1、2023.4电脑编程技巧与维护1概述近年来计算机技术水平得到不断的创新研发,云计算技术和计算服务建立了密切关联,为各行各业的信息化、智能化发展创造了条件,很大程度上提升了设备利用率,避免因设备闲置造成的经济受损,减少人力、设备成本投入。应当怎样打造优化、高效、便捷的私有云计算平台,成为信息技术领域的研究热点1。计算机模拟仿真平台可以提高产品研发速度,使企业减少成本投入,用技术实力为企业创造更高的经济效益。通过设计虚拟化计算机服务平台,实现资源高效共享,深度挖掘硬件设施的技术潜力及设备利用效率,优化用户的操作体验。2需求分析私有云计算与传统分布式部署方式相比,能够使计算中心的信息化建设明显提速,
2、集中共享数据信息,通过计算平台形式实现区域辐射,提供高质量的计算应用服务。计算中心所增设的服务器设备的硬件能力,基本可以满足多名用户的同时操作,保证计算过程的稳定性,每个用户最低允许4个逻辑核心的计算需求,甚至在峰值时期可以达到为40个人同时提供逻辑核心的模拟仿真计算,对计算中心CPU资源的分配、处理、回收各方面能力也相应地提出了更高要求2。另外,云计算平台的硬件内存大小,应满足单台服务器内存在192GB以上,及时响应多名用户的频繁读写操作需求,提供应用数据及操作系统数据服务。构建计算机平台私有云存储机制及数据备份机制,可以满足多种数据信息资源的集中优化管理,可以使用户随时随地获取相关资料。3
3、云计算平台构建3.1总体架构基于虚拟化技术的云计算平台技术架构如图1所示,主要由应用接口层、平台服务层、资源层等功能组成。应用接口层作为整个平台运用开发工具应用程序编程接口调用具体服务,从而调用相应资源所运行的各类操作任务3;平台服务层作为平台连接各层的通用服务接口,可以高效连接本地存储的海量数据资源;资源层负责提供可集中共享的相关资源,包括存储系统、处理器、内存等。通过构建云计算平台实现资源整合,各层功能之间共联运作,而非独立存在,保证云计算平台功能的协调性。3.2硬件部署作为构建私有云计算平台的硬件部署组成,如图2基金项目:2022年度江苏省重点技术创新项目导向计划:企业私有云openst
4、ack平台搭建,项目编号:KA220337-1186。作者简介:朱东进(1983),男,硕士,讲师,研究方向为信号与信息处理、无线传感器网络、云计算技术。基于虚拟化技术的云计算平台设计朱东进(江苏电子信息职业学院,江苏 淮安223003)摘要:为了解决设备硬件技术利用率不高,数据资源分布式存储导致的数据信息流失及人工维护机器设备增加成本投入等问题,以提高计算性能、科学管理数据信息为目的,从实际业务需求出发,完成包括硬件选型、数据信息安全、平台负载均衡、应用操作与云存储管理等一系列的设计工作,并论证设计方案解决现有问题的合理可行性。通过测试结果发现,设计此应用虚拟化技术的云计算平台,能够很好地满
5、足高性能计算需求,允许多名用户同时登录此平台进行一系列应用操作,很大程度上节省了软硬件成本及维护成本,希望为今后实现信息化高性能计算提供技术参考。关键词:虚拟化技术;云计算;高性能图1基于虚拟化技术的云计算平台技术架构应用接口层平台服务层资源层本次资源可视化工具集协作工具集数据发布和提交HTML访问注册服务文件服务作业提交与执行统一数据访问资源服务提供虚拟机申请虚拟机管理信息服务虚拟存储资源服务提供资源申请资源分配资源调整资源回收虚拟化资源层CPU内存存储其他计算资源106DOI:10.16184/prg.2023.04.0052023.4电脑编程技巧与维护所示,在云端平台推送云计算平台的应用
6、服务入口,通过4台服务器安装相关应用软件,为系统运行提供硬件支持。这样设计是为了提高云计算平台的系统可用性,一旦其中某台设备运行存在故障,需要立即停机维护时,依然可以维持云计算平台整体运行的安全、稳定性。3.3服务功能云计算平台基本可以满足信息监控、文件服务、虚拟机部署、虚拟机信息作业提交、作业执行等功能,用户操作此平台即可实现这几项功能的相互调用层配合,满足云计算平台的具体操作需求。云计算平台的功能流程如图3所示,其中,虚拟机组件对于整个平台来说至关重要,可以集成实现多项功能流程,但是并不支持统一提交至物理节点,这是为了保障系统的稳定运行,避免发生作业占用资源较大,影响系统稳定性4。系统提交
7、平台操作要求在前期完成任务描述文件的编写,包括执行作业、文件输出与存储位置。提交各任务节点等具体的各节点运作信息。例如,虚拟机节点在开始每项任务前提交需求,完成待处理信息与执行作业文件之间的传输反馈,对所需传输的各类文件调用文件管理功能。提交平台任务时应当避免影响到分配各节点任务,用户根据自身实际操作所需,即可完成云计算平台的具体指定功能,确保任务完成的可信度。同时还可分配更充足的信息资源,向虚拟节点提交之后,虚拟机节点即可调度下一个操作步骤,自动执行此操作任务直至最终结束,向用户存储功能提供执行结果文件,满足用户的信息查询下载需要。3.4系统业务流程设计设计运用虚拟化技术实现的云计算平台,主
8、要的业务流程覆盖了用户登录系统、查询并下载有关信息、上传及共享数据信息源等功能。用户通过登录平台享有个人账户注册权限,可执行自身的基础管理权限。用户获取系统登录权限之后实时查询、下载有关信息,完成关键信息源的检索,系统可以自动汇总整理,用户提交操作验证码之后,即可保存、分享、上传等5。4信息服务平台数据库设计设计了GAE数据库用于云计算平台海量数据信息的存储,在此数据库中实体独立每个数据信息,可完成单个或多个数据的独立存储,赋予每类实体具备的相应属性,拥有各自独立的存储类与数值。DataStore平台可以满足用户对数据信息查询速度的要求,为系统运行的海量数据并行产生负载,达到良好的并行技术效果
9、。云计算平台的数据库设计,可以实现对不同类别数据存储对象统一API标准,达到底层数据通用存储6。为了保证平台数据库的安全性,选择数据双重保障设计,两台服务器和阵列存储服务器中,实现镜像数据备份,可以有效避免出现硬盘机械故障,引发数据丢失,形成双列多节备份数据点,确保平台运行的数据信息安全性,存储阵列服务器向两个服务器同时进行文件夹映射,方便用户完成数据传输。利用数据库技术与iSCSI技术,构建多个虚拟化数据库信息共享硬盘,此组件能够满足各用户基于IP协同共享指令,实现全域内的信息共享,所有数据均在服务器中完成保存操作,只对平台管理员开放下载权限,实现数据安全有效管理。项目文件夹与文档等重要数据
10、,只有管理员才能删除、修改,其他用户只能上传文件、标明文档修改时间,预防多用户操作发生误操图2硬件部署组成4路服务器C盘 操作系统与应用D盘 计算数据S盘 计算暂存数据V盘 虚拟机创建与备份G盘 共享文件夹P盘 共享文件夹映射文件备份MS2000存储阵列服务器C盘 操作系统D盘 应用软件E盘4路服务器数据存储F盘4路服务器数据存储G盘 公共文件系统文件备份映射P盘 共享文件夹G盘 共享文件夹V盘 虚拟机创建与备份S盘 计算暂存数据映射D盘 计算数据C盘 操作系统与应用4路服务器图3云计算平台功能流程节点信息查询文件上传文件下载虚拟机创建虚拟机管理提交作业执行作业节点信息描述文件传输文件信息虚拟
11、机登录虚拟机描述作业文件结果文件服务虚拟机部署虚拟机信息作业提交作业执行信息监控节点信息虚拟机信息1072023.4电脑编程技巧与维护作情况。5技术实现5.1云平台架构云计算平台的主要架构如图4所示,关键技术包括终端、云端、渠道端。想要构建平台云端,首先应当建立GAE数据库,保障平台各端之间的数据集成交互,平台系统在提交Google文件存储访问需求之后,执行相应的Java程序。平台还可以在频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等核心技术集成的基础上,有效提升云计算平台的工作效率与频率利用率,增强了整个云平台海量数据信息存储的容纳量及抗干扰运行能力。通过设计此云计算平台
12、还可共联GPS定位,利用定位设备向终端实时传输信息,随后数据库发送用户请求,做到信息随时随地高效共享。5.2云计算虚拟化实现首先,完成两台服务器操作系统的安装,负责数据与虚拟机数据存储;其次,利用两台机器分别完成服务器虚拟化工作,对设计方案所需各类控制服务器虚拟化,完成相应的资源配置,并布设控制软件搜索物理服务器安装应用软件入口,证明成功 配 置;最后,对搭设完 成的单点登录服务器布设登录软件,引入对应开源包,在现有软件接口中写入修改应用软件部分,这样用户一旦登录私有云计算平台,仅需登录一次说明,单击登录系统便可以开始正常工作。根据GAE实际运行环境,为云计算平台Java开发编程提供了有利条件
13、,以Java编程开发标准程序,选用开发工具为MyWclipse 7.5,成功架构了开源代码功能拓展平台,并选用Eclipse插件工具,监控用户登录请求、用户查询授权及票据分发。用户要操作云计算平台搜集相关信息,可以查阅已存储在平台的具体数据信息,并存储加载延时,设计划分Map部分、Reduce区域化计数。根据用户需求统计所搜集数据的点数,将这些数量存储于云计算平台数据库内,建立开源BigTable插件,构建数据信息表,读取信息后,获取Map文件名。5.3云算法优化为实现用户最优化路线,平台可以计算最优路径,在创建path路径矩阵、D迭代矩阵,完成矩阵的初始化处理,获得公式(1),公式(2)7:
14、D(0)=cost(0)ij(1)pathij=0(2)通过计算上述两个顶点间的最优化路径,具体优化过程是判断将要插入顶点的另一个顶点,两点间是否满足耗时不等于1的条件。如果满足这一条件,即可考虑下一顶点,这样迭代计算不断缩减两个顶点间的路径,确保符合pathij=t,即可证明最终获得最优化路径8。6结语基于虚拟化技术的云计算平台系统,在完成系统设计后无论是系统管理者还是系统用户,均可根据提前已完成注册的系统登录权限,在登录系统时调用远程协议,获取云计算平台的终端服务,与用户的信息需求相匹配。云计算平台在业务逻辑层面还设计了获取权限、信息匹配、Cookies、提取关键词信息代码,根据验证码可以
15、成功下载信息。在完成上述系统操作之后,及时将信息向云计算平台各服务器反馈,即可实现用户的上传、下载。此外,还可判定用户的平台操作权限,在信息上传时做到反复检测查验,将海量数据计算分割成多个小数据包,实现资源高效共享,深度挖掘硬件设施的技术潜力并提高设备利用有效率,优化用户的操作体验。参考文献1王大鹏,宋文贵,吴波,等.基于私有云的发电企业一体化平台构建方案J.热力发电,2021,50(5):67-74.2祁蔚,张立群,张大志,等.基于虚拟化与并行化的核电站数字化设计仿真验证平台架构的设计与实现J.电子技术应用,2021(S1):192-197.3陈晨,周旭东.基于OpenVZ的中小型企业私有云
16、定制服务的设计与实现J.电脑知识与技术,2020,16(2):16-19.4于鹏,秦超逸,张宇.一种基于虚拟化技术的域际路由模拟平台J.智能计算机与应用,2020,10(3):330-334.5徐建伟,范永光,董利中.关于煤矿私有云与物联图4云计算平台的主要架构DatabaseServersGIS ServerNteworks智慧云计算平台桌面端移动端Web端(下转第146页)1082023.4电脑编程技巧与维护网智能综合管控平台在煤矿智能化中的应用J.内蒙古煤炭经济,2021(9):146-148.6黄倩,李育喜.基于云计算的高等职业院校数字化校园建设方案研究J.电脑知识与技术:学术版,2020,16(23):137.7林王兵,王巍,谭立兴,等.基于虚拟化技术的实验室平台的设计与研究J.黑龙江科技信息,2020(31):77-79.8胡钟月.基于云计算虚拟化技术的智慧船舶自动化信息服务平台设计J.舰船科学技术,2021,43(22):151-153.6结语针对深层网络容易丢失部分低级语义信息的问题,提出了一种改进的UNet模型作为生成器。实验结果表明,相比传统的抠图算法,无论在视觉方