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关键词:仿真 计算机仿真 计算机仿真技术
一、引言
仿真是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿,人们利用这样的模型进行试验,从中得到所需的信息,然后帮助人们对现实世界中某一层次的问题做出决策。计算机仿真就是建立系统模型的仿真模型进而在电子计算机上对该仿真模型进行模拟实验的研究过程。计算机仿真技术即以计算机仿真为手段,通过仿真模型模拟实际系统的运动来认识其规律的一种研究方法,也称计算机仿真方法。在科技飞速发展的今天,它已经成为控制系统分析、研究、设计不可缺少的重要工具。
二、计算机仿真技术的特点
1.模型参数可根据要求任意调整、修改和补充。人们可以得到各种可能的仿真效果,为进一步完善研究方案提供了可能。与传统的实物实验相比,具有运行费用低、无风险、方便灵活等优点。
2.系统模型求解快速。运用计算机仿真,能够在较短的时间内得出仿真运算的结果,为生产实践提供最及时的指导。
3.仿真运算结果可靠、准确。在机器没有故障的前提下,只要系统模型、仿真模型、仿真程序科学合理,那么计算机的运算结果是准确无误的。
4.实物、实时仿真直观、逼真。这一特点使它在一些复杂工程系统中例如核电、航天等领域得到了广泛应用。
传统的仿真技术是一个迭代过程,即针对实际系统某一层次的特性(过程),抽象出一个模型,然后假设态势(输入),进行试验,由试验者判读输出结果和验证模型,根据判断的情况反复修改模型和有关的参数,不仅效率低,也存在环境、安全等因素的限制,所以很难达到实验者满意的仿真效果。而计算机仿真技术是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真的系统的模型,并在试验条件下对模型进行动态实验,它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点,已成为分析、设计、运行、评价、培训系统尤其是复杂系统的重要工具。
三、计算机仿真技术的研究现状
计算机仿真技术的发展与计算机的发展是密不可分的。20世纪50年代的计算机仿真大部分是以电子模拟计算机为主机实现的,在部分特殊应用领域内也有以液压机、气压机或阻抗网络作为主要模拟设备的。由于电子模拟计算机的精度较差等缺点,从70年代初开始,数字模拟混合计算机仿真得到发展。从70年代末起,以数字机为主机的各种各样的专用和通用计算机仿真得到了普及和推广。转贴于 由于高性能工作站、巨型机、小巨机、软件技术和人工智能技术取得了引人瞩目的进展,在80年代人们对智能化的计算机仿真寄予了希望,也在综合集成数字仿真和模拟仿真优势的基础上,设计出了在更高层次上的数字模拟混合仿真技术,在一些特定的仿真领域内,这种智能计算机仿真和高层次的数字模拟计算机仿真都取得了令人鼓舞的结果。80年代初推出了一些仿真机,SYSTEM10和SYSTEM100就是这类仿真技术的代表。90年代又开始了交互式仿真和虚拟仿真的研究并取得了一定的成绩。特别是近20年来,随着系统工程与科学的迅速发展,计算机仿真技术也得到了蓬勃发展,已经从传统的工程领域扩展到非工程领域,在社会经济系统、环境生态系统、生物医学系统、能源系统、教育培训系统等得到了广泛应用。
四、计算机仿真技术的展望
随着计算机应用技术和网络技术的发展,计算机仿真技术也在不断地发展。未来的发展主要有两个方向:
1.仿真技术的网络化
众所周知,现在已经开发研制出来的仿真系统有很多,它们不能互相兼容,可移植性差,实现共享困难,与开发的高成本、低效率、长时间不成正比,更不能充分加以利用。要想解决这些问题,首先要解决的是采用兼容性好的计算机语言来编写仿真系统,其次是采用网络化技术实现仿真系统的共享。尤其是后者,在将来的仿真系统开发中具有重要的意义。实现仿真系统的网络共享,不但可以在一定程度上避免不必要的社会资源的浪费,而且可以通过适当的收费来弥补开发成本的不足。
2.仿真技术的虚拟制造
计算机仿真技术发展的另一个大方向是在虚拟制造技术领域的深入应用。虚拟制造技术是20世纪90年展起来的一种先进的制造技术,它利用计算机仿真技术和虚拟现实技术的结合,在计算机上实现了从产品设计到产品出厂以及企业各级过程的管理与控制。这使得制造技术不再主要依靠经验,便可实现对制造的全方位预测,为机械制造领域开辟了一个广阔的新天地。
参考文献
[1] 王中鲜 MATLAB建模与仿真应用.机械工业出版社,2010。
电子仿真技术是一种包含了Edison仿真软件、PSPICE仿真软件、电路图编辑器、电路原理图编辑程序、图形后处理程序、电路的文本文件等部分的综合性软件。电子仿真技术的应用必须在结合信息技术、系统理论作为引导的前提下,利用计算机或其他专门工具来使其功能得到使用,通过对电子仿真软件的电路进行相关设计,可以很好的提高电工的电子设计和开发能力。社会经济的发展使电子计算机技术应用到了社会生产生活的各个方面中,其在电工维修方面的应用,有效的解决了各种其中问题,并优化和完善了各种电工维修技术,促进了电工事业的发展。电子仿真技术一般是通过调查分析实际情况,来获得实际参数,再利用电子计算机或其它专门工具,模拟出实际情况来方便维修人员操作的工作流程,它能有效的调动工作人员的积极性,提高使用者的动手能力。
2电子仿真技术在电工维修中的应用
2.1电子仿真软件网络虚拟实验室的应用
通过借助一些新兴的技术,如多媒体技术、电子仿真技术、显示虚拟技术等,来实现电工维修工作者的实际软硬件的工作环境,这就是虚拟实验室。虚拟实验室是目前虚拟技术在电工维修领域上的应用表现。电子仿真软件网络虚拟实验室目前主要分为两种,一种是直接操作远程试验形式的网络虚拟实验室,另外一种是软件仿真形式的网络虚拟实验室。前者是对真实的实验设备进行控制的一种仿真技术,它主要是利用相关的电子仿真软件,对接收的来自客户端的故障问题和参数设置进行分析,然后将得到的解决方案和新的参数设置再通过实验室传送给客户端,使用这种方式能有效的提高工作效率并节省资源。后者是完全依托在仿真软件基础上的,使用仿真软件为电工维修人员创造虚拟实验室,提供虚拟的工作环境供其学习和进行电路设计,使用这种方式解决了实践过程中出现的操作失误而导致的资源浪费问题。不过目前虚拟网络实验室研究的重点为直接操作远程试验的网络虚拟实验室技术,因其能利用有限的资源提高电工维修人员的工作效率,电工维修人员能同时进行对实际的实验设备的参数调整和观看真实的运行过程及输出结果这两项活动。
2.2电子仿真软件electronicsworkbench的应用
在电工维修中,最常见的一项工作就是电路连接,而这项工作也是最容易出现问题的环节。利用electronicsworkbench软件进行电路设计,具有提升电工维修工作者电子设计、开发能力和节约成本的优点。使用电子仿真软件electronicsworkbench设计电路时,在实际工作中,首先进行的是搭建电路,具体操作为寻找电路中的各个元件,然后将各个元件进行连接并设定相应的参数,最后运用示波器观察各个点的输出波形结果。采用这种电子仿真软件,即使是对于那些接触示波器较少的使用者,在使用真正的示波器时,也不会因为陌生或紧张的情绪而损坏示波器,这样就不会浪费电工维修者的时间,同时也节约了成本。electronicsworkbench电子仿真软件的示波器和真实的示波器外观相似,电工维修人员在熟悉了电子仿真软件的示波器后,便能很快的上手真实的示波器,有效的避免了人为因素造成的设备损坏和时间浪费等问题,既节约了成本,又锻炼了电工维修人员的设计和开发能力,还能培养其创新精神。
【关键词】计算机 仿真技术 课堂教学
【中图分类号】G623 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)01-0228-02
计算机仿真技术是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真的系统的模型,并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点,已成为分析、设计、运行、评价、培训系统(尤其是复杂系统)的重要工具。伴随计算机技术的普及,众多学校为提高教学质量,强化校园硬件水平,现代化水平纷纷引进计算机仿真技术,并取得了显著的效果,本文主要在对计算机仿真技术的研究后权衡其优劣势并从技术上给予指导以求这项技术能更广泛的普及。
1.计算机仿真技术应用于课堂教学的价值
1.1计算机仿真技术特色
①参数的灵活性。计算机仿真技术的这一特性能确保随着课程数据加工分析、实验项目的转变其系统都能提供点对点的服务,从而在运行成本低,处理稳定的基础上实现可控的实验利用。
②数据加工效率高。有计算机运行做保障,对于数据的分析加工时间相当短。能及时提供参考模板,节约可利用的时间。
③运行稳定可靠。与人工数据处理不同之处在于只要系统程序安排在正确范围内,其运行得到的数据精确度几乎是不容质疑的。
④仿真接近实物。与实物模型不同的是计算机仿真技术下仿真的实物更接近于现实事物,且反正费用低,适合重复使用。
1.2计算机仿真技术应用于课堂教学的取得良好效果
①学生的知识掌握程度提高。传统教学中教师将实物模型展现给学生,学生大部分时间只能接受事物的外观,对于其结构原理只能通过死背硬记的方式掌握,当计算机仿真技术应用于课堂之后,学生不仅能从各个角度观察模型且能观察事物内部的构造,这样原理性质等知识将被学生以极快的速度接受,在这种情况下学生的学习效率和掌握程度迅速提高。
②学生的学习热情得到提高。仿真技术通过虚拟的方式将学生之前亲眼看过的物体通过抽象的表现形式更具体科学的呈现出来,通常情况下,学生会迅速与其建立陌生感并产生浓厚兴趣,在积极的兴趣引导下,学生通常能举一反三,有利于活跃课堂达到高于教学目标的效果。
③节约教师备课时间以及教学成本。传统教学中对于课程的进行往往需要借助由大量资金购买的模型仪器,而计算机仿真技术的介入使这一传统教学任务中不可或缺的一部分取缔了,代之的则是灵活多变且可以重复利用的虚拟设备,通过虚拟的技术使学生单独接触仪器设备的机会增加了,达到了事半功倍的效果。
④计算机仿真技术应用在课堂教学中更安全人性化。这一方面体现在便捷的学习环境上,虚拟的模型设备供所有人使用学习,使过去的狼多肉少局面消除了。另外对于一些例如电力、机械课程中应用这一技术能减少学生实际体验中出现的偶然性危险问题,使学生在安全稳定的环境中学习[1]。
2.计算机仿真技术应用于课堂的注意事宜及避免
①要具体问题具体分析,结合课程需要选择仿真系统软件切不可胡子眉毛一把抓。在系统软件数据操作过程中一定要确保数据录入的准确无误,防止因为一个数字或程序顺序的错误导致整个软件的失控甚至瘫痪。
②仿真模型等课程的课时安排应适当。对于机械、建筑等行业的课堂,其学习一方面来源于课堂的学习另一方面也是最主要的来源于实地的操作,所以合理规划二者的时间是必要的,既要保证学生对于理论知识的熟稔掌握还要确保学生在实践过程中掌握具体的操作技巧[2]。
③要严格规范操作系统。事实表明,由于计算机的普及,人们对于计算机的操作程序越来越不规范,不仅出现在随意处理硬件上,例如多规格硬件装配的现象,对于仿真系统设备一定要规范使用以延长其使用寿命,另一方面也能保证其精确度。
3.计算机仿真技术应用于课堂的利弊分析
由上述我们看到实施中取得了良好的效果,也存在需进一步克服改进的方面,这有待学校实施者本着实事求是的态度、科学的精神,在实践中不断探索不断改进,使之越来越完善。
4.计算机仿真技术应用于课堂的发展展望
①多媒体化及网络化。随着网络技术的不断提高并伴随着相应的法律法规的进步,资源的共享成为了可能。一般情况讲,仿真软件系统的开发费用是高昂的,且用于不同行业的系统软件不易通过系统设置改变而进行不同行业的使用所以,一般情况下开发商不会讲软件资源自愿分享到大众网络中,但是随着阶段付费网银等的发展,为即使的平台使用成为了可能,这对于开发商来说是一个不错的商机,对于体验用户也会相对更加方便和优惠。
②需求订制化。社会主义市场经济的发展使许多新兴行业产生,新兴行业的诞生使学校的教学科目出现了增加,尤其对于高等院校以及技术类院校。但是仿真设备及软件往往会随盲目的市场导向而生产,在市场进入需求引导阶段以后,或许会出现仿真项目开发商根据课堂内容以及性质开发个性系统软件,这不仅有利于开发商的销售,也将极大普及计算机仿真技术在课堂上的应用。
计算机技术的普及在今天来说日星月异,其承载的各项便民技术也在粉墨登场,计算机仿真技术引用于课堂就是其发展的一项成果,有调查表明仿真技术在课堂中的应用已达到百分之四十以上,相信将来数据还会攀升得更快,教育的进步需要技术,其又互为作用,在这相辅相成的作用中教育定会更进步。
参考文献:
关键词 计算机仿真技术 网络技术 医学机能实验 应用
一、计算机仿真技术和网络技术相结合是实现医学机能实验的关键技术
与传统医学机能实验手段相比,利用计算机仿真技术和网络技术相结合的医学机能虚拟实验具有实验内容的丰富性、实验过程的完整性和实验结果的及时性、直观性。由于模拟仿真医学机能实验无需相关实验器具,无需实验准备即可引导学生理解实验的操作步骤以及实验效果,可以作为机能学实验教学的一个有益补充。对教师而言起到辅助教学的作用,对学生而言,则起到对所学知识的理解和强化作用。
(一)计算机仿真技术的发展为医学机能仿真实验提供了必要的技术条件
(1)仿真技术:仿真就是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿。我们利用这样的模型进行试验,从中得到所需的信息,然后帮助我们对现实中的某一层次的问题做出决策。仿真是一个相对概念,任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近。
(2)传统的仿真方法:是一个迭代过程,即针对实际系统某一层次的特性(过程),抽象出一个模型,然后假设态势(输入),进行试验,由试验者判读输出结果和验证模型,根据判断的情况来修改模型和有关的参数。如此迭代地进行,直到认为这个模型已满足试验者对客观系统的某一层次的仿真目的为止。
(3)计算机仿真技术:即是利用计算机进行仿真实验,也称为仿真机。从70年代末起,应用大规模集成电路计算机的发展,各种专用和通用仿真机得到极大普及和推广。随着计算机技术的迅猛发展,人们在综合集成数字仿真和模拟仿真的优势的基础上,设计出在更高层次上的数字模拟混合仿真机,在一些特定的仿真领域内,这种智能仿真计算机机和高层次的数字模拟仿真机都取得令人鼓舞的成果。
(4)计算机仿真系统构成:为了建立一个有效的仿真系统,一般都要经历建立模型、仿真实验、数据处理、分析验证等步骤。为了构成一个实用的较大规模的仿真系统,除仿真机外,还需配有控制和显示设备。
(5)医学机能虚拟实验(仿真系统):随着现代医学的不断发展,对医学工作者提出了更高的要求,即不但要掌握人类已知医学领域的医学知识,也要具备解决未知医学问题的能力,即创新能力和科学实验的能力,而实验学科在医学学生能力培养中起着至关重要的作用。现代机能实验学把生理学、病理生理学和药理学实验有机的融合在一起,成为一门独立实验学科。医学机能实验课程以活体为主要实验对象,以正常生理功能——疾病生理——药物作用为主线,把机体的不同功能变化通过实验设计有机的联系起来。医学机能实验中,部分实验具有操作难度大、实验具有一定危险性,实验成本高等问题。譬如:医学机能学中研究药物对动物记忆的影响、安定的抗惊厥作用、杜冷丁的镇痛作用、神经体液因素及药物对心血管活动的影响、药物急性毒性实验、药物半衰期的测定等实验就存在一定的危险性,实验操作难度大等问题。我们利用计算机仿真技术,则可以在很大程度上解决目前医学机能实验中所面临的这些困难,并取得良好的教学实验效果。由于模拟仿真实验无需相关实验器具,无需复杂的实验准备即可引导学生理解实验的操作步骤以及实验效果,因此医学机能虚拟实验与传统医学机能实验有机整合,既丰富了实验教学手段,又提升了教学质量,有助于培养学生的实践操作能力、创新精神和科研兴趣。
(二)网络技术的飞速发展为计算机仿真技术在医学机能中的应用提供了广阔前景
(1)网络技术:网络技术是从上世纪六十年代末美国国防部远景研究规划局为军事实验用而建立的网络,名为ARPANET,八十年代初期ARPA和美国国防部通信局研制成功用于异构网络的TCP/IP协议(网际传输控制协议),并投入使用;1986年在美国国会科学基金会的支持下,用通信线路把分布在各地的一些超级计算机连接起来,以NFSNET接替ARPANET;进而又经历十几年的发展形成Internet(互联网)。其应用范围也由最早的军事、国防机构,拓展到科研教育机构,进而迅速覆盖了全球的各个领域。网络把分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使我们能够透明地使用资源并按需获取信息。 网络可以构造全球性和区域性的网络,有广域网、城际网、企业内部局域网等。网络的根本特征就是实现资源共享,消除信息孤岛。
(2)网络的关键技术:网络结点、宽带网络系统、资源管理和任务调度工具、应用层的可视化工具。网络结点是网络计算资源的提供者,包括高端服务器、集群系统、MPP系统大型存储设备、数据库等。宽带网络系统是在网络计算环境中,提供高性能通信的必要手段。资源管理和任务调度工具用来解决资源的描述、组织和管理等关键问题。任务调度工具根据当前系统的负载情况,对系统内的任务进行动态调度,提高系统的运行效率。网络计算主要是科学计算,它往往伴随着海量数据。如果把计算结果转换成直观的图形信息,就能帮助研究人员摆脱理解数据的困难。这需要开发能在网络计算中传输和读取,并提供友好用户界面的可视化工具。
(3)网络技术在医学机能虚拟实验中的运用:实验设备功能雷同的实验室,造成了实验场地、仪器设备、实验技术人员等教学资源的极大浪费。而通过网络技术将医学机能虚拟实验机联网组成医学机能虚拟实验室,既实现医学机能信息资源的共享,同时也大大降低了实验成本。教师利用网络技术可以方便地为一个班或几个班的学生演示和操作医学机能实验,大大提高了教学效率,而学生同样可以利用网络中的医学机能虚拟实验机跟随教师的演示进行实验操作,对提升学习效果也有一定的帮助。
二、计算机仿真技术和网络技术在医学机能虚拟实验中的应用
(1)医学机能虚拟实验系统是采用计算机虚拟仿真与网络技术相结合,运用服务器和客户端的构架模式,涵盖了目前大部分医学机能学实验而建立的模拟仿真系统。包括生理实验项目、药理实验项目、病理实验项目、人体实验项目以及综合实验项目等。随着医学机能仿真技术的发展,利用计算机技术和网络技术也便于对医学机能虚拟系统进行扩充和升级,这样可确保医学机能虚拟实验系统的长期生命力。
(2)医学机能虚拟实验均应包括该机能实验的总体介绍、原理、相关实验录像、模拟实验过程、仿真实验操作等部分。全方位介绍了整个实验,既注重整体,也着眼于细节,便于学生对实验操作的充分理解和掌握。譬如利用血压波形的核心模拟算法,对每一个波形的模拟都如此逼真,比如血压模拟,不仅模拟出每个血压波形的细节:收缩期、舒张期、心房波等,而且连二级呼吸波也进行了逼真的模拟。并且将刺激强度与反应的关系,刺激频率与反应关系等实验波形和肌肉收缩图形同步反映。为学生进一步理解和掌握书本知识提供有益的帮助,大大提高学生的实践操作能力。
(3)由于采用客户/服务器的体系结构,并通过网络将医学机能虚拟实验机连接在一起组成医学机能实验室,并在校园网范围内进行教学和实验,既方便教师教学,又方便学生的实验操作,最大限度地合理使用学校有限的教学资源。以我校的实际应用为例:首先我们将医学机能虚拟实验系统安装到教室里的教学用机上,教师可以在进行医学机能学方面教学时,通过学校的校园网络在任何一间教室都能很方便地使用医学机能虚拟实验中的资源和信息,极大地提升了医学机能学的教学效果,也充分激发了学生的学习积极性。同时我们在学校计算机机房内集中安装组成医学机能虚拟实验室,学生可以在教师的指导下进行医学机能虚拟实验操作,通过虚拟实验,将一些平时不具备实际操作条件的医学机能实验过程完整地展示给学生,不仅能加深学生对医学机能学知识的认识和掌握,更能在一定程度上提高学生的实践操作能力。
三、医学机能虚拟实验在卫生职业学校实验教学中的前景展望
(1)由于医学机能虚拟实验无需实验动物,无需实验准备即可帮助学生理解实验的操作步骤以及实验效果,可以作为医学机能学实验教学的一个有益补充。对教师而言起到辅助教学的作用,对学生而言,则起到加强知识的理解和强化作用。
(2)通过医学机能虚拟实验系统对医学机能学的背景知识、实验设备的用途、原理和操作进行大量的介绍,既开阔了学生的视野,又为学生进行探索性实验以及自主性设计实验提供了新的科学指导。
(3)医学机能虚拟实验还可以对相关医学知识进行模拟介绍,譬如信号采集的原理和性能指标,传感器原理及各种传感器介绍,试验试剂的配置,手术器械的介绍等。极大地丰富了学生的知识面,对他们今后的学习工作都起到很好的帮助作用。这也是我们传统医学机能实验由于受实验场地、实验仪器、实验经费等的局限所不能实现的。
参考文献:
[1]赫培峰等.《计算机仿真技术》.机械工业出版社
关键词:网络;虚拟化;虚拟化技术
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)27-6610-03
1虚拟化定义
虚拟化指的是计算机的物理抽象。换句话说,就是把分配给一台虚拟机的物理资源从它的物理实体上抽象出来。虚拟磁盘、虚拟网卡、虚拟局域网、虚拟交换机、虚拟CPU以及虚拟内存,都是映射到一台物理计算机系统的对应物理资源上的。主机将其上运行的客户虚拟机(guest VM)视为应用程序,并且给它们分配了一部分专属资源或者共享资源。
虚拟化有很多种:平台虚拟化、应用虚拟化、网络虚拟化以及存储虚拟化。一般来说,虚拟化是指平台虚拟化。平台虚拟化就是利用服务器硬件作为主机,运行多个虚拟机并将其视为客户机。每一台虚拟机都是一个安装了某个操作系统的稳定的虚拟硬件环境,并且独立于其他客户机。
2使用虚拟化的好处
通过使用虚拟化,我们可以在硬件、冷却、电力和IT人力上节省不少资金。除以上特点,还有很多现实的优点。
①硬件成本最小化
②提供容灾特性
③整合空闲负荷
④负荷均衡
⑤软件测试
⑥集中了服务器管理
⑦节能
⑧部署新服务器更快速
3几种虚拟化技术介绍
现阶段流行的几种虚拟化策略,他们的运作原理都是有所不同的。包括他们的界面(控制台)和创建、导入、转换虚拟机的方法以及各自的特征、调优方法和工具软件都各有特点。以下将简单介绍几个虚拟化技术的代表性例子。
3.1客户机操作系统
客户机操作系统又叫做寄居式虚拟化。它主要是通过在一个现存的操作系统上安装第三方虚拟化软件,并创建多个客户机操作系统来实现的。每一个客户机都使用宿主机提供的共享资源并且在宿主机上运行。客户机一般由一个或几个虚拟磁盘文件和一个虚拟机定义文件组成。虚拟机则由一个宿主应用程序集中管理,且每一台虚拟机都会被当做一个独立的应用程序。
这种虚拟化主要的优点是(虚拟机的)设备和驱动数量是有限的。每台虚拟机(客户机)都有一致的硬件集。最大的缺点是磁盘I/O很糟,磁盘操作速度远远达不到磁盘应有的性能。
3.1.1 VMware Server
VMware Server是一款免费的产品,并且是针对小型环境、测试环境或个人的介绍性的软件包。因为它对虚拟机的内存有限制,且磁盘性能也很差,所以很少用于大型的环境中。
3.1.2 VirtualBox
VirtualBox也是免费和跨平台的产品。和VMware Server一样,适合于小型的网络环境。因为VirtualBox有可调的显存、RDP连接、远程设备连接和很好的性能,所以它可能是最佳的寄居式虚拟化软件。
3.2仿真
仿真是为特定操作系统模仿特定种类的硬件的能力,且不管底层的主机操作系统是什么。仿真软件能模拟其他平台的完整的计算机系统。硬件仿真虽然在某些场合下非常的慢,但是新的技术,新的仿真软件和驱动加上快速的主机处理器使仿真技术成为了虚拟化的一个人可行方案。而且这种技术尤其适用于驱动程序的编写者和需要为其他硬件平台开发程序的用户。
Bochs和QEMU是硬件仿真软件的最佳实例。
3.2.1 Bochs
Bochs是Intel x86体系结构的32为仿真器,能在Unix、Linux、Window和Mac OS X上运行,但是只能支持基于x86体系结构的操作系统。Bochs可以模拟所有x86处理器和x86_64处理器架构,是很成熟的软件。它是免费的、开源的,而且也支持多处理器,但是现在还不能完全利用到SMP的好处。
3.2.2 QEMU
QEMU也是免费的、开源的的仿真程序。它提供了对x86、x86_64、ARM、Sparc、PowerPC、MIPS以及m68k客户机操作系统的仿真,但是只能运行在有限的几种主机架构(x86、x86_64以及PowerPC)上。
3.2.3 Microsoft Virtual PC和Virtual Server
Virtual PC是免费的虚拟化软件包。Virtual PC用仿真技术来提供虚拟机环境。它能让少量虚拟机快速且廉价的运行起来,但是不适合大型环境。
3.3 hypervisor
Hypervisor是虚拟化直接运行在裸机上的实现方法。Hypervisor和寄居式虚拟化很相似,但是却有着显著的区别。Hypervisor是操作系统运行在虚拟化软件上。而寄居式虚拟化则不同,它是利用了操作系统,并且以应用的形式(在操作系统上)运行虚拟化软件。Hypervisor软件安装在裸机上,然后再安装操作系统,而这个操作系统也是一个半虚拟化的虚拟机,称为宿主机操作系统。
3.3.1 Ctrix Xen
Xen是一款开放源代码的虚拟机监视器。它在x86、x86_64、PowerPC和其他CPU架构上都能提供强大、高效和安全的虚拟化特性。而且它能支持广泛的客户操作系统。Xen 3.0或者更早版本有点难用,但是Xen 4.x还是很好用的。如果对高端的虚拟化有需求,Xen 4.x是不错的选择。因为用它来部署新的虚拟机比较直观快速。