什么是虚拟计算机集群

　　这个问题来自近期几位网友的私信，他们不约而同问到一个问题：什么是虚拟计算机集群？Laxcus分布式操作系统是如何做的？下面就正式回答一下这个问题。

　　在我们传统的认知里，或者大家平常比较多接触的，都是基于单机系统的虚拟化。比如VMWare，它能够把一台物理计算机虚拟出多台逻辑计算机，然后把这些虚拟出来的空间，分配给多人使用，这就是单机虚拟化。
　　Laxcus分布式操作系统实现的计算机集群虚拟化，和单机虚拟化类似，但是又很不一样。类似的地方就是它都能够把物理的硬件空间划分成多个逻辑的软件空间。不同的地方是，Laxcus分布式操作系统的虚拟目标是计算机集群，而不是单台计算机。各位见过计算机集群的都知道，计算机集群就是一大堆服务器的组合体。Laxcus分布式操作系统要做的工作，就是把它们用网络连接起来，形成一个互相联动运行的整体。然后在这个上面，利用虚拟管道技术，把一个物理的计算机集群空间，划分出一定数量的虚拟的计算机集群空间，分配给不同的人使用。因为计算机集群由很多服务器组成，是一个分布式的运行环境，它能够处理的数据，输出的算力，运行的应用软件数量，要远远超过单台计算机。这个规模，可以是单机系统的几个数量级。虚拟计算机集群也继承了这个特点，它的处理能力要超过单机虚拟化。因为数据处理能力和计算算力的巨幅增加，很多在单机系统上难以实现的工作，在虚拟计算机集群上都可以瞬间完成。从实际效果来说，就象每个用户都拥有了一台属于自己的个人超级计算机。如果使用过超级计算机，或者把Laxcus集群扩展到数十个到数百个节点规模，然后去处理一下大型的分布式计算，就能很容易感受到这一点。这种体现是单机虚拟化难以匹敌很感受到的。
　　顺道说一下虚拟管理技术，这是一项把计算机上的虚拟单元连接起来的技术，它基于网络通信。因为虚拟通道，所有用户的网络通信也从逻辑上隔离起来，用户可以放心地让自己业务的数据流、指令流、应用软件在各自的网络空间内流动传输，而不必担心出现混淆现象。
　　下面再说一下虚拟计算机集群的生成和运行流程。
　　首先看下面这张图。

Laxcus拓扑结构

　　这是一张Laxcus分布式操作系统的拓扑结构图。Laxcus分布式操作系统由各种类型的节点组成，每类节点执行各自不同的工作，其中有负责存储的节点，有负责计算节点，也有提供虚拟化接入和分配的节点。在这个集群里，用户位于FRONT节点，FRONT节点是一个客户端节点，支持UI交互和结果展示，通过远程登录，以图形界面或者字符界面方式接入Laxcus计算机集群。除了FRONT节点被用户使用，Laxcus集群的其它节点都属于管理员管理范围，这些节点围绕着FRONT节点提供各种各样的分布式服务。用户登录的过程中，Laxcus分布式操作系统会检查当前计算机集群的可用空间，拿出其中一个，分配登录用户使用。Laxcus采用资源复用的方式分配虚拟计算机集群，这样做的目的主要是提高计算机集群的使用效率，通过虚拟化+资源复用，尽可能地把运营成本降到最低。Laxcus分布式操作系统分配虚拟计算机集群的过程有快有慢，在网络带宽充裕，可用的虚拟计算机集群足够多的时候，分配工作会很快，通常几秒就可以完成。如果网络带宽少，或者可用的剩余虚拟计算机集群严重不足的时候，将会比较慢，通常在十几秒或者几十秒之间。如果虚拟计算机集群已经分配完成，这个时候用户再登录，将会导致登录失败。
　　下面这张图是Laxcus分布式操作系统的图形桌面，它的右上角是登录弹窗，它显示了资源充裕的情况下，系统分配虚拟计算机集群和分配虚拟计算机集群消耗的时间。

Laxcus分布式操作系统图形桌面

　　当用户登录成功，系统分配虚拟计算机集群完成之后，就正式进入运行状态。用户要做的所有工作，包括执行分布式指令、处理大数据，运行分布式应用软件，都在自己的虚拟计算机集群空间，不会与其他人出现交集。象其它虚拟软件一样，Laxcus分布式操作系统在运行过程中，会自动执行虚拟化隔离工作，使不同用户之间老死不相往来。
从商业角度来说，虚拟化计算机集群最主要的作用，就是降本增效，在此基础上，新版本的Laxcus分布式操作系统还支持动态的资源复用，能够根据用户计算需求，让用户共享底层资源，进一步压缩了运营成本。从近期的用户反馈和使用运行效率看，这个成本基本是原来成本的1/20 - 1/50之间。这样从成本上，允许有更多人使用到计算机集群的巨大算力和存储能力，为企业向云端迁移应用业务提供了动力。
　　以上就是虚拟计算机集群的大致情况，各位如果有什么想法、问题、要求，还可以继续私信我，我会尽力回答大家。　

　　附说明：Laxcus是一个开源、容错、高扩展、多人共享、多机协同分布运行的操作系统，通过分布式应用软件，聚合数据、算力、机器算法，处理大规模、超大规模的存储和计算工作。企业版支持百万级节点规模的计算机集群、亿级用户在线。