數字虛擬技術有哪些

① 虛擬現實包含哪些技術

在VR系統中，雙目立體視覺起了很大作用。用戶的兩隻眼睛看到的不同圖像是分別產生的，顯示在不同的顯示器上。有的系統採用單個顯示器，但用戶帶上特殊的眼鏡後，一隻眼睛只能看到奇數幀圖像，另一隻眼睛只能看到偶數幀圖像，奇、偶幀之間的不同也就是視差就產生了立體感。用戶（頭、眼）的跟蹤：在人造環境中，每個物體相對於系統的坐標系都有一個位置與姿態，而用戶也是如此。用戶看到的景象是由用戶的位置和頭（眼）的方向來確定的。跟蹤頭部運動的虛擬現實頭套：在傳統的計算機圖形技術中，視場的改變是通過滑鼠或鍵盤來實現的，用戶的視覺系統和運動感知系統是分離的，而利用頭部跟蹤來改變圖像的視角，用戶的視覺系統和運動感知系統之間就可以聯系起來，感覺更逼真。另一個優點是，用戶不僅可以通過雙目立體視覺去認識環境，而且可以通過頭部的運動去觀察環境。

② 虛擬現實系統中有哪些主要技術

虛擬現實系統中有：實時三維計算機圖形技術，廣角立體顯示技術，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網路傳輸、語音輸入輸出技術等。

③ 虛擬現實技術有哪幾大分類

VR涉及學科眾多，應用領域廣泛，系統種類繁雜，這是由其研究對象、研究目標和應用需求決定的。從不同角度出發，可對VR系統做出不同分類。
1、根據沉浸式體驗角度分類
沉浸式體驗分為非互動式體驗、人——虛擬環境互動式體驗和群體——虛擬環境互動式體驗等幾類。該角度強調用戶與設備的交互體驗，相比之下，非互動式體驗中的用戶更為被動，所體驗內容均為提前規劃好的，即便允許用戶在一定程度上引導場景數據的調度，也仍沒有實質性交互行為，如場景漫遊等，用戶幾乎全程無事可做；而在人——虛擬環境互動式體驗系統中，用戶則可用過諸如數據手套，數字手術刀等的設備與虛擬環境進行交互，如駕駛戰斗機模擬器等，此時的用戶可感知虛擬環境的變化，進而也就能產生在相應現實世界中可能產生的各種感受。 如果將該套系統網路化、多機化，使多個用戶共享一套虛擬環境，便得到群體—虛擬環境互動式體驗系統，如大型網路交互游戲等，此時的VR系統與真實世界無甚差異。
2、根據系統功能角度分類
系統功能分為規劃設計、展示娛樂、訓練演練等幾類。規劃設計系統可用於新設施的實驗驗證，可大幅縮短研發時長，降低設計成本，提高設計效率，城市排水、社區規劃等領域均可使用，如VR模擬給排水系統，可大幅減少原本需用於實驗驗證的經費；展示娛樂類系統適用於提供給用戶逼真的觀賞體驗，如數字博物館，大型3D互動式游戲，影視製作等，如VR技術早在70年代便被Disney用於拍攝特效電影；訓練演練類系統則可應用於各種危險環境及一些難以獲得操作對象或實操成本極高的領域，如外科手術訓練、空間站維修訓練等。

④ 虛擬現實有哪些應用

虛擬現實技術滲透在每一個行業,比如游戲、教育、設計、醫學、娛樂。和人們的日常生活密切相關,無論在哪個行業,在某種程度上,這些都是給我們帶來了便利和樂趣。產品和服務的虛擬現實可以為我們提供前所未有的新鮮體驗,用戶可以感覺到他們的美好的世界在游戲或電影,這是一個普遍的感官體驗。
廣州市旗魚軟體科技有限公司是一家擁有自主技術軟硬體開發能力和信息技術應用創新能力的高新技術公司。公司成立後逐步形成以虛擬現實（VR）、增強現實（MR）和數字孿生（DT）為技術基礎，面向行業提供技術解決方案的發展格局，公司主要產品包括3D LED、全息教室系統，智能化會議系統、航空實訓系統、模擬駕駛系統等，解決方案得到航空公司、高等院校等客戶的好評。MR智能駕培項目，是旗魚公司依託自身在MR方向以及互聯網軟體開發方面的研發優勢，結合行業變化契機提出戰略性項目。網路裡面也有詳細介紹。

⑤ 虛擬化技術有哪些

1. 各種虛擬化技術
1. 伺服器虛擬化
1. 物理資源抽象成邏輯資源
2. 一台伺服器變成多台，相互獨立的虛擬伺服器
3. 不局限物理的界限
4. 讓硬體變成動態管理的資源池
5. 提高利用率，簡化系統管理
2. 桌面虛擬化
1. 將計算機的終端系統進行虛擬化
2. 達到桌面使用的安全性和靈活性
3. 任何設備時間地方都能通過網路訪問屬於個人的桌面系統
4. 並非本地操作系統提供的桌面
3. 應用程序虛擬化
1. 將應用程序與操作系統解耦
2. 為應用程序提供了一個虛擬的環境（可執行文件+運行環境）
3. 本質是把應用程序對底層的系統和硬體的依賴抽象出來，可以解決程序版本不兼容的問題
4. 也在後台的數據中心裏面
4. 存儲虛擬化
1. 將異構的存儲資源組成一個巨大的存儲池
2. 對於用戶，透明化了底層的磁碟磁帶，直接使用存儲資源即可
3. 管理變得方便，根據需要把存儲資源分配給各個應用
5. 網路虛擬化
1. 一個物理網路支持多個邏輯網路
2. 保留了網路設計中原有的層次結構、數據通道和所能提供的服務
3. 使得最終用戶的體驗和獨享物理網路一樣
4. 提高了網路資源的利用率
2. 虛擬化技術的兩種類型
1. Type1：直接在物理硬體上運行，它控制硬體並管理虛擬機，又叫裸機虛擬機管理程序
1. Linux KVM：開源的虛擬化平台，是為x86機器開發的基於內核的虛擬機，將Linux內核轉變成虛擬機管理程序，因此虛擬機可以直接訪問硬體，是一種全虛擬化的裸機虛擬化技術。
2. Vmware ESXi：直接安裝在底層物理硬體上的全虛擬化技術

⑥ 虛擬技術有哪些

1、CPU虛擬化

虛擬化在計算機方面通常是指計算元件在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上運行。虛擬化技術可以擴大硬體的容量，簡化軟體的重新配置過程。簡單說來，CPU的虛擬化技術就是單CPU模擬多CPU並行，允許一個平台同時運行多個操作系統，並且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。

2、網路虛擬化

網路虛擬化是目前業界關於虛擬化細分領域界定最不明確，存在爭議較多的一個概念。微軟眼中的「網路虛擬化」，是指虛擬專用網路（VPN）。VPN對網路連接的概念進行了抽象，允許遠程用戶訪問組織的內部網路，就像物理上連接到該網路一樣。網路虛擬化可以幫助保護IT環境，防止來自Internet的威脅，同時使用戶能夠快速安全的訪問應用程序和數據。

3、伺服器虛擬化

與網路虛擬化不同，伺服器虛擬化卻是虛擬化技術最早細分出來的子領域。根據2006年2月ForresterResearch的調查，全球范圍的企業對伺服器虛擬化的認知率達到了75%。三分之一的企業已經在使用或者准備部署伺服器虛擬化。這個產生於20世紀60年代的技術日益顯示出其重要價值。由於伺服器虛擬化發展時間長，應用廣泛，所以很多時候人們幾乎把伺服器虛擬化等同於虛擬化。

4、存儲虛擬化

隨著信息業務的不斷運行和發展，存儲系統網路平台已經成為一個核心平台，大量高價值數據積淀下來，圍繞這些數據的應用對平台的要求也越來越高，不光是在存儲容量上，還包括數據訪問性能、數據傳輸性能、數據管理能力、存儲擴展能力等等多個方面。可以說，存儲網路平台的綜合性能的優劣，將直接影響到整個系統的正常運行。因為這個原因，虛擬化技術又一子領域——虛擬存儲技術，應運而生。

5、應用虛擬化

前面幾種虛擬化技術，主要還專注於對硬體平台資源的虛擬優化分配，隨著IT應用的日益廣泛，應用虛擬化作為虛擬化家族的明日之星登上了歷史舞台。2006年7月由Forrester咨詢公司在美國對各種不同行業的高層IT管理人員所做的一項研究顯示，當今的機構現在將應用虛擬化當作是業務上的一個必由之路，而不是一個IT決策。據統計，全世界目前至少有超過18萬個機構在利用應用虛擬化技術進行集中IT管理、加強安全性和減少總體成本。

⑦ 什麼是虛擬化虛擬化技術有哪些

什麼是虛擬化020202 02迄今為止，虛擬化在業界還沒有一個公認的定義。虛擬化（Virtualization）對於不同的人來說可能意味著不同的東西，這要 取決與他們所從事的工作領域的環境。 通用的解釋是它包含許多使伺服器得到加 強的虛擬機。虛擬化技術有很多定義，下面就給出了一些這樣的定義。020202 「虛擬化是以某種用戶和應用程序都可以很容易從中獲益的方式來表示計算 機資源的過程，而不是根據這些資源的實現、地理位置或物理包裝的專有方式來 表示它們。換句話說，它為數據、計算能力、存儲資源以及其他資源提供了一個 邏輯視圖，而不是物理視圖。」—— Jonathan Eunice, Illuminata Inc.020202 「虛擬化是表示計算機資源的邏輯組（或子集）的過程，這樣就可以用從原 始配置中獲益的方式訪問它們。這種資源的新虛擬視圖並不受實現、地理位置或 底層資源的物理配置的限制。」—— Wikipedia020202 「虛擬化是資源的邏輯表示，它不受物理限制的約束。」—— IBM 公司02虛擬化技術的本質和分類020202 虛擬化技術的本質就是把軟體變成可以按需遞交的動態服務，從而減IT管理的成本，同時大大提升IT服務的響應速度。020202 當前的虛擬化技術有：伺服器虛擬化、CPU虛擬化、程序虛擬化、操作系統虛擬化、硬體虛擬化、完全虛擬、超虛擬化、桌面虛擬化、操作系統級的虛擬化等。其中比較簡單的是操作系統虛擬化。即其中一台計算機可以運行相同類型的多個操作系統。這種虛擬化可以將一個操作系統的多個伺服器隔離開來。通過這種虛擬化可以減少伺服器的數量，提高伺服器的使用效率，可以在一定程度上擺脫物理上的空間限制，實現隨時隨地隨需的自由掌控。 020202 當前，最復雜的虛擬化是硬體虛擬化，即硬體防真。它通過在宿主系統上創建一個硬體虛擬機來模擬所需要的硬體，這種技術的缺陷是速度非常慢。其次，還有完全虛擬化、超虛擬化、桌面虛擬化等虛擬化技術。虛擬化技術在雲計算中被廣泛運用，下篇文章我們將為您介紹雲計算與虛擬化技術的關系，請繼續關注OATOS企業雲應用博客。轉載請註明： 轉載自OATOS企業網盤及雲應用協作平台本文鏈接地址:

⑧ 什麼是虛擬化技術虛擬化技術有哪些分類和方法

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自從虛擬化提出以後，至今虛擬化技術分類有很多，方法也有很多，下面來一起了解下什麼是虛擬化技術，及分類和方法。
當今發達國家在設計、製造、加工技術等方面已經達到相當自動化的水平，其產品設計普遍採用CAD、CAM、CAE和計算機模擬等手段，企業管理也已採用了科學的規范化的管理方法和手段，目前其主要從製造系統自動化方面尋找出路，為此提出了一系列新的製造系統，如敏捷製造、並行工程、計算機集成製造系統等。近些年，從虛擬機的大量部署到成功案例逐漸涌現，越來越多的製造企業開始關注虛擬化技術給優化IT基礎架構，推動業務創新帶來的啟發，希望將其與業務相結合，找到掌握新技術、革新先進製造系統和先進製造模式的方法。虛擬化目前應用於製造業信息化主要體現在IT整合和節約成本，在其他方面很少，而實際上由於虛擬化技術的特點，其應用價值可以在遠程辦公、虛擬製造、工業控制等製造業相關領域都能得到體現。本文主要對虛擬化技術及其在製造業的應用現狀進行綜述，提出虛擬化在製造業的應用框架，為相關人員提供該領域的應用研究進展與發展趨勢方面的介紹。
1 虛擬化技術
虛擬化是指為運行的程序或軟體營造它所需要的執行環境，在採用虛擬化技術後，程序或軟體的運行不再獨享底層的物理計算資源，它只是運行在一個完全相同的物理計算資源中，而底層的影響可能與之前所運行的計算機結構完全不同。虛擬化的主要目的是對IT基礎設施和資源管理方式的簡化。虛擬化的消費者可以是最終用戶、應用程序、操作系統、訪問資源或與資源交互相關的其他服務。由於虛擬化能降低消費者與資源之間的耦合程度，消費者不再依賴於資源的特定實現，因此在對消費者的管理工作影響最小的基礎上，可以通過手工、半自動、或者服務級協定（SLA）等來實現對資源的管理。
1.1 虛擬化的分類
從虛擬化的目的來看，虛擬化技術主要分為以下幾個大類：
（1）平台虛擬化（Platform Virtualization），它是針對計算機和操作系統的虛擬化，又分成伺服器虛擬化和桌面虛擬化。伺服器虛擬化是一種通過區分資源的優先次序，並將伺服器資源分配給最需要它們的工作負載的虛擬化模式，它通過減少為單個工作負載峰值而儲備的資源來簡化管理和提高效率。桌面虛擬化是為提高人對計算機的操控力，降低計算機使用的復雜性，為用戶提供更加方便適用的使用環境的一種虛擬化模式。平台虛擬化主要通過CPU虛擬化、內存虛擬化和I/O介面虛擬化來實現。
（2）資源虛擬化（Resource Virtualization），針對特定的計算資源進行的虛擬化，例如，存儲虛擬化、網路資源虛擬化等。存儲虛擬化是指把操作系統有機地分布於若干內外存儲器，兩者結合成為虛擬存儲器。網路資源虛擬化最典型的是網格計算，網格計算通過使用虛擬化技術來管理網路上的數據，並在邏輯上將其作為一個系統呈現給消費者，它動態地提供了符合用戶和應用程序需求的資源，同時還將提供對基礎設施的共享和訪問的簡化。當前，有些研究人員提出利用軟體代理技術來實現計算網路空間資源的虛擬化，如Gaia，Net Chaser[21]，Spatial Agent。
（3）應用程序虛擬化（Application Virtualization），它包括模擬、模擬、解釋技術等。Java 虛擬機是典型的在應用層進行虛擬化。基於應用層的虛擬化技術，通過保存用戶的個性化計算環境的配置信息，可以實現在任意計算機上重現用戶的個性化計算環境。服務虛擬化是近年研究的一個熱點，服務虛擬化可以使業務用戶能按需快速構建應用的需求，通過服務聚合，可屏蔽服務資源使用的復雜性，使用戶更易於直接將業務需求映射到虛擬化的服務資源。現代軟體體系結構及其配置的復雜性阻礙了軟體開發生命周期，通過在應用層建立虛擬化的模型，可以提供最佳開發測試和運行環境。
（4）表示層虛擬化。在應用上與應用程序虛擬化類似，所不同的是表示層虛擬化中的應用程序運行在伺服器上，客戶機只顯示應用程序的UI界面和用戶操作。表示層虛擬化軟體主要有微軟的Windows 遠程桌面（包括終端服務）、Citrix Metaframe Presentation Server和Symantec PcAnywhere等。
1.2 虛擬化的方法
通常所說的虛擬化主要是指平台虛擬化，它通過控製程序隱藏計算平台的實際物理特性，為用戶提供抽象的、統一的、模擬的計算環境。通常虛擬化可以通過指令級虛擬化和系統級虛擬化來實現。
1.2.1 指令級虛擬化方法
在指令集層次上實現虛擬化，即將某個硬體平台上的二進制代碼轉換為另一個平台上的二進制代碼，實現不同指令集間的兼容，也被稱作「二進制翻譯」。二進制翻譯是通過模擬來實現的，即在一個具有某種介面和功能的系統上實現另一種與之具有不同介面和功能的系統。二進制翻譯的軟體方式，它可以有3 種方式實現：解釋執行、靜態翻譯、動態翻譯。
近年來，最新的二進制翻譯系統的研究主要在運行時編譯、自適應優化方面，由於動態翻譯和執行過程的時間開銷主要包括四部分：即磁碟訪問開銷、存儲訪問開銷、翻譯和優化開銷、目標代碼的執行開銷，所以要提高二進制翻譯系統的效率主要應減少後3個方面的開銷。目前典型的二進制翻譯系統主要有Daisy/BOA、Crusoe、Aeries、IA-32EL、Dynamo 動態優化系統和JIT編譯技術等。
1.2.2 系統級虛擬化方法
系統虛擬化是在一台物理機上虛擬出多個虛擬機。從系統架構看，虛擬機監控器（VMM）是整個虛擬機系統的核心，它承擔了資源的調度、分配和管理，保證多個虛擬機能夠相互隔離的同時運行多個客戶操作系統。系統級虛擬化要通過CPU虛擬化、內存虛擬化和I/O虛擬化實現。
（1）CPU虛擬化
CPU虛擬化為每個虛擬機提供一個或多個虛擬CPU，多個虛擬CPU分時復用物理CPU，任意時刻一個物理CPU只能被一個虛擬CPU使用。VMM必須為各虛擬CPU合理分配時間片並維護所有虛擬CPU的狀態，當一個虛擬CPU的時間片用完需要切換時，要保存當前虛擬CPU的狀態，將被調度的虛擬CPU的狀態載入物理CPU。X86 的CPU虛擬化方法主要有：二進制代碼動態翻譯（dynamic binary translation）、半虛擬化（para-virtualization）和預虛擬化技術。為了彌補處理器的虛擬化缺陷，現有的虛擬機系統都採用硬體輔助虛擬化技術。CPU虛擬化需要解決的問題是：①虛擬CPU的正確運行，虛擬CPU正確運行的關鍵是保證虛擬機指令正確執行，各虛擬機之間不互相影響，即指令的執行結果不改變其他虛擬機的狀態，目前主要是通過模擬執行和監控運行；②虛擬CPU的調度。虛擬CPU的調度是指由VMM決定當前哪一個虛擬CPU實際在物理CPU上運行，保證虛擬機之間的隔離性、虛擬CPU的性能、調度的公平。虛擬機環境的調度需求是要充分利用CPU資源、支持精確的CPU分配、性能隔離、考慮虛擬機之間的不對等、考慮虛擬機之間的依賴。常見的CPU調度演算法有BVT、SEDF、CB等。
（2）內存虛擬化
VMM通常採用分塊共享的思想來虛擬計算機的物理內存。VMM將機器的內存分配給各個虛擬機，並維護機器內存和虛擬機內存之間的映射關系，這些內存在虛擬機看來是一段從地址0 開始的、連續的物理地址空間。在進行內存虛擬化後，內存地址將有機器地址、偽物理地址和虛擬地址三種地址。在X86 的內存定址機制中，VMM能夠以頁面為單位建立虛擬地址到機器地址的映射關系，並利用頁面許可權設置實現不同虛擬機間內存的隔離和保護。為了提高地址轉換的性能，X86 處理器中加入TLB，緩存已經轉換過的虛擬地址，在每次虛擬地址空間切換時，硬體自動完成切塊TLB。為了實現虛擬地址到物理地址的高效轉換，通常採取復合映射的思想，通過MMU半虛擬化和影子頁表來實現頁表的虛擬化。虛擬機監控器的數據不能被虛擬機訪問，因此需要一種隔離機制，這種隔離機制主要通過修改客戶操作系統或段保護來實現。內存虛擬化的優化機制，包括按需取頁、虛擬存儲、內存共享等。
（3）I/O虛擬化
由於I/O設備具有異構性強，內部狀態不易控制等特點，VMM系統針對I/O設備虛擬化有全虛擬化、半虛擬化、軟體模擬和直接I/O訪問等設計思路。近年來，更多的學者將I/O虛擬化的研究放在共享的網路設備虛擬化研究，提出將IOVM結構映射到多核心伺服器平台。I/O設備除了增加吞吐量和固有的並行數據流、聯系串列特性以及基於分組的協議外，還應該考慮到傳統的PCI 兼容的PCI Express的硬體，建立相應的匯流排適配器，以彌補象單一主機無專門的驅動程序時的需要。有些研究人員專注於外存儲虛擬化的研究，提出讓存儲虛擬化系統上的SCSI目標模擬器運行在SAN上，存儲動態的目標主機的物理信息，並使用映射表方法來修改SCSI命令地址，使用點陣圖的技術來管理可用空間等思想。存儲虛擬化系統應提供諸如邏輯卷大小、各種功能、數據鏡像和快照，並兼容集群主機和多個操作系統。由於外存儲虛擬化能全面提升存儲區域網路的服務質量，而帶外虛擬化與帶內虛擬化相比具有性能高和擴展性好等優點，通過運用按序操作、Redo日誌以及日誌完整性鑒別，設計基於關系模型的磁碟上虛擬化元數據組織方式，可以形成一致持久的帶外虛擬化系統。
1.3 虛擬化的管理
虛擬化的管理主要指多虛擬機系統的管理，多虛擬機系統是指在對多計算系統資源抽象表示的基礎上，按照自己的資源配置構建虛擬計算系統，其主要包括虛擬機的動態遷移技術和虛擬機的管理技術。
（1）虛擬機之間的遷移
將虛擬化作為一種手段管理現有的資源和加強其在網路計算的利用率，通過構建分布式可重構的虛擬機，必要時在物理伺服器運行時遷移服務。通過移動代理技術、分布式虛擬機等提高資源利用率和服務可用性，通過尋找服務最優的策略在可重構和分布式虛擬機上遷移。為了將虛擬機運行的操作系統與應用程序從一個物理結點遷移到另外一個運行結點，同時保持客戶操作系統和應用程序不受干擾，有些研究者提出以數據為中心的可遷移的虛擬運行環境，使得用戶操作環境實現異地遷移、無縫重構；
也有研究人員提出程序執行環境的動態按需配置機制。在跨物理伺服器遷移虛擬機，進行自動化的虛擬伺服器的管理，必須考慮高層次的服務質量要求和資源管理成本。有些研究人員提出了通過管理程序控制的方法，以支持移動IP的實時遷移虛擬機在網路上，使虛擬機實時遷移其分布計算資源，從而改善遷移性能，降低網路恢復延遲，提供高可靠性和容錯。有些研究機構通過設計一個通用的硬體抽象層，實現多個虛擬機的移植，具有高效率執行環境中的移動設備。虛擬機的遷移步驟一般有啟動遷移、內存遷移、凍結虛擬機、虛擬機恢復執行。
（2）虛擬機的管理
對於多虛擬機來說，一個非常重要的方面是減少用戶對動態的和復雜的物理設備的管理和維護，通過軟體和工具來實現任務管理。當前典型的多虛擬機伺服器管理軟體是Virtual Infrastructure，它通過Virtual Center管理伺服器的虛擬機池，通過VMotion完成虛擬機的遷移，通過VMFS管理多虛擬機文件系統。其次，Parallax 是針對Xen 的多虛擬機管理器，它通過採用消除寫共享，增強客戶端的緩存等方式並利用模板映像來建立整個系統；同時使用快照（snapshot）以及寫時復制（-on-write）機制來實現塊級共享，並使用副本來保證可用性。虛擬機監控器直接控制parallax 使用的物理盤，它們運行物理設備驅動器，並給虛擬磁碟鏡像VDI 的本地虛擬機提供一個普通的塊介面。
2 虛擬化在製造業信息化中的應用
2.1 虛擬化在製造業信息化中的應用框架
當今製造業正朝著精密化、自動化、柔性化、集成化、網路化、信息化和智能化的方向發展，在這種趨勢下，誕生了許多先進製造技術和先進製造模式。這些先進製造技術和先進製造模式要求現有的IT基礎設施能提供更高的計算服務水平，因此在製造業信息化中，需要建立以虛擬化為導向的資源分配體系結構，提供客戶驅動的服務管理和計算風險管理，維持以服務水平協議（SLA）為導向的資源分配體系。虛擬化在製造業信息化中主要用於集中IT管理、應用整合、工業控制、虛擬製造等。
處在最底層的是製造業企業的虛擬計算資源池（VirtualCluster），它由多台物理伺服器（PhysicsMachine）形成，各物理伺服器上運行著虛擬化軟體（VMM），虛擬化軟體上運行著完成各種任務需求的虛擬機，虛擬計算資源池的虛擬化管理軟體（VMS）為IT環境提供集中化、操作自動化、資源優化的功能，可以快速部署向導和虛擬機模板。虛擬計算資源池中的虛擬機將不同類型的客戶操作系統（Guest OS）和運行其上的數據層、服務層應用程序（App）封裝在一起，形成一個企業協同設計製造的完整系統，為表示層的用戶提供多種形態的數據處理和顯示功能。在圖1 的框架中，虛擬計算資源池的動態資源調度（DRS）模塊可以跨越物理機不間斷地監控資源利用率，並根據反映業務需要和不斷變化的優先順序的預定規則，在多個虛擬機之間分配可用資源。在製造業信息化中，集中IT管理、應用整合、工業控制、虛擬製造等多種應用需求都將以各種服務的形式被封裝到了虛擬機中，例如製造任務協同服務、資源管理服務、信息訪問服務、WWW服務、工業控制服務、應用系統集成服務、數據管理服務、高效能計算服務、工具集服務等；同時支撐所有應用需求的資料庫也被封裝到了虛擬機中，例如企業模型資料庫、製造資源資料庫、產品模型資料庫、專業知識資料庫、用戶信息資料庫等。虛擬化特有的優點使它能確保所有虛擬機中的關鍵業務連續可靠地運行。
2.2 虛擬化在製造業信息化應用框架中的作用
虛擬化在製造業信息化中的應用主要有：

⑨ 在計算機領域虛擬現實技術主要運用於在哪些方面

虛擬現實技術主要運用於科技開發、商業、醫療、軍事、娛樂等方面。

1、在科技開發上

虛擬現實可縮短開發周期，減少費用。

2、商業上

虛擬現實常被用於推銷。例如建築工程投標時，把設計的方案用虛擬現實技術表現出來，便可把業主帶入未來的建築物里參觀。

3、醫療上

虛擬現實應用大致上有兩類。一是虛擬人體，也就是數字化人體，這樣的人體模型醫生更容易了解人體的構造和功能。另一是虛擬手術系統，可用於指導手術的進行。

4、軍事上

利用虛擬現實技術模擬戰爭過程已成為最先進的多快好省的研究戰爭、培訓指揮員的方法。

5、娛樂上

應用是虛擬現實最廣闊的用途。

(9)數字虛擬技術有哪些擴展閱讀：

虛擬現實技術（簡稱VR），又稱靈境技術，是以沉浸性、交互性和構想性為基本特徵的計算機高級人機界面。它綜合利用了計算機圖形學、模擬技術、多媒體技術、人工智慧技術、計算機網路技術、並行處理技術和多感測器技術，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中，並能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，創建了一種適人化的多維信息空間，具有廣闊的應用前景。

虛擬現實技術具有超越現實的虛擬性。它是伴隨多媒體技術發展起來的計算機新技術，它利用三維圖形生成技術、多感測交互技術以及高解析度顯示技術，生成三維逼真的虛擬環境，用戶需要通過特殊的交互設備才能進入虛擬環境中。這是一門嶄新的綜合性信息技術，它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、感測器技術等多個信息技術分支，從而大大推進了計算機技術的發展。

⑩ 什麼是虛擬化技術虛擬化技術有哪些分類和方法

要了解詳情，請加我的號，或照片上有我的照片，我們私聊。
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自從虛擬化提出以後，至今虛擬化技術分類有很多，方法也有很多，下面來一起了解下什麼是虛擬化技術，及分類和方法。
當今發達國家在設計、製造、加工技術等方面已經達到相當自動化的水平，其產品設計普遍採用CAD、CAM、CAE和計算機模擬等手段，企業管理也已採用了科學的規范化的管理方法和手段，目前其主要從製造系統自動化方面尋找出路，為此提出了一系列新的製造系統，如敏捷製造、並行工程、計算機集成製造系統等。近些年，從虛擬機的大量部署到成功案例逐漸涌現，越來越多的製造企業開始關注虛擬化技術給優化IT基礎架構，推動業務創新帶來的啟發，希望將其與業務相結合，找到掌握新技術、革新先進製造系統和先進製造模式的方法。虛擬化目前應用於製造業信息化主要體現在IT整合和節約成本，在其他方面很少，而實際上由於虛擬化技術的特點，其應用價值可以在遠程辦公、虛擬製造、工業控制等製造業相關領域都能得到體現。本文主要對虛擬化技術及其在製造業的應用現狀進行綜述，提出虛擬化在製造業的應用框架，為相關人員提供該領域的應用研究進展與發展趨勢方面的介紹。
1 虛擬化技術
虛擬化是指為運行的程序或軟體營造它所需要的執行環境，在採用虛擬化技術後，程序或軟體的運行不再獨享底層的物理計算資源，它只是運行在一個完全相同的物理計算資源中，而底層的影響可能與之前所運行的計算機結構完全不同。虛擬化的主要目的是對IT基礎設施和資源管理方式的簡化。虛擬化的消費者可以是最終用戶、應用程序、操作系統、訪問資源或與資源交互相關的其他服務。由於虛擬化能降低消費者與資源之間的耦合程度，消費者不再依賴於資源的特定實現，因此在對消費者的管理工作影響最小的基礎上，可以通過手工、半自動、或者服務級協定（SLA）等來實現對資源的管理。
1.1 虛擬化的分類
從虛擬化的目的來看，虛擬化技術主要分為以下幾個大類：
（1）平台虛擬化（Platform Virtualization），它是針對計算機和操作系統的虛擬化，又分成伺服器虛擬化和桌面虛擬化。伺服器虛擬化是一種通過區分資源的優先次序，並將伺服器資源分配給最需要它們的工作負載的虛擬化模式，它通過減少為單個工作負載峰值而儲備的資源來簡化管理和提高效率。桌面虛擬化是為提高人對計算機的操控力，降低計算機使用的復雜性，為用戶提供更加方便適用的使用環境的一種虛擬化模式。平台虛擬化主要通過CPU虛擬化、內存虛擬化和I/O介面虛擬化來實現。
（2）資源虛擬化（Resource Virtualization），針對特定的計算資源進行的虛擬化，例如，存儲虛擬化、網路資源虛擬化等。存儲虛擬化是指把操作系統有機地分布於若干內外存儲器，兩者結合成為虛擬存儲器。網路資源虛擬化最典型的是網格計算，網格計算通過使用虛擬化技術來管理網路上的數據，並在邏輯上將其作為一個系統呈現給消費者，它動態地提供了符合用戶和應用程序需求的資源，同時還將提供對基礎設施的共享和訪問的簡化。當前，有些研究人員提出利用軟體代理技術來實現計算網路空間資源的虛擬化，如Gaia，Net Chaser[21]，Spatial Agent。
（3）應用程序虛擬化（Application Virtualization），它包括模擬、模擬、解釋技術等。Java 虛擬機是典型的在應用層進行虛擬化。基於應用層的虛擬化技術，通過保存用戶的個性化計算環境的配置信息，可以實現在任意計算機上重現用戶的個性化計算環境。服務虛擬化是近年研究的一個熱點，服務虛擬化可以使業務用戶能按需快速構建應用的需求，通過服務聚合，可屏蔽服務資源使用的復雜性，使用戶更易於直接將業務需求映射到虛擬化的服務資源。現代軟體體系結構及其配置的復雜性阻礙了軟體開發生命周期，通過在應用層建立虛擬化的模型，可以提供最佳開發測試和運行環境。
（4）表示層虛擬化。在應用上與應用程序虛擬化類似，所不同的是表示層虛擬化中的應用程序運行在伺服器上，客戶機只顯示應用程序的UI界面和用戶操作。表示層虛擬化軟體主要有微軟的Windows 遠程桌面（包括終端服務）、Citrix Metaframe Presentation Server和Symantec PcAnywhere等。
1.2 虛擬化的方法
通常所說的虛擬化主要是指平台虛擬化，它通過控製程序隱藏計算平台的實際物理特性，為用戶提供抽象的、統一的、模擬的計算環境。通常虛擬化可以通過指令級虛擬化和系統級虛擬化來實現。
1.2.1 指令級虛擬化方法
在指令集層次上實現虛擬化，即將某個硬體平台上的二進制代碼轉換為另一個平台上的二進制代碼，實現不同指令集間的兼容，也被稱作「二進制翻譯」。二進制翻譯是通過模擬來實現的，即在一個具有某種介面和功能的系統上實現另一種與之具有不同介面和功能的系統。二進制翻譯的軟體方式，它可以有3 種方式實現：解釋執行、靜態翻譯、動態翻譯。
近年來，最新的二進制翻譯系統的研究主要在運行時編譯、自適應優化方面，由於動態翻譯和執行過程的時間開銷主要包括四部分：即磁碟訪問開銷、存儲訪問開銷、翻譯和優化開銷、目標代碼的執行開銷，所以要提高二進制翻譯系統的效率主要應減少後3個方面的開銷。目前典型的二進制翻譯系統主要有Daisy/BOA、Crusoe、Aeries、IA-32EL、Dynamo 動態優化系統和JIT編譯技術等。
1.2.2 系統級虛擬化方法
系統虛擬化是在一台物理機上虛擬出多個虛擬機。從系統架構看，虛擬機監控器（VMM）是整個虛擬機系統的核心，它承擔了資源的調度、分配和管理，保證多個虛擬機能夠相互隔離的同時運行多個客戶操作系統。系統級虛擬化要通過CPU虛擬化、內存虛擬化和I/O虛擬化實現。
（1）CPU虛擬化
CPU虛擬化為每個虛擬機提供一個或多個虛擬CPU，多個虛擬CPU分時復用物理CPU，任意時刻一個物理CPU只能被一個虛擬CPU使用。VMM必須為各虛擬CPU合理分配時間片並維護所有虛擬CPU的狀態，當一個虛擬CPU的時間片用完需要切換時，要保存當前虛擬CPU的狀態，將被調度的虛擬CPU的狀態載入物理CPU。X86 的CPU虛擬化方法主要有：二進制代碼動態翻譯（dynamic binary translation）、半虛擬化（para-virtualization）和預虛擬化技術。為了彌補處理器的虛擬化缺陷，現有的虛擬機系統都採用硬體輔助虛擬化技術。CPU虛擬化需要解決的問題是：①虛擬CPU的正確運行，虛擬CPU正確運行的關鍵是保證虛擬機指令正確執行，各虛擬機之間不互相影響，即指令的執行結果不改變其他虛擬機的狀態，目前主要是通過模擬執行和監控運行；②虛擬CPU的調度。虛擬CPU的調度是指由VMM決定當前哪一個虛擬CPU實際在物理CPU上運行，保證虛擬機之間的隔離性、虛擬CPU的性能、調度的公平。虛擬機環境的調度需求是要充分利用CPU資源、支持精確的CPU分配、性能隔離、考慮虛擬機之間的不對等、考慮虛擬機之間的依賴。常見的CPU調度演算法有BVT、SEDF、CB等。
（2）內存虛擬化
VMM通常採用分塊共享的思想來虛擬計算機的物理內存。VMM將機器的內存分配給各個虛擬機，並維護機器內存和虛擬機內存之間的映射關系，這些內存在虛擬機看來是一段從地址0 開始的、連續的物理地址空間。在進行內存虛擬化後，內存地址將有機器地址、偽物理地址和虛擬地址三種地址。在X86 的內存定址機制中，VMM能夠以頁面為單位建立虛擬地址到機器地址的映射關系，並利用頁面許可權設置實現不同虛擬機間內存的隔離和保護。為了提高地址轉換的性能，X86 處理器中加入TLB，緩存已經轉換過的虛擬地址，在每次虛擬地址空間切換時，硬體自動完成切塊TLB。為了實現虛擬地址到物理地址的高效轉換，通常採取復合映射的思想，通過MMU半虛擬化和影子頁表來實現頁表的虛擬化。虛擬機監控器的數據不能被虛擬機訪問，因此需要一種隔離機制，這種隔離機制主要通過修改客戶操作系統或段保護來實現。內存虛擬化的優化機制，包括按需取頁、虛擬存儲、內存共享等。
（3）I/O虛擬化
由於I/O設備具有異構性強，內部狀態不易控制等特點，VMM系統針對I/O設備虛擬化有全虛擬化、半虛擬化、軟體模擬和直接I/O訪問等設計思路。近年來，更多的學者將I/O虛擬化的研究放在共享的網路設備虛擬化研究，提出將IOVM結構映射到多核心伺服器平台。I/O設備除了增加吞吐量和固有的並行數據流、聯系串列特性以及基於分組的協議外，還應該考慮到傳統的PCI 兼容的PCI Express的硬體，建立相應的匯流排適配器，以彌補象單一主機無專門的驅動程序時的需要。有些研究人員專注於外存儲虛擬化的研究，提出讓存儲虛擬化系統上的SCSI目標模擬器運行在SAN上，存儲動態的目標主機的物理信息，並使用映射表方法來修改SCSI命令地址，使用點陣圖的技術來管理可用空間等思想。存儲虛擬化系統應提供諸如邏輯卷大小、各種功能、數據鏡像和快照，並兼容集群主機和多個操作系統。由於外存儲虛擬化能全面提升存儲區域網路的服務質量，而帶外虛擬化與帶內虛擬化相比具有性能高和擴展性好等優點，通過運用按序操作、Redo日誌以及日誌完整性鑒別，設計基於關系模型的磁碟上虛擬化元數據組織方式，可以形成一致持久的帶外虛擬化系統。
1.3 虛擬化的管理
虛擬化的管理主要指多虛擬機系統的管理，多虛擬機系統是指在對多計算系統資源抽象表示的基礎上，按照自己的資源配置構建虛擬計算系統，其主要包括虛擬機的動態遷移技術和虛擬機的管理技術。
（1）虛擬機之間的遷移
將虛擬化作為一種手段管理現有的資源和加強其在網路計算的利用率，通過構建分布式可重構的虛擬機，必要時在物理伺服器運行時遷移服務。通過移動代理技術、分布式虛擬機等提高資源利用率和服務可用性，通過尋找服務最優的策略在可重構和分布式虛擬機上遷移。為了將虛擬機運行的操作系統與應用程序從一個物理結點遷移到另外一個運行結點，同時保持客戶操作系統和應用程序不受干擾，有些研究者提出以數據為中心的可遷移的虛擬運行環境，使得用戶操作環境實現異地遷移、無縫重構；
也有研究人員提出程序執行環境的動態按需配置機制。在跨物理伺服器遷移虛擬機，進行自動化的虛擬伺服器的管理，必須考慮高層次的服務質量要求和資源管理成本。有些研究人員提出了通過管理程序控制的方法，以支持移動IP的實時遷移虛擬機在網路上，使虛擬機實時遷移其分布計算資源，從而改善遷移性能，降低網路恢復延遲，提供高可靠性和容錯。有些研究機構通過設計一個通用的硬體抽象層，實現多個虛擬機的移植，具有高效率執行環境中的移動設備。虛擬機的遷移步驟一般有啟動遷移、內存遷移、凍結虛擬機、虛擬機恢復執行。
（2）虛擬機的管理
對於多虛擬機來說，一個非常重要的方面是減少用戶對動態的和復雜的物理設備的管理和維護，通過軟體和工具來實現任務管理。當前典型的多虛擬機伺服器管理軟體是Virtual Infrastructure，它通過Virtual Center管理伺服器的虛擬機池，通過VMotion完成虛擬機的遷移，通過VMFS管理多虛擬機文件系統。其次，Parallax 是針對Xen 的多虛擬機管理器，它通過採用消除寫共享，增強客戶端的緩存等方式並利用模板映像來建立整個系統；同時使用快照（snapshot）以及寫時復制（-on-write）機制來實現塊級共享，並使用副本來保證可用性。虛擬機監控器直接控制parallax 使用的物理盤，它們運行物理設備驅動器，並給虛擬磁碟鏡像VDI 的本地虛擬機提供一個普通的塊介面。
2 虛擬化在製造業信息化中的應用
2.1 虛擬化在製造業信息化中的應用框架
當今製造業正朝著精密化、自動化、柔性化、集成化、網路化、信息化和智能化的方向發展，在這種趨勢下，誕生了許多先進製造技術和先進製造模式。這些先進製造技術和先進製造模式要求現有的IT基礎設施能提供更高的計算服務水平，因此在製造業信息化中，需要建立以虛擬化為導向的資源分配體系結構，提供客戶驅動的服務管理和計算風險管理，維持以服務水平協議（SLA）為導向的資源分配體系。虛擬化在製造業信息化中主要用於集中IT管理、應用整合、工業控制、虛擬製造等。
處在最底層的是製造業企業的虛擬計算資源池（VirtualCluster），它由多台物理伺服器（PhysicsMachine）形成，各物理伺服器上運行著虛擬化軟體（VMM），虛擬化軟體上運行著完成各種任務需求的虛擬機，虛擬計算資源池的虛擬化管理軟體（VMS）為IT環境提供集中化、操作自動化、資源優化的功能，可以快速部署向導和虛擬機模板。虛擬計算資源池中的虛擬機將不同類型的客戶操作系統（Guest OS）和運行其上的數據層、服務層應用程序（App）封裝在一起，形成一個企業協同設計製造的完整系統，為表示層的用戶提供多種形態的數據處理和顯示功能。在圖1 的框架中，虛擬計算資源池的動態資源調度（DRS）模塊可以跨越物理機不間斷地監控資源利用率，並根據反映業務需要和不斷變化的優先順序的預定規則，在多個虛擬機之間分配可用資源。在製造業信息化中，集中IT管理、應用整合、工業控制、虛擬製造等多種應用需求都將以各種服務的形式被封裝到了虛擬機中，例如製造任務協同服務、資源管理服務、信息訪問服務、WWW服務、工業控制服務、應用系統集成服務、數據管理服務、高效能計算服務、工具集服務等；同時支撐所有應用需求的資料庫也被封裝到了虛擬機中，例如企業模型資料庫、製造資源資料庫、產品模型資料庫、專業知識資料庫、用戶信息資料庫等。虛擬化特有的優點使它能確保所有虛擬機中的關鍵業務連續可靠地運行。
2.2 虛擬化在製造業信息化應用框架中的作用
虛擬化在製造業信息化中的應用主要有：