什么是虛擬計(jì)算機(jī)集群？

時(shí)間：2023-06-28 22:18:01 | 來(lái)源：網(wǎng)站運(yùn)營(yíng)

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什么是虛擬計(jì)算機(jī)集群？：這個(gè)問(wèn)題來(lái)自近期幾位網(wǎng)友的私信，他們不約而同問(wèn)到一個(gè)問(wèn)題：什么是虛擬計(jì)算機(jī)集群？Laxcus分布式操作系統(tǒng)是如何做的？下面就正式回答一下這個(gè)問(wèn)題。

在我們傳統(tǒng)的認(rèn)知里，或者大家平常比較多接觸的，都是基于單機(jī)系統(tǒng)的虛擬化。比如VMWare，它能夠把一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)虛擬出多臺(tái)邏輯計(jì)算機(jī)，然后把這些虛擬出來(lái)的空間，分配給多人使用，這就是單機(jī)虛擬化。

Laxcus分布式操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)集群虛擬化，和單機(jī)虛擬化類(lèi)似，但是也很不一樣。類(lèi)似的地方就是它都能夠把物理的硬件空間劃分成多個(gè)邏輯的軟件空間。不同的地方是，Laxcus分布式操作系統(tǒng)的虛擬目標(biāo)是計(jì)算機(jī)集群，而不是單臺(tái)計(jì)算機(jī)。各位見(jiàn)過(guò)計(jì)算機(jī)集群的都知道，計(jì)算機(jī)集群就是一大堆服務(wù)器的組合體。Laxcus分布式操作系統(tǒng)要做的工作，就是把它們用網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，形成一個(gè)互相聯(lián)動(dòng)運(yùn)行的整體。然后在這個(gè)上面，利用虛擬管道技術(shù)，把一個(gè)物理的計(jì)算機(jī)集群空間，劃分出一定數(shù)量的虛擬的計(jì)算機(jī)集群空間，分配給不同的人使用。因?yàn)橛?jì)算機(jī)集群由很多服務(wù)器組成，是一個(gè)分布式的運(yùn)行環(huán)境，它能夠處理的數(shù)據(jù)，輸出的算力，運(yùn)行的應(yīng)用軟件數(shù)量，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)單臺(tái)計(jì)算機(jī)。這個(gè)規(guī)模，可以是單機(jī)系統(tǒng)的幾個(gè)數(shù)量級(jí)。虛擬計(jì)算機(jī)集群也繼承了這個(gè)特點(diǎn)，它的處理能力要超過(guò)單機(jī)虛擬化。因?yàn)閿?shù)據(jù)處理能力和計(jì)算算力的巨幅增加，很多在單機(jī)系統(tǒng)上難以實(shí)現(xiàn)的工作，在虛擬計(jì)算機(jī)集群上都可以瞬間完成。從實(shí)際效果來(lái)說(shuō)，就象每個(gè)用戶都擁有了一臺(tái)屬于自己的個(gè)人超級(jí)計(jì)算機(jī)。如果使用過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)，或者把Laxcus集群擴(kuò)展到數(shù)十個(gè)到數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)規(guī)模，然后去處理一下大型的分布式計(jì)算，就能很容易感受到這一點(diǎn)。這種體現(xiàn)是單機(jī)虛擬化難以匹敵很感受到的。

順道說(shuō)一下虛擬管理技術(shù)，這是一項(xiàng)把計(jì)算機(jī)上的虛擬單元連接起來(lái)的技術(shù)，它基于網(wǎng)絡(luò)通信。因?yàn)樘摂M通道，所有用戶的網(wǎng)絡(luò)通信也從邏輯上隔離起來(lái)，用戶可以放心地讓自己業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流、指令流、應(yīng)用軟件在各自的網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)流動(dòng)傳輸，而不必?fù)?dān)心出現(xiàn)混淆現(xiàn)象。

下面再說(shuō)一下虛擬計(jì)算機(jī)集群的生成和運(yùn)行流程。

首先看下面這張圖。




這是一張Laxcus分布式操作系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。Laxcus分布式操作系統(tǒng)由各種類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)組成，每類(lèi)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行各自不同的工作，其中有負(fù)責(zé)存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)，有負(fù)責(zé)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，也有提供虛擬化接入和分配的節(jié)點(diǎn)。在這個(gè)集群里，用戶位于FRONT節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)RONT節(jié)點(diǎn)是一個(gè)客戶端節(jié)點(diǎn)，支持UI交互和結(jié)果展示，通過(guò)遠(yuǎn)程登錄，以圖形界面或者字符界面方式接入Laxcus計(jì)算機(jī)集群。除了FRONT節(jié)點(diǎn)被用戶使用，Laxcus集群的其它節(jié)點(diǎn)都屬于管理員管理范圍，這些節(jié)點(diǎn)圍繞著FRONT節(jié)點(diǎn)提供各種各樣的分布式服務(wù)。用戶登錄的過(guò)程中，Laxcus分布式操作系統(tǒng)會(huì)檢查當(dāng)前計(jì)算機(jī)集群的可用空間，拿出其中一個(gè)，分配登錄用戶使用。Laxcus采用資源復(fù)用的方式分配虛擬計(jì)算機(jī)集群，這樣做的目的主要是提高計(jì)算機(jī)集群的使用效率，通過(guò)虛擬化+資源復(fù)用，盡可能地把運(yùn)營(yíng)成本降到最低。Laxcus分布式操作系統(tǒng)分配虛擬計(jì)算機(jī)集群的過(guò)程有快有慢，在網(wǎng)絡(luò)帶寬充裕，可用的虛擬計(jì)算機(jī)集群足夠多的時(shí)候，分配工作會(huì)很快，通常幾秒就可以完成。如果網(wǎng)絡(luò)帶寬少，或者可用的剩余虛擬計(jì)算機(jī)集群嚴(yán)重不足的時(shí)候，將會(huì)比較慢，通常在十幾秒或者幾十秒之間。如果虛擬計(jì)算機(jī)集群已經(jīng)分配完成，這個(gè)時(shí)候用戶再登錄，將會(huì)導(dǎo)致登錄失敗。

下面這張圖是Laxcus分布式操作系統(tǒng)的圖形桌面，它的右上角是登錄彈窗，它顯示了資源充裕的情況下，系統(tǒng)分配虛擬計(jì)算機(jī)集群和分配虛擬計(jì)算機(jī)集群消耗的時(shí)間。




當(dāng)用戶登錄成功，系統(tǒng)分配虛擬計(jì)算機(jī)集群完成之后，就正式進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。用戶要做的所有工作，包括執(zhí)行分布式指令、處理大數(shù)據(jù)，運(yùn)行分布式應(yīng)用軟件，都在自己的虛擬計(jì)算機(jī)集群空間，不會(huì)與其他人出現(xiàn)交集。象其它虛擬軟件一樣，Laxcus分布式操作系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)自動(dòng)執(zhí)行虛擬化隔離工作，使不同用戶之間老死不相往來(lái)。

從商業(yè)角度來(lái)說(shuō)，虛擬化計(jì)算機(jī)集群最主要的作用，就是降本增效，在此基礎(chǔ)上，新版本的Laxcus分布式操作系統(tǒng)還支持動(dòng)態(tài)的資源復(fù)用，能夠根據(jù)用戶計(jì)算需求，讓用戶共享底層資源，進(jìn)一步壓縮了運(yùn)營(yíng)成本。從近期的用戶反饋和使用運(yùn)行效率看，這個(gè)成本基本是原來(lái)成本的1/20 - 1/50之間。這樣從成本上，允許有更多人使用到計(jì)算機(jī)集群的巨大算力和存儲(chǔ)能力，為企業(yè)向云端遷移應(yīng)用業(yè)務(wù)提供了動(dòng)力。

以上就是虛擬計(jì)算機(jī)集群的大致情況，各位如果有什么想法、問(wèn)題、要求，還可以繼續(xù)私信我，我會(huì)盡力回答大家。

說(shuō)明：Laxcus是一個(gè)開(kāi)源、容錯(cuò)、高擴(kuò)展、多人共享、多機(jī)協(xié)同分布運(yùn)行的操作系統(tǒng)，通過(guò)分布式應(yīng)用軟件，聚合數(shù)據(jù)、算力、機(jī)器算法，處理大規(guī)模、超大規(guī)模的存儲(chǔ)和計(jì)算工作。企業(yè)版支持百萬(wàn)級(jí)節(jié)點(diǎn)規(guī)模的計(jì)算機(jī)集群、億級(jí)用戶在線。