机只需把用户端人机交互数据传送给服务器端,由服务器端为用户开设独立的会话来运行应用程序的计算逻辑,并把处理后的显示逻辑传送到用户端,使得用户获得在本地运行应用程序一样的体验感受。通过应用虚拟化技术,把应用程序变为虚拟化的,可以通过网络使用的服务,用户端计算机不用安装软件,用户和其应用程序环境也不进行关联,这样可以将应用程序兼容性测试成本降到最低,减少管理人员进行计算机管理和维护的工作量。

2.2 应用虚拟化技术方案

应用虚拟化技术经过多年的发展,目前,已经形成了两种基本类型:

1)基于服务器应用模式:这种模式是通过在服务器后台运行虚拟化程序,把应用程序统一集中在服务器上运行,使用服务器的系统资源,而程序通过“数据流”的方式在网络上发送到客户机,在客户端显示运行结果。基于服务器的运行模式数据集中保存在服务器端,安全性好,可以对应用程序实现灵活的管理和控制,系统维护效率高;但是在使用过程中服务器系统资源的占用率高,对服务器整体性能要求较高;由于客户端计算机只是负责数据的显示,对客户机的性能要求较低,可以采用瘦客户端设备,节约终端投资;同时在工作过程中系统数据主要依靠网络进行传输,因此需要维持一个可靠稳定并且带宽充裕的网络环境,以保证应用程序虚拟化的能够顺利地部署和运行。基于服务器应用模式的应用虚拟化适合大规模部署,当用户终端数量多时,具有总体成本效益优势。

2)基于客户端应用模式:这种模式的应用虚拟化,通过虚拟化技术把应用程序打包成包含系统虚拟运行环境的单一的可执行文件,在终端设备中运行并显示。由于应用程序打包在虚拟时包含运行环境,使用过程中应用软件不需要在客户端安装,且兼容性好,是绿色软件。和基于服务器模式的不同,这种工作模式下的应用程序主要利用客户机本地的系统资源,包括CPU和内存资源等,这样可以充分利用客户端本地的资源,使用方式灵活,可以通过多种方式把应用软件部署到客户端;基于客户端模式的应用程序虚拟化技术支持客户机脱机运行,不用依赖网络连接;这种应用虚拟化方式适合规模较小,资源使用率较高的应用环境,能够有效地利用客户端的硬件资源。

3 应用虚拟化技术应用

3.1 应用虚拟化技术的主流产品

目前在应用虚拟化技术应用领域,主要的应用程序虚拟化部署产品包括:Citrix Xen App、VMware Thin App和Microsoft App-V。

1)Citrix Xen App

Citrix最早涉足应用程序虚拟化领域,早期版本叫Presentation Server,后来改名为Xen App。Xen App是一个综合性的应用程序部署系统同两种方式将应用程序交付给客户端,一种是应用程序集中运行在数据中心,用户通过网络运行该应用程序;另外一种是以流媒体的方式传送到客户端计算机上计算机进行运行。

2)VMware Thin App

VMware Thin App是基于客户端模式的虚拟化,可以在同一操作系统上运行多个虚拟应用程序,可以同时运行同一应用程序的多个版本,它支持部署离线应用。并且它是最轻便的应用程序虚拟化工具,可以在任何地方运行Thin App应用程序,因为用户不需要安装软件或者设备驱动。管理应用程序也很复杂,因为没有一个集中式管理平台来实现这项功能。

3)Microsoft App-V

Microsoft App-V是基于服务器模式的应用虚拟化,其前身是Softgrid,后来被微软收购。App-V具有集中式管理功能,实现

了企业应用软件分发、统一配置和管理,支持同时使用同一程序的不同版本,可以限制用户访问特定应用,还加强了应用程序诊断和监控。App-V通过在一台模板计算机上对应用软件进行封装,打包上传到App-V服务器上,用户使用过程中无需安装软件,直接从App-V服务器下载软件的整个运行环境。由于软件运行在相互隔离的虚拟环境中运行,消除不同软件之间可能出现兼容性问题。

3.2 应用虚拟化技术优势

应用虚拟化技术把应用程序从操作系统中分离出来,使应用程序不受用户计算环境影响,具有很大的灵活性和安全性,管理效率高。具有下列优势:

1)消除应用程序的兼容性问题,提高软件应用运行的稳定性。通过应用虚拟化技术封装的应用程序,每个应用程序在相互独立的虚拟环境中运行,这样可以减少不同应用程序之间出现的冲突问题,提高应用程序的兼容性,同时可以实现在同一台计算机上运行不同版本的同一种应用程序。

2)简化应用程序安装过程,提高软件部署效率。利用应用程序虚拟化技术可以根据用户应用程序的使用情况,为不同的用户分配工作所需的应用程序,这样不必为每台计算机上安装大量的应用程序,提高软件运行的稳定性,简化应用程序部署管理过程。

3)实现对应用程序生命周期管理,提高管理效率。应用程序的虚拟化可以简化程序的补丁更新、升级及删除等工作,管理员仅需要在服务器中就可以实现对应用软件全生命周期的管理,减少管理员的劳动强度,提高运维效率。

3.3 应用虚拟化实施过程中需要考虑的问题

应用虚拟化技术能够在企业应用环境下对应用程序进行灵活便利的的管理,提高软件管理效率,但是在实施应用虚拟化过程中要考虑以下问题:

1)应用虚拟化技术不能适用所有的应用程序。对于一些和硬件关联紧密的应用程序不能进行虚拟化,例如:防杀毒软件,硬件驱动程序及一些老旧的16位应用程序等不能在虚拟环境下使用。

2)应用虚拟化对服务器、网络和客户端计算机的硬件资源有具体要求。应用虚拟化部署及使用要根据实际情况,对服务器、客户端计算机网络连接状况进行评测。

3)应用程序虚拟化和应用程序直接安装在终端计算机上在使用性能上存在差异。在虚拟环境下启动应用程序启动时间相对较长,特别是在终端首次运行某些应用程序时可能会出现延迟的现象。

4)应用虚拟化过程中可能会涉及到软件授权问题。对有些软件进行虚拟化部署会违反厂商授权;有些应用许可与特定硬盘序列号绑定,通过虚拟化吧虚拟应用程序分发到各种不同终端设备就会违背授权协议。

4 结束语

应用虚拟化技术实现了计算机操作系统和应用程序之间的分离,实现了对应用程序的灵活管理,克服了传统应用程序在使用和管理方面的弊端,实现了在网络环境下对软件资源的集中管理和控制,减少了网络运维的复杂程度和运维成本,提高了系统管理维护效率和计算机设备的综合利用率。

摘要：分析了网络环境下传统计算机应用软件使用和管理过程中存在的问题,介绍了应用虚拟化技术的概念、工作原理及技术方案;分析了目前主流应用虚拟化产品特点及其应用,提出了应用虚拟化技术优势及使用过程中应注意的问题。

关键词：虚拟化,应用虚拟化,应用程序,兼容性

参考文献

[1]雷万云.云计算技术、平台及应用案例[M].北京:清华大学出版社,2011.

[2]杨娴,陈麟.云计算环境下的应用虚拟化的研究[J].软件,2012,33(4):74-76.

[3]张鑫.浅谈基于应用程序虚拟化实验室管理[J].科技信息,2011(2):251-252.

[4]http://www.vmware.com/cn/products/desktop_virtualization/thinapp/overview.html.

虚拟化技术与应用 篇3

关键词：电力系统 服务器 虚拟化

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0009-01

1 公司信息化建设和机房管理现状

随着省公司ERP项目、国网sg186工程、信息化供电公司项目建设部署，公司服务器、网络设备的数量亦急剧增加[1]。目前布置在我公司中心机房的各类信息设备和网络设备多达100多台。我公司信息机房于2002年建设使用，但因办公场所紧张，信息机房和远动机房被安排在了一间20平米的办公室内，已不能符合现在机房的要求，也很难改造。其信息化建设和机房管理现状主要表现为：

（1）成本高。传统意义上的IT部署中，服务器均是单机模式，导致其硬件成本较高，同时机柜、耗电量、人力成本等运营和维护成本也较高。（2）负载大。当前状态下，机房在电源负载、容量和空调制冷等方面均无法达到设备安全运行和存放的水平，存在一定的安全隐患。（3）业务连续性低。遇到故障时，系统升级或维护时要停机运作，重启系统时间较长，极易导致应用中断，业务连续性差。（4）信息系统难以实现集中管理。因服务器数量太多，应用相应就多，硬件维护准备较多，缺乏信息系统的合理管理，难以实现集中管理。

2 开展课题研究，确定预期目标

针对公司信息化建设和机房管理现状，公司开展服务器虚拟化技术研究，整合现有的服务器，使业务实现连续性和可靠性，并结合存储技术，提高服务器的利用率，并确定以下预期目标：

（1）降低TCO。通过整合服务器，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率，进而降低硬件成本、运营和维护成本。

（2）提高运营效率。在服务器和应用的部署上，加快速度，降低服务器重建和应用加载时间。积极提前规划资源增长，积极响应客户对应用的需求。

3 实施服务器虚拟化技术，攻坚克难

根据公司目前的情况，我们选用DELL刀片式服务器+EMC存储+Vmware虚拟软件搭建研究平台，建立多个虚拟服务器，在每个虚拟服务器上，再安装配置Windows、Linux操作系统及应用软件，将物理服务器转变为虚拟服务器，提高服务器及CPU的资源利用率的同时，降低运营、维修等各方面的成本，系统及其应用的可用性、灵活性增加，实现了服务器虚拟架构的有效完美整合。

为了实现数据的集中存储、集中备份以及充分利用VMware虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器上的特性等，结合庐江供电公司现有的存储需求，建议扩容现有存储领域的EMCCX3-40存储设备，组成标准的SAN集中存储架构，由VMware虚拟架构套件生产出来的虚拟机的封装文件都存放在SAN存储阵列上[2]。根据计算，我们完全可以通过在一台含4块两颗Intel四核CPU技术的刀片服务器上创建40个虚拟服务器的方式，来完成传统方式需要40台的低配置的双路四核服务器才能完成的工作，用户在降低成本的方式，还大大减少了环境的复杂性，降低了对机房环境的需求，同时具有更灵活稳定的管理特性[3]。

4 实现预期目标，改善硬件环境

这一系统的运行，实现了服务器整合和数量控制，以较低的成本提供高级业务连续性保护，同时为关键应用程序提供高可用性和应用系统的可靠性。主要归纳以下几个方面。

（1）设备运行效率大大增加。在虚拟化系统上线前，单台服务器资源利用很低，比如CPU长期处在只有2%-3%的利用率，现在整合后，资源效率利用率大幅提升。

（2）方便管理。系统提供了可视化的全局界面，多台服务器同时展现在界面中，服务器不再是一台一台独立的服务器，他们集合在一起，成为一个“数据中心”。

（3）环境状况改善明显。系统一共整合了9台服务器，整合比例高达1：8，设备占用空间大大减少，据统计空间节约了79U，按目前普通服务器DELL 2950（占用2U空间）计算，可多安装26台服务器。

5 经济与管理效益分析

（1）经济效益。①在应用数量不减少的情况下，只需一台高端服务器即可，故将来节省服务器硬件投资金额至少30万；②据统计，一台双电源物理服务器一年365天24小时不停运转，全年电费约1万元，按照以上整合一个信息中心机房一年可以节省9多万电费；③同时减少废气排放，完全符合国家提倡是节能降耗政策，有极高科研价值。

（2）管理效益。數据中心提供了从单一控制点管理整个虚拟基础架构的能力：①帮助IT管理人员实现对机房环境的“可控、在控”要求，实现业务连续性目标。②在安全性方面，可以降低或阻止不断攀升的机房设备数量、电源负载、制冷量要求。③在落实信息安全等级保护方面，可以简单、快捷的按照等级划分要求，把应用系统在不同的物理服务器之间实现调配，方便信息安全人员进行统一设置。④在主机管理方面，无需借助专业的KVM设备（系指可以层连、远控的KVM），就可以简洁的实现对机房所有主机的集中式管理，同时可以在零宕机的环境下实现对任何主机的计划检修、退役、新增。⑤在公司信息化供电公司建设方面，通过虚拟化技术，结合千兆城域以太环网和集中式存储系统的部署，可以实现公司虚拟化机房。

6 结语

虚拟化技术处于时代前沿，通过服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，提高物理服务器及其CPU的资源利用率。虚拟化技术可以帮助企业管理他们在世界各地的IT基础架构并确保其安全。虚拟化技术是未来的发展趋势，该技术在电网公司有广泛的应用前景。

参考文献

[1]韩寓.服务器虚拟化技术研究与分析[J].电脑知识与技术，2011（7）：1654-1655.

[2]李蔗.服务器虚拟化技术在电力企业中的应用[J].技术与市场，2013（2）：46-47.

服务器虚拟化技术管理应用论文 篇4

摘要:随着各个行业信息化建设的不断深入,对信息系统的使用越来越多,各行各业的管理人员和专业技术人员能够借助信息化技术来高效、安全的来完成各项工作。建设安全、流畅、高效的服务器环境,也成为非常重要的目标和课题。服务器集群虚拟化的建设,以数台高性能主机和大容量存储阵列做为硬件资源池,在此基础上搭建若干虚拟机,创建虚拟服务器,不同的虚拟机可以运行不同的操作系统,并共享硬件资源池中的硬件资源,从而提高服务器的使用效能。

关键词:服务器；虚拟机；技术应用

截止到,我单位共用各类服务器40余台,承载着20多个应用系统。各个应用系统和相应的数据库分散在不同的硬件设备上,设备利用率不高,管理和备份上较为繁琐。许多服务器的运行时间已超过,面临着硬件设备老化、更换配件困难、服务器负载压力大等问题。

1虚拟化技术的主要优势

(1)节省硬件资源、提高硬件设备使用效率。虚拟化技术可以实现在物理资源池上运行多台虚拟服务器,通过合理的规划,为虚拟服务器分配适当的CPU和内存资源,可以大幅提高物理服务器CPU、内存和网卡的使用率。

(2)实现虚拟服务器操作系统的.快速部署应用。通过服务器虚拟化,可以将经常使用的操作系统和环境事先制作成模板,根据虚拟服务器的需求,可以迅速在虚拟机中部署一台新的虚拟服务器,从而缩短了新系统的部署时间。

(3)降低硬件设备对应用系统的影响。虚拟服务器文件存在于公共存储之中,当运行虚拟服务器的物理主机需要升级、维护或维修时,可以快速的将虚拟服务器迁移至其他物理主机。从而降低硬件设备对应用系统产生的影响。

(4)实现服务器的高可用性。通过VMwareHA技术,监控群组中所有物理主机。当运行虚拟服务器的物理主机发生故障时,虚拟服务器可以在几分钟内自动于其他物理主机上重新启动,实现服务器的高可用性。

(5)简化服务器管理,加强服务器的数据安全。可以通过vCenter统一一管理多台物理主机和虚拟服务器,方便地进行管理、克隆、分配资源、增减配置、备份或监控性能。当系统硬件资源不足时,可以及时的进行动态调整。

2虚拟化技术的主要研究内容

2.1硬件资源池的建立和管理

根据VMware虚拟化部署的要求,以及对现有服务器资源现状的统计结果,结合各个应用系统所需的系统配置,并发用户数、负载要求来决定虚拟服务器的数量、等级、配置、,保证虚拟化后服务器的运行能力和数据吞吐量能够满足的各项要求。虚拟机服务器构造成服务器集群,从CPU虚拟化设计及部署。硬件设备搭建完成后,以此为基础构建虚拟机,虚拟机是运行软件程序的平台,对于各个应用系统来说,一个虚拟机就相当于一台物理服务器,它拥有独立的虚拟硬件资源,虽然这些虚拟硬件资源是通过虚拟化来得到了,但是对于应用系统来说,已经拥有系统正常运行相应的需求,例如cpu、内存、硬盘等大小,过虚拟化后的OS就是一台虚拟机,这些OS通过虚拟机监视器VMM(VirtualMa-chineMonitor,更常用的名字为Hypervisor)访问实际的物理资源。在物理主机上设备部署VMwarevSphere软件,使多台物理主机能并发负担多个虚拟机,并且通过部署VirtualCenter、能够集中管理物理机及虚拟机。

2.2虚拟机的创建

创建虚拟机时,根据应用系统的环境要求,自定义从物理设备中获取的处理器数量、内存大小、存储空间等。保证所调取资源的使用效率。虚拟机创建完毕后,通过已经创建的虚拟机系统制作虚拟机模板,虚拟机模板是虚拟机的主映像,可用于创建新的虚拟机,此映像包括操作系统、应用程序以及用于定义整套虚拟硬件的配置。通过模板创建虚拟机可以节省安装操作系统、配置硬件资源的步骤,从而节约大量时间。

3虚拟化技术需要重视的问题

(1)安全风险。从用户的角度出发,虚拟化技术在理解起来是十分困难的,因为用户需要考虑自己的环境架构,虚拟化技术引入服务器管理中的最大变化就是引起了网络架构的转变,而这一转变同时会带来一些特殊化的安全风险。这就导致了传统的防火墙保护上的失效,并且一旦其中一个虚拟机出现了安全问题,这一问题会进一步的延伸至另外的虚拟机。

(2)虚拟技术的应用可能会导致系统负载过重而崩溃。服务器虚拟化使得每个服务器都支持了资源密集型应用程序,而这也会导致在某一时刻中,应用程序集中争夺服务器的宽带、内存、处理器和存储等资源,这就会在客观上导致服务器的浮在过大,引发崩溃。

(3)虚拟机溢出导致的安全风险。虚拟机溢出是指虚拟机的安全风险因素会在同台物理主机上的虚拟机之间进行传播,当虚拟机独立于管理程序环境之外,那么一些有心之人就可以利用不法手段进入这些管理程序,继而可以避开安保系统的监控,导致面临较大的攻击风险。从这也看出,虚拟化技术在目前来看还不是一个完美的对策,它并不能和所有的应用程序或者所有硬件协调工作。

(4)虚拟机迁移和通信面临被攻击风险。系统级的虚拟化技术有可能让用户在完全不知情的情况下被入侵。这是因为同一台物理服务器的多个虚拟机之间的通讯会产生一定的安全风险,基于“Pacifica”虚拟化技术的AMD处理系统被攻击的案例已经发生,并且安全工具并没有对该攻击予以足够的预警。

4虚拟化技术服务器管理的建议

(1)对网络架构变化的安全问题最有效的途径就是安装一些必要的防病毒软件。

(2)服务器的过载、崩溃问题。一旦发生过载和崩溃,首要任务是分析原因,监测服务器容量大小,合理的分配资源,创建稳定的工作负荷量。

(3)阻止虚拟机溢出引起安全问题的对策。防火墙在应用程序中可以起到阻止溢出风险,其原理是过隔离虚拟机我们可以实行脱机操作。

(4)被攻击的问题。要建立一套虚拟机的管理制度。在日常管理中还要加强对新开虚拟机的审核、备案工作。

(5)服务器虚拟化管理工具备用。主要的工具有高可用性和容灾软件、分区和虚拟机管理工具、工作负载管理软件、容量规划工具、虚拟化和配置工具。这些工具实现了服务器的高管理性和高可用性。

参考文献

虚拟云技术在实验教学的应用论文 篇5

摘要：当前云技术、虚拟化技术在高校实验教学管理中得到被越来越广泛的应用，通过云技术和虚拟化技术的有效结合能够大大提高实验教学资源的共享和利用率，以及计算机实验室的服务支撑能力。本文以搭建的私有云桌面平台为支撑，对虚拟云技术的计算机实验室建设管理进行研究，从而实现专业实验教学的由点及面、理论到应用、涵盖原理及创新的多层次实验教学，并且以学生为本出发，满足不同层次学生的实验需求，帮助学生获得最大的学习空间。

关键字：云技术；虚拟化；实验室建设管理

随着信息化社会的迅速发展，云技术、大数据、“互联网+”等概念的提出，计算机在各行各业得到了越来越广泛的应用。为了加强专业学生的动手实践能力，计算机实验室的使用率在逐年提升，如何提升实验室的利用效率，强化学生的综合实力，满足学生实验方式的个性化、多样化需求，充分发挥现有资源完成教师教学和科研任务，将成为实验室管理人员亟需解决的重要难题。

1、传统实验室管理方式下的现状

（1）由于学科建设和定位的不同，各专业对学生的培养方向也不同，不同年级不同专业所开设的课程存在较大差异，为了满足实验教学和教师科研环境的需求，经常需要对实验室的相关软件进行更新和重新配置，容易导致系统文件的破损，软件不能正常使用。

（2）同一操作系统下不同科目的课程使用的软件版本不同，给实验室管理员对实验环境的部署带来不便[1]。例如，实验教学中不同教师对于Visualstudio软件的版本要求不同，虽然同时安装各种版本的软件会满足不同课程的.需要，但过度安装会影响机器的运行速度，造成资源的极大浪费。

（3）为了满足基础教学、实习实训等方面的需求，计算机实验室通常是进行大规模建设，硬件设备的投入十分巨大，但随着互联网行业对人才需求的不断变化，课程设置及所需软件对硬件的需求也在不断提高，同时硬件设备存在3到5年的更换周期，这些淘汰的固定资产的存放和再利用给学校带来了不小的压力。

（4）实验教学环节的上课时间有限而且固定，充分利用课外时间完成和复习所学知识是学习过程中的有效解决途径。但教学环境本身不具备灵活性和转移性，特定的软件对操作的要求不同，导致学生很难在个人计算机上安装和使用，课后实验无法继续进行，造成理论与实践的脱节。

（5）实验室是提供教学环境的公共场所，由于不当的上网方式和移动设备的交叉使用，容易造成病毒的传播和扩散，使一些软件甚至硬件频遭攻击和破坏，增加实验室的管理工作量，影响正常的教学活动[2]。为了避免这种情况的发生，管理人员通常为机器安装还原软件，保持基本的上课环境不受影响，但却给学生的课后实践练习带来不便，比如不及时存盘造成文件丢失、无法自主安装所需要的软件等。

2、虚拟化技术

随着数据规模的日益增加，计算成本的逐渐上升，数据之间的管理越来越复杂，云技术的提出可以有效的解决这些难题。虚拟化技术作为云计算系统中的关键技术，可以将原来孤立的物理资源进行抽象整合，实现资源的动态分配和调度，提高现有资源的利用率和服务可靠性，降低运维成本，使数据更加安全。虚拟化技术是指在硬件条件确定的前提下，为用户创建一个完整的虚拟操作系统，这个操作系统拥有虚拟的CPU和内存，可以有效的提高资源的利用率和系统的安全性。对于机器的硬件层，其核心部件包括CPU、内存及I/O设备，某一个进程若想在这个硬件上运行，则需要对以上核心部件拥有绝对的管理权，这样不便于多个进程的同时进行[3,4]。为了解决这一弊端，需要在运行的软件和硬件之间建立一个资源管理软件层，即对硬件平台的抽象系统调用接口，这个中间层让虚拟机管理器（VMM）可以控制用户操作系统如何有序的使用软件资源，以上便是虚拟化技术的运行机制。

3、虚拟云桌面的实现

虚拟云桌面是云计算的典型应用，能够在终端提供远程的计算机桌面服务[5]。虚拟云桌面是通过远程服务器所提供的虚拟软件和操作系统，以视图的方式发送给客户端，终端的所有操作实际都在服务器上进行，共享服务器的存储资源，完成操作后可以对任务进行实时提交，监控资源的利用效率，及时释放低利用率资源，保证资源的合理利用。

3.1云平台的设计原理

面对实验室的各种管理难题，例如软件的多样性、复杂性、对硬件系统的要求逐渐提高、针对数据的存储和共享难度加大等问题，加大了管理人员的工作量，同时对技术的要求也更加苛刻。而基于虚拟化的云平台桌面实现了桌面应用环境与终端设备的分离，用户的桌面环境集中部署于数据中心服务器上的虚拟机中运行。用户通过网络访问虚拟桌面，并且能够获得与使用本地终端相同的效果，如图1所示。通过集中化管理方式，让系统管理员拥有比传统终端更有效的控制和管理权限，并可以根据用户的实际应用软件，及时按需交付应用桌面，大大的减轻了实验室管理人员的工作量。

3.2云平台的构成

桌面虚拟化应用是一个系统工程，需要有服务器、网络环境、终端设备及软件兼容性等多方面的统一配合。完整的云桌面方案包括：

（1）主控节点：部署在服务器上的虚拟化软件，只需配置一台服务器作为主控节点，即可通过主控节点管理整个服务器集群。同时主控节点有权限创建新的虚拟机提供给用户使用。

（2）计算节点：部署在服务器上的虚拟化软件，以KVM为基础提供虚拟化层，虚拟化物理服务器的CPU、内存、存储以及网络资源，并将其分配给多台虚拟机。

（3）管理平台：B/S架构的单一管理模式，任意与服务器在同一网段的终端通过浏览器直接访问主控机的虚拟桌面管理平台，实现服务器虚拟化IT架构以及虚拟桌面的统一管理。虚拟云平台的架构可以真正实现通过网络将定制的桌面系统实时交付给用户，而用户可以通过不同类型的终端如PC机、笔记本、智能设备随时随地进入学习场景，开启一种新型的全开放式学习新模式。

3.3桌面虚拟化的实现

桌面虚拟化的技术主流主要包括瘦客端和非瘦客端两种模式，他们的共同点是：在网络环境允许的情况下，在服务器启动下都可以选择所需要的镜像。不同点是：瘦客端的所有数据存在于服务器中，非瘦客端将个人终端做为客户端。针对学院的教学环境和实际要求，实验室主要采用非瘦客端做为虚拟桌面的实现平台，实施建设主要分以下几方面：

（1）对服务器的相应磁盘采用NTFS文件格式，安装虚拟化软件，如物理服务器已经存在操作系统，则此安装会覆盖之前的操作系统，安装完毕后，对电源、网络信息等参数进行设置和优化。

（2）配置挂载任务。为服务器配置存储，分配操作系统安装目录，设置网卡IP地址，DNS、主机名、通信密钥等信息，如果配置服务的过程中只有一台服务器，则安装后初始化为主控节点即可，如有多台服务器存在，则需要初始化一台为主控节点，其他服务器在管理台添加为计算节点。以上操作完成后，则可以基本完成管理端与服务器端的连接。

（3）在客户端安装虚拟软件，安装完成后重启终端，由于操作系统预先存于主服务器端，即可直接实现客户端的登录操作，终端与服务器通过WEB设置相关信息建立连接，设置密码以便进行匹配验证。

（4）启动任意客户端，进行密码验证后，设置系统上传命令，可将操作系统镜像上传至服务器目标目录[6]。通过以上的操作，即可完成实验室虚拟云桌面的部署和搭建。测试成功后，终端的登录方式已由原来的单一操作界面增加了个人桌面和教学桌面多种场景模式，能够有效的提高实验室环境的部署效率，解决还原软件在实验室管理工作中形成的瓶颈问题，使虚拟化技术在运维管理方面得到了充分应用。

4、小结

培养学生的实践操作能力是高校教学环节中非常重要的组成部分，低配的终端设备已无法实现教学模式的创新，影响学生个性化的学习活动和教学实验的开展。虚拟化云桌面的实现不仅解决了实验教学环境面临的诸多问题，还通过云技术和虚拟桌面技术的有效结合实现了快速部署实验环境和故障机器的排查，使实验室管理人员可以轻松的管理千台终端，极大的减少整体运维成本。

参考文献

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[5]姜宁,何婧媛,牛永洁.基于虚拟云桌面的高校计算机实验室管理[J].延安大学学报(自然科学版),2016(3).

虚拟化技术与应用 篇6

毕业论文是教学科研过程的一个环节，也是学业成绩考核和评定的一种重要方式。毕业论文的目的在于总结学生在校期间的学习成果，培养学生具有综合地创造性地运用所学的全部专业知识和技能解决较为复杂问题的能力并使他们受到科学研究的基本训练。

摘要：建筑设计引入虚拟现实技术，将会可以大规模的减轻设计人员劳动强度，缩短设计周期，提高设计质量，节省投资。本文从虚拟现实技术的特点出发，阐述了虚拟现实技术在建筑设计中的所起到的重要作用。

虚拟化技术与应用 篇7

关键词：虚拟化,信息系统,利用率,计算资源

0 引言

虚拟化技术现今发展迅猛, 各类厂商不断研究针对计算、存储、网络级别的应用技术并迅速推陈出新, 虚拟化技术的本质其实就是不断发掘IT软硬件资源的可充分利用之处, 带给各行业用户更大的利益与价值。作者在集成商与高校单位中工作多年, 见证了虚拟化应用从无到有、逐步起步强大的发展历程。

如今高校信息应用需求不断增加, 绝大部分教学资源已经网络平台化, 师生的日常教学、科研、生活越来越依赖手机、网络与软件系统。同时用户体验越来越重要, 要求资源平台响应及时、界面简洁、使用方便、内容丰富、所见所得, 但高校的应用规模普遍在万人以上, 并发访问时形成海量数据请求, 如此大规模的访问压力下给网络、应用、计算与存储资源带来了相当大的挑战。尤其在迎新、选课、报名、离校、上课等使用高峰期, 在传统运行模式下谷时利用率低、峰时资源穷尽等情况层出不穷, 给运维人员带来了很大的挑战, 所以利用虚拟化技术对数据中心及校园网进行全面虚拟化改造, 不但可以提高物理资源的利用率, 实现系统资源的快速部署灵活调度, 还可以进一步降低管理成本。

通过长期使用、研究逐步发现原有IT运行模式存在如下缺点:单体物理设备硬件资源利用率低, 设备功耗大, 系统部署效率偏低, 冗余性低, 资源调度不灵活。所以通过对校园各类网络、计算、存储虚拟化的研究, 分析传统模式的问题与发展瓶颈, 必须要能找到符合当前高校信息系统特殊需求的应用方案, 最终期望的结果是信息资源的使用类似现在的水、电、气一样就可以快速获取直接使用, 用户使用体验良好, 不必关心计算设备、存储或数据等相关资源位置和具体部署方式。

1 建设目标

当前信息系统一直朝着资源整合、精细化管理的趋势发展, 利用虚拟化整体解决方案的目标就是解决物理设备利用率低下、维护困难等问题, 降低运行维护和建设成本, 帮助管理人员更高效利用资源充分发掘投资价值。

具体而言, 通过信息资源虚拟化能够达到如下目标:

(1) 在用户无需知情或感觉中断的情况下进行虚拟化部署及改造, 无缝融入现有信息系统中。

(2) 降低信息系统管理复杂度、解决服务器及网络扩展性差的问题。确保部署虚拟化技术的信息系统无单点故障问题, 实现故障预警和统一协调管理, 消灭信息数据孤岛。

(3) 解决部分应用系统软硬件资源分配不均问题, 让不同服务对象、不同应用功能、使用频率大为不同的各业务系统在高峰时能满载利用, 低峰时释放资源支援其他服务。

(4) 缓解机房建设及运行维护成本过高的问题, 尤其随着设备增多, 运转能耗与空调能耗比例逐渐呈现1:1的情况、机房空间捉襟见肘的问题。

(5) 解决系统快速备份和有序恢复的难题, 降低管理工作量, 减小系统安全性和稳定性上的不确定因素。

(6) 实现极端灾难情况下, 重要业务系统数据不丢失、系统能够短时间内迁移重新上线运行。

2 资源虚拟化方案设计

2.1 带宽线路虚拟化方案

高校一般使用教育科研网络对外发布信息资源提供各类服务, edu域名解析为教育网公网IP地址。由于外部访问者用户一般使用的是电信、联通、移动、广电运营商线路, 所以访问时会存在运营商之间的互联互通瓶颈, 访问响应慢、延迟高、高峰期线路满载、容灾备份能力不足。一旦教育网线路出现故障, 一段时间内会造成所有资源无法访问。

针对带宽资源的虚拟化方案是将单位所有的不同运营商线路进行整合, 将几条不同的线路虚拟化为整体资源。尤其考虑到高校应用场景流量以下载方向为主, 上传方向较为空闲, 可以充分利用其它运营商上传空闲方向带宽, 结合unix平台技术使用源IP地址进行智能DNS解析, 将用户按照来源划分为校内用户、校外四大运营商用户、海外用户等不同角色, 使得用户就近访问获得较好的使用体验, 一旦任意一条线路出现故障可以触发解析切换, 尽量减少中断时间, 如图1所示。

2.2 接入与核心网络虚拟化方案

传统网络部署模式下, 见图2所示, 高校网络一般分为接入、汇聚、核心三层, 接入设备连接终端用户与无线AP, 汇聚与双核心之间采用路由模式传输数据, 多个接入设备互连一般采用级联模式, 上联为单线路至汇聚层设备。这种方式下单点故障源较多, 单上联线或者上级接入交换机一旦出现故障会波及所有或部分下游设备, 造成大面积瘫痪, 且内部线路带宽仅为1Gbps。

目前主流设备厂商如思科、华为、华三、锐捷等都已经有自己的网络虚拟化解决方案, 功能上各有侧重, 如思科的VSS虚拟交换机技术, 华三的IRF弹性智能技术, 锐捷的VSU虚拟交换单元或者简化版的STACK堆叠技术。所以改造方案可以采用双核心采用双机虚拟化, 同一楼层中所有的接入采用N:1虚拟化。分别在第一台与最后一台接入设备上联光口使用双线路LACP聚合模式, 确保任意一台设备或线路故障, 其余设备下的用户不受中断影响, 见图3所示。以一组四台为例, 正常互联线路为A-B-C-D, 通过虚拟化为单台设备的互联线路为A-B-C-D-A;正常上联光纤线路为A-核心, 通过聚合方式设置为A-核心1、D-核心2的2Gbps上联。

接入设备虚拟化部署后, 可以降低分支楼宇网络任一互连线路损坏时50%故障概率 (以双上联线路为标准) , 将原先单台接入设备出现故障时的影响范围降低75% (以四台一组为标准) , 在双核心设备虚拟部署后核心故障概率降低50%, 单台核心宕机情况下换对整网运行无影响, 见图4所示。

2.3 计算资源虚拟化方案

目前国内外服务虚拟化技术发展已经较为成熟, 主流的服务虚拟化如VMware公司的v Sphere、微软公司的Hyper-V R2和Citrix公司的Xen Server/Xen Desktop。通过上述技术可以实现物理机应用环境到虚拟机迁移 (P2V模式) 、虚拟机应用环境到虚拟机迁移 (V2V模式) , 并能够实现根据定义的事件如灾难、停电、负载过重的情况下实现在线动态迁移功能。

以本单位使用的VMWARE公司vsphere产品为例, 首先对应用服务器机运行情况评估如CPU核数、物理内存大小, 其次分别在空闲服务器上部署vsphere虚拟化平台与底层杀毒软件。在控制台中部署虚拟机同时分配资源限额, 划分的虚拟资源应该控制在物理资源的70%左右为佳。逐步将应用系统迁移至虚拟机上线, 将应用迁移出去后的空余服务器上继续部署底层软件, 见图5所示。

在服务器资源虚拟化部署后, 可以实现大部分数字化校园应用资源 (除oracle数据库) 从物理机无缝迁移至虚拟机环境中, 在虚拟机寄存的物理实体机宕机后, 10秒内能自动迁移至其他实体机并恢复服务。在物理实体机CPU内存达到75%的情况下, 触发漂移机制, 将负载过大的虚拟机器逐台迁移出去控制资源利用率。通过类似的模式, 可以将服务器与空调能耗比逐步降低为3:1, 将每年采购服务器的需求逐步降低2/3。在一些特殊应用如选课、考试系统访问量过大异常繁忙时, 自动分配额外资源提供支持, 满足至少2000人并发访问需求, 保证业务不瘫痪, 同时解决资源闲置无法合理利用的问题。在底层硬件中统一部署反病毒软件, 虚拟机无需加载安装其他杀毒软件或系统管理工具, 节约单台虚拟机约1/10的运行资源并能实现所有虚拟机的克隆备份与还原功能。通过将旧的设备虚拟化, 持续降低采购、供应、维护方面的成本支出, 实现快速部署应用、动态负载均衡, 并且简化灾备流程。在基础硬件的层面上构建操作系统, 使得虚拟服务在不同硬件之间自由迁移, 将操作系统和基础硬件相分离, 有效解决兼容性方面的问题。

2.4 存储资源虚拟化方案

通过存储主备模式的改造, 增设虚拟硬盘管理池, 实现双活存储运行, 提升数据读写效率和安全性。搭建彼此独立且同时活跃运行的存储系统, 使得虚拟机的数据能够在不同平台的存储系统中进行动态转移, 准确识别热数据及冷数据并分类存放在不同响应速度的存储硬盘中, 实现高可用性和分布式资源调度功能, 见图6所示。

首先对存储设备运行情况评估 (一般至少有两台, 传统模式下为活跃-冷备工作状态) , 部署相应逻辑资源池管理网关。对两台存储设备上的所有硬盘进行虚拟化作业, 将两台设备虚拟化为逻辑单台 (两台活跃-活跃) 。在存储设备上补充少量固态硬盘, 针对热门数据进行标识并将其分配到固态硬盘, 确保用户感兴趣的热门数据读写速度快。最后将虚拟机与存储资源池关联, 使得用户不必关心数据在哪一台存储或哪一块硬盘中。

这种方案的主要目的就是将主用、冷备存储均划分到虚拟化资源池, 预留高速硬盘用于热数据读写操作, 后期划分硬盘空间时候, 直接以虚拟资源池为目标分配资源代替原有的主用存储, 将冷备存储的功能及利用率进一步提升, 彻底形成双活运行的存储环境。

在存储资源虚拟化部署后, 减少存储资源碎片空间, 提升20%磁盘利用率;实现冷、热数据分盘存放, 热数据存储固态硬盘, 每秒读写次数IOPS不低于3500次, 冷数据存储低速硬盘, 每秒读写次数IOPS不低于180次;增强备份存储设备利用率, 将原先设计的一主一备存储在部署虚拟化后实现双活存储模式, 提升闲置设备利用率, 降低重复投资。

2.5 整体测试

整体虚拟化部署完成后, 需要进行虚拟化的策略优化与测试工作, 如接入网络的逻辑线路聚合、防分裂检测功能、核心网络的单向追踪定期监控、线路冗余及利用率情况、虚拟化设备在极端情况下的单机运行测试、制定阀值触发虚拟机在线迁移、灾难情况下的迁移功能、服务数据还原功能、双活存储中的数据备份情况确认。

3 结论

在整体虚拟化方案应用后, 对园区型高校具有减小硬件投资、提高利用IT软硬件资源率、节省机房空间、降低能源消耗、容灾备份能力高、管理流程简化等显著作用。

以本单位2014-2015年信息系统平均维护统计数据为例, 通过部署网络系统虚拟化, 四大校区47座楼宇 (校园网覆盖范围内) 中70个机房每年发生整体楼宇网络故障中断时间 (停电情况除外) 由6小时降低为3小时, 服务人员出勤处理办公室网络故障由260次降低40%至150余次, 按照每个故障0.5小时处理时间计算可节约人力资源52小时每人次;核心机房网络年度故障中断时间 (计划的网络割接与升级情况除外) 由20分钟降低为0。

通过部署物理服务器整体虚拟化, 年度需要投入的服务器硬件资金由40万元采购4-6台机架式服务器降低为12万元, 转为主要采购服务器内存和相关配件用于已有服务器硬件性能扩容。传统安装部署正版服务器操作系统、软件驱动、插件、反病毒软件需要1小时左右, 通过虚拟化克隆技术, 单台服务器安装只需5分钟时间, 按照年度部署40台新服务器情况下, 可以节约管理人员37小时时间;在服务器硬盘损坏、系统崩溃、应用系统故障情况下, 重新部署业务系统、安装数据库时间约为3小时, 通过虚拟化备份还原技术, 只需15分钟左右时间即可恢复运行。所有的虚拟化平台的业务系统一般能支持至少2000人并发, 选课等高峰时段服务仍能够坚持使用, 原有的服务器利用率提升至于70%。

目前核心机房UPS最大支持40KVA, 主要供应网络、服务器、存储、照明、新风及精密空调系统电力, 按照0.9的功率因子换算最大功率为36千瓦, 目前已经接近满载。2014年度机房电费支出60万元, 按照民用电0.5元每千瓦时来计算, 耗电120万度电。预计在部署虚拟化后, 核心网络设备由目前的6台减少至2台、低端PC服务器硬件停机冷备、减少一套低性能存储设备运行等操作未来5年内不需要购买大功率UPS进行电力扩容, 节约15万UPS设备费用;由于新增设备减少, 机房能耗降低1/8;目前机房面积约150平方米, 当前占用率75%, 在部署虚拟化后预计的5年内不需要增加网络与服务器机柜, 所以可以节约部分机房改造扩容及相应空调、风力系统升级使用经费。

参考文献

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虚拟化技术与应用 篇8

關键词：全媒体交互式虚拟演播技术；应用；发展

电视媒体行业的快速发展，离不开互联网技术的进步，每一次互联网技术的飞跃都会伴随着一次电视产业的变革。互联网技术特有的传播功能，对电视产业无疑是带来了巨大的冲击和挑战，电视节目的表现形式正在适应观众的审美与精神需求，其全媒体交互式虚拟的特性不断被挖掘，并且已经成为现今电视节目的主打形式。

一、全媒体交互式虚拟演播技术的应用现状

对比以往电视节目直播或录播的演播环境，我们从各大卫视新闻、综艺或娱乐等节目的播出形式上可以看到当今电视节目的转型，传统节目不再被推崇。看过2015年的春节联欢晚会的人大都会赞叹舞台的壮美华丽，各种屏幕背景的流光溢彩，艺术画面的唯美，花开花落的诗情画意，灯光绚烂下的丰富多彩，连观众席都布满了节目的氛围，场内固然是云里雾里极为华丽，但是参与春晚制作的技术人员，或是去观摩过大型演播节目录制的导播间的人都知道幕后团队人员的庞大性，技术岗位的要求人员越来越多，分工也是越来越明确、细化，以前的重要工种——导播，或许是1个人就可以搞定节目的整个切换流程，而如今，导播除了要有总导播顾全整个节目画面的流程及切换，下面还要细化分为技术导播：专门负责摄像机机位的切换，另外还要多增加一个或者几个的在线包装的工位，负责节目的字幕条、虚拟物件的播出与停止，摄像机工位也会多出一个场外云台控制的虚拟摄像师等等，节目元素越是华丽丰富，效果极具吸人的眼球，则工程量，人均量、技术量就越是浩大。春晚的舞台作为一个复合多元化的“全媒体交互式演播室”互动平台，令人耳目一新的不单单是舞台的华丽，更重要的是它实现了一个大型的交互平台，实现了全国13亿人的全体互动，这个互动是介于腾讯公司推出的App软件平台——“微信抢红包”，节目中虚拟卡通动画人物“羊羊”与主持人撒贝宁现场发红包，与全国观众进行现场互动，这就是一种演播现场信息与场外观众互动的一个“全媒体交互式演播”技术的实现过程。

二、全媒体交互式演播的概念

顾名思义，全媒体交互式演播技术可以理解为，现今所有的视音频信息，包括广播、电视、纸媒、网络等信息通过一种艺术性的创作播出平台，实现综合信息发布过程中，形成了一个庞大的互动群体，这个群体的所有互动信息，能够经过实时采集，内容审核，输入到一个演播环境当中，在这个演播环境内由主持人表演和演绎，将这些信息有效地传达给观众，并且在主持人的表演过程中可以与电视观众、现场嘉宾、屏幕背景等其它设备进行实时互动，这样就形成了一个整体的全媒体交互式演播的概念。

三、全媒体交互式虚拟演播技术的发展策略

（一）创新节目形态与视觉艺术的管理

电视节目形态是节目内容与节目形式的一种复杂综合性的表现，电视节目形态上的创新是电视观念化、手段综合化的体现。新的技术能够让节目形态出现更多的创新，包括多媒体技术、虚拟现实技术、数字交互技术、全媒体汇聚整合技术等都是内容汇聚的技术，而电视行业需要做的是如何把广泛海量的内容整合、审核、处理，为电视节目的内容本身服务，从而实现更多新的节目形态。电视节目的包装技术与节目主持人同样也是为节目形态的创新而服务的，现今新型的节目主持人不光要有基本的主持技术能力，还要具有很好的表演能力，包括主持人语气的变化、节奏的控制，情绪的表现都会对节目的形态有一定的影响或推动，因为主持人是观众的代表，代表电视机前的观众对新闻观点的评论。在电视节目烦人视觉艺术体系上，可以将电视工程分为两部分：视音频集成与艺术集成。同时影响电视画面艺术的有6个方面：舞美、灯光、摄像、主持人造型、视频、包装，这6个元素恰好构成了一个“艺术集成”。而现在大多电视台都会把这个6个方面孤立起来，做舞台美术设计的就是独立的舞台美术设计，灯光师就是独立的灯光师，栏目包装同样也是独立起来的单独包装。电视节目制作应该是一个统一的整体，就像要制作一个产品，要有一个产品的制作的统一的流程，有创意、设计方案、制作过程、最终成品等，所有的集合元素都要有一个统一的原则和规划，就像一部电影的制作过程一样，只有经过统一的管理融合才能够达到节目所要的形式效果和传播意义。

（二）实现人才“融合跨界”

现在电视台、电视媒体行业都普遍最缺的是一种新型人才——“跨界人才”，这也是各大电视台的技术人员以及将要从事电视行业参加各种交流培训的原因之一，新型的设备技术一旦从国外引进国内，就会掀起一股培训的风潮，这领域的工作人员不光要了解电视节目制作的整个流程，还有能精通一个以上工种岗位上的专业知识，这就是我们所说的“复合型人才”。“跨界人才”已成为电视行业的一种需求，主持人、灯光师、摄像师等电视节目制作的各个岗位，都要相对性的学习了解相连的专业知识，如灯光师是为摄像服务的，摄像是为导演服务的，导演的需求与主持人的表现又息息相关，而主持人的表现正是节目所需要的形式效果，当然灯光师也是主持人的造型师，如果一个摄像对灯光、造型知识都能够融合跨界了解，这样电视节目最终会实现更加完美的效果。

（三）电视节目传达的多维化可视化

作为观众来讲，每位观众都有自己独特的方式来选择自己接受信息的途径，网络也好，电视报刊也好，在各种各样的信息充斥在我们生活周围的同时，信息变得越来越过于抽象，人们接受信息的思维也会有所选择，再加上社会信息量越来越多，信息的抽象性就变得越来越复杂，于是，大众群体的想法开始倾向于看到简洁、愉快、具象的信息，这就需要电视节目制作人员将实实在在的信息经过艺术性的可视化处理变为简单明了的信息。电视节目信息的设计、总结、概括以及演播的过程，是需要一个可视化的艺术处理的，这样的电视节目，观众才会主动去选择观看，这也是电视行业未来的发展趋势。

（四）电视节目制作的艺术化

对于一个节目制作的本身来讲，各种节目内容视觉化传达的实现，最主要的目的还是为了让观众充分的理解节目所要传递的信息。在过去的电视节目中，主持人表演、镜头运动以及节目形式是通过连线或者是画面切换来达到信息传播逐渐递进的关系，这种递进关系固定而老套的思维已经难以驾驭观众对信息的价值需求了，从各大电视台新闻、娱乐、综艺节目的改版趋势可以看出，电视节目制作的艺术化必定成为电视行业发展局势，要艺术化，就要从电视节目内容本身的创新形式改变，来增加节目内容传达的丰富性与视觉上的互动。

四、结语

总而言之，全媒体交互式演播技术是为了电视节目的进步而存在的。相关工作人员要利用现代先进的科学技术手段，不断促进全媒体交互式演播技术的发展，使之为电视节目的制作带来更多的可能性、丰富性、生动性、实现行以及多元性，最大程度的促进电视节目的发展，使其在能够满足人们要求的同时，为我国电视产业的发展做出保障。

参考文献：

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