虚拟技术

随着围绕数字化、网络化开展的各种多媒体处理业务的不断增加，存储系统网络平台已经成为一个核心平台，同时各种应用对平台的要求也越来越高，不光是在存储容量上，还包括数据访问性能、数据传输性能、数据管理能力、存储扩展能力等等多个方面。可以说，存储网络平台的综合性能的优劣，将直接影响到整个系统的正常运行。 为达到这些要求，一种新兴的技术正越来越受到大家的关注，即虚拟存储技术。 其实虚拟化技术并不是一件很新的技术，它的发展，应该说是随着计算机技术的发展而发展起来的，最早是始于70年代。由于当时的存储容量，特别是内存容量成本非常高、容量也很小，对于大型应用程序或多程序应用就受到了很大的限制。为了克服这样的限制，人们就采用了虚拟存储的技术，最典型的应用就是虚拟内存技术。随着计算机技术以及相关信息处理技术的不断发展，人们对存储的需求越来越大。这样的需求刺激了各种新技术的出现，比如磁盘性能越来越好、容量越来越大。但是在大量的大中型信息处理系统中，单个磁盘是不能满足需要，这样的情况下存储虚拟化技术就发展起来了。在这个发展过程中也由几个阶段和几种应用。首先是磁盘条带集（RAID，可带容错）技术，将多个物理磁盘通过一定的逻辑关系集合起来，成为一个大容量的虚拟磁盘。而随着数据量不断增加和对数据可用性要求的不断提高，又一种新的存储技术应运而生，那就是存储区域网络（SAN）技术。SAN的广域化则旨在将存储设备实现成为一种公用设施，任何人员、任何主机都可以随时随地获取各自想要的数据。目前讨论比较多的包括iSCSI、FC Over IP 等技术，由于一些相关的标准还没有最终确定，但是存储设备公用化、存储网络广域化是一个不可逆转的潮流。 一、虚拟存储的概念 所谓虚拟存储，就是把多个存储介质模块（如硬盘、RAID）通过一定的手段集中管理起来，所有的存储模块在一个存储池（Storage Pool）中得到统一管理，从主机和工作站的角度，看到就不是多个硬盘，而是一个分区或者卷，就好象是一个超大容量（如1T以上）的硬盘。这种可以将多种、多个存储设备统一管理起来，为使用者提供大容量、高数据传输性能的存储系统，就称之为虚拟存储。 二、虚拟存储的分类 目前虚拟存储的发展尚无统一标准，从虚拟化存储的拓扑结构来讲主要有两种方式：即对称式与非对称式。对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备与存储软件系统、交换设备集成为一个整体，内嵌在网络数据传输路径中；非对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径之外。从虚拟化存储的实现原理来讲也有两种方式；即数据块虚拟与虚拟文件系统。具体如下： 1．对称式虚拟存储 图1对称式虚拟存储解决方案的示意图 在图1所示的对称式虚拟存储结构图中，存储控制设备 High Speed Traffic Directors（HSTD）与存储池子系统Storage Pool集成在一起，组成SAN Appliance。可以看到在该方案中存储控制设备HSTD在主机与存储池数据交换的过程中起到核心作用。该方案的虚拟存储过程是这样的：由HSTD内嵌的存储管理系统将存储池中的物理硬盘虚拟为逻辑存储单元（LUN），并进行端口映射（指定某一个LUN能被哪些端口所见），主机端将各可见的存储单元映射为操作系统可识别的盘符。当主机向SAN Appliance写入数据时，用户只需要将数据写入位置指定为自己映射的盘符（LUN），数据经过HSTD的高速并行端口，先写入高速缓存，HSTD中的存储管理系统自动完成目标位置由LUN到物理硬盘的转换，在此过程中用户见到的只是虚拟逻辑单元，而不关心每个LUN的具体物理组织结构。该方案具有以下主要特点： （1）采用大容量高速缓存，显著提高数据传输速度。 缓存是存储系统中广泛采用的位于主机与存储设备之间的I/O路径上的中间介质。当主机从存储设备中读取数据时，会把与当前数据存储位置相连的数据读到缓存中，并把多次调用的数据保留在缓存中；当主机读数据时，在很大几率上能够从缓存中找到所需要的数据。直接从缓存上读出。而从缓存读取数据时的速度只受到电信号传播速度的影响（等于光速），因此大大高于从硬盘读数据时盘片机械转动的速度。当主机向存储设备写入数据时，先把数据写入缓存中，待主机端写入动作停止，再从缓存中将数据写入硬盘，同样高于直接写入硬盘的速度 （2）多端口并行技术，消除了I/O瓶颈。 传统的FC存储设备中控制端口与逻辑盘之间是固定关系，访问一块硬盘只能通过控制它的控制器端口。在对称式虚拟存储设备中，SAN Appliance的存储端口与LUN的关系是虚拟的，也就是说多台主机可以通过多个存储端口（最多8个）并发访问同一个LUN；在光纤通道100MB/带宽的大前提下，并行工作的端口数量越多，数据带宽就越高。 （3）逻辑存储单元提供了高速的磁盘访问速度。 在视频应用环境中，应用程序读写数据时以固定大小的数据块为单位（从512byte到1MB之间）。而存储系统为了保证应用程序的带宽需求，往往设计为传输512byte以上的数据块大小时才能达到其最佳I/O性能。在传统SAN结构中，当容量需求增大时，唯一的解决办法是多块磁盘（物理或逻辑的）绑定为带区集，实现大容量LUN。在对称式虚拟存储系统中，为主机提供真正的超大容量、高性能LUN，而不是用带区集方式实现的性能较差的逻辑卷。与带区集相比，Power LUN具有很多优势，如大块的I/O block会真正被存储系统所接受，有效提高数据传输速度；并且由于没有带区集的处理过程，主机CPU可以解除很大负担，提高了主机的性能。 （4）成对的HSTD系统的容错性能。 在对称式虚拟存储系统中，HSTD是数据I/O的必经之地，存储池是数据存放地。由于存储池中的数据具有容错机制保障安全，因此用户自然会想到HSTD是否有容错保护。象许多大型存储系统一样，在成熟的对称式虚拟存储系统中，HSTD是成对配制的，每对HSTD之间是通过SAN Appliance内嵌的网络管理服务实现缓存数据一致和相互通信的。 （5）在SAN Appliance之上可方便的连接交换设备，实现超大规模Fabric结构的SAN。 因为系统保持了标准的SAN结构，为系统的扩展和互连提供了技术保障，所以在SAN Appliance之上可方便的连接交换设备，实现超大规模Fabric结构的SAN。 2．非对称式虚拟存储系统 图2非对称式虚拟存储系统示意图 在图2所示的非对称式虚拟存储系统结构图中，网络中的每一台主机和虚拟存储管理设备均连接到磁盘阵列，其中主机的数据路径通过FC交换设备到达磁盘阵列；虚拟存储设备对网络上连接的磁盘阵列进行虚拟化操作，将各存储阵列中的LUN虚拟为逻辑带区集（Strip）,并对网络上的每一台主机指定对每一个Strip的访问权限（可写、可读、禁止访问）。当主机要访问某个Strip时，首先要访问虚拟存储设备，读取Strip信息和访问权限，然后再通过交换设备访问实际的Strip中的数据。在此过程中，主机只会识别到逻辑的Strip，而不会直接识别到物理硬盘。这种方案具有如下特点： （1）将不同物理硬盘阵列中的容量进行逻辑组合，实现虚拟的带区集，将多个阵列控制器端口绑定，在一定程度上提高了系统的可用带宽。 （2）在交换机端口数量足够的情况下，可在一个网络内安装两台虚拟存储设备，实现Strip信息和访问权限的冗余。 但是该方案存在如下一些不足： （1）该方案本质上是带区集——磁盘阵列结构，一旦带区集中的某个磁盘阵列控制器损坏，或者这个阵列到交换机路径上的铜缆、GBIC损坏，都会导致一个虚拟的LUN离线，而带区集本身是没有容错能力的，一个LUN的损坏就意味着整个Strip里面数据的丢失。 （2）由于该方案的带宽提高是通过阵列端口绑定来实现的，而普通光纤通道阵列控制器的有效带宽仅在40MB/S左右，因此要达到几百兆的带宽就意味着要调用十几台阵列，这样就会占用几十个交换机端口，在只有一两台交换机的中小型网络中，这是不可实现的。 （3）由于各种品牌、型号的磁盘阵列其性能不完全相同，如果出于虚拟化的目的将不同品牌、型号的阵列进行绑定，会带来一个问题：即数据写入或读出时各并发数据流的速度不同，这就意味着原来的数据包顺序在传输完毕后被打乱，系统需要占用时间和资源去重新进行数据包排序整理，这会严重影响系统性能。 3．数据块虚拟与虚拟文件系统 以上从拓扑结构角度分析了对称式与非对称式虚拟存储方案的异同，实际从虚拟化存储的实现原理来讲也有两种方式；即数据块虚拟与虚拟文件系统。 数据块虚拟存储方案着重解决数据传输过程中的冲突和延时问题。在多交换机组成的大型Fabric结构的SAN中，由于多台主机通过多个交换机端口访问存储设备，延时和数据块冲突问题非常严重。数据块虚拟存储方案利用虚拟的多端口并行技术，为多台客户机提供了极高的带宽，最大限度上减少了延时与冲突的发生，在实际应用中，数据块虚拟存储方案以对称式拓扑结构为表现形式。 虚拟文件系统存储方案着重解决大规模网络中文件共享的安全机制问题。通过对不同的站点指定不同的访问权限，保证网络文件的安全。在实际应用中，虚拟文件系统存储方案以非对称式拓扑结构为表现形式。 三、虚拟存储技术的实现方式 目前实现虚拟存储主要分为如下几种： 1．在服务器端的虚拟存储 服务器厂商会在服务器端实施虚拟存储。同样，软件厂商也会在服务器平台上实施虚拟存储。这些虚拟存储的实施都是通过服务器端将镜像映射到外围存储设备上，除了分配数据外，对外围存储设备没有任何控制。服务器端一般是通过逻辑卷管理来实现虚拟存储技术。逻辑卷管理为从物理存储映射到逻辑上的卷提供了一个虚拟层。服务器只需要处理逻辑卷，而不用管理存储设备的物理参数。 用这种构建虚拟存储系统，服务器端是一性能瓶颈，因此在多媒体处理领域几乎很少采用。 2．在存储子系统端的虚拟存储 另一种实施虚拟的地方是存储设备本身。这种虚拟存储一般是存储厂商实施的，但是很可能使用厂商独家的存储产品。为避免这种不兼容性，厂商也许会和服务器、软件或网络厂商进行合作。当虚拟存储实施在设备端时，逻辑（虚拟）环境和物理设备同在一个控制范围中，这样做的益处在于：虚拟磁盘高度有效地使用磁盘容量，虚拟磁带高度有效地使用磁带介质。 在存储子系统端的虚拟存储设备主要通过大规模的RAID子系统和多个I/O通道连接到服务器上，智能控制器提供LUN访问控制、缓存和其他如数据复制等的管理功能。这种方式的优点在于存储设备管理员对设备有完全的控制权，而且通过与服务器系统分开，可以将存储的管理与多种服务器操作系统隔离，并且可以很容易地调整硬件参数。 3．网络设备端实施虚拟存储 网络厂商会在网络设备端实施虚拟存储，通过网络将逻辑镜像映射到外围存储设备，除了分配数据外，对外围存储设备没有任何控制。在网络端实施虚拟存储具有其合理性，因为它的实施既不是在服务器端，也不是在存储设备端，而是介于两个环境之间，可能是最“开放”的虚拟实施环境，最有可能支持任何的服务器、操作系统、应用和存储设备。从技术上讲，在网络端实施虚拟存储的结构形式有以下两种：即对称式与非对称式虚拟存储。 从目前的虚拟存储技术和产品的实际情况来看，基于主机和基于存储的方法对于初期的采用者来说魅力最大，因为他们不需要任何附加硬件，但对于异构存储系统和操作系统而言，系统的运行效果并不是很好。基于互联设备的方法处于两者之间，它回避了一些安全性问题，存储虚拟化的功能较强，能减轻单一主机的负载，同时可获得很好的可扩充性。 不管采用何种虚拟存储技术，其目的都使为了提供一个高性能、安全、稳定、可靠、可扩展的存储网络平台，满足节目制作网络系统的苛刻要求。根据综合的性能价格比来说，一般情况下，在基于主机和基于存储设备的虚拟存储技术能够保证系统的数据处理能力要求时，优先考虑，因为这两种虚拟存储技术构架方便、管理简单、维护容易、产品相对成熟、性能价格比高。在单纯的基于存储设备的虚拟存储技术无法保证存储系统性能要求的情况下，我们可以考虑采用基于互连设备的虚拟存储技术。 四、虚拟存储的特点 虚拟存储具有如下特点： （1）虚拟存储提供了一个大容量存储系统集中管理的手段，由网络中的一个环节（如服务器）进行统一管理，避免了由于存储设备扩充所带来的管理方面的麻烦。例如，使用一般存储系统，当增加新的存储设备时，整个系统（包括网络中的诸多用户设备）都需要重新进行繁琐的配置工作，才可以使这个“新成员”加入到存储系统之中。而使用虚拟存储技术，增加新的存储设备时，只需要网络管理员对存储系统进行较为简单的系统配置更改，客户端无需任何操作，感觉上只是存储系统的容量增大了。 （2）虚拟存储对于视频网络系统最有价值的特点是：可以大大提高存储系统整体访问带宽。存储系统是由多个存储模块组成，而虚拟存储系统可以很好地进行负载平衡，把每一次数据访问所需的带宽合理地分配到各个存储模块上，这样系统的整体访问带宽就增大了。例如，一个存储系统中有4个存储模块，每一个存储模块的访问带宽为50MBps，则这个存储系统的总访问带宽就可以接近各存储模块带宽之和，即200MBps。 （3）虚拟存储技术为存储资源管理提供了更好的灵活性，可以将不同类型的存储设备集中管理使用，保障了用户以往购买的存储设备的投资。 （4）虚拟存储技术可以通过管理软件，为网络系统提供一些其它有用功能，如无需服务器的远程镜像、数据快照(Snapshot)等。 五、虚拟存储的应用 由于虚拟存储具有上述特点，虚拟存储技术正逐步成为共享存储管理的主流技术，其应用具体如下： 1．数据镜像 数据镜像就是通过双向同步或单向同步模式在不同的存储设备间建立数据复本。一个合理的解决方案应该能在不依靠设备生产商及操作系统支持的情况下，提供在同一存储阵列及不同存储阵列间制作镜像的方法。 2．数据复制 通过IP地址实现的远距离数据迁移（通常为异步传输）对于不同规模的企业来说，都是一种极为重要的数据灾难恢复工具。好的解决方案不应当依赖特殊的网络设备支持，同时，也不应当依赖主机，以节省企业的管理费用。 3．磁带备份增强设备 过去的几年，在磁带备份技术上鲜有新发展。尽管如此，一个网络存储设备平台亦应能在磁带和磁盘间搭建桥路，以高速、平稳、安全地完成备份工作。 4．实时复本 出于测试、拓展及汇总或一些别的原因，企业经常需要制作数据复本。 5．实时数据恢复 利用磁带来还原数据是数据恢复工作的主要手段，但常常难以成功。数据管理工作其中一个重要的发展新方向是将近期内的备分数据（可以是数星期前的历史数据）转移到磁盘介质，而非磁带介质。用磁盘恢复数据就象闪电般迅速（所有文件能在60秒内恢复），并远比用磁带恢复数据安全可靠。同时，整卷（Volume）数据都能被恢复。 6．应用整合 存储管理发展的又一新方向是，将服务贴近应用。没有一个信息技术领域的管理人员会单纯出于对存储设备的兴趣而去购买它。存储设备是用来服务于应用的，比如数据库，通讯系统等等。通过将存储设备和关键的企业应用行为相整合，能够获取更大的价值，同时，大大减少操作过程中遇到的难题。 7．虚拟存储在数字视频网络中的应用 现在我着重介绍虚拟存储在数字视频网络中的应用。 数字视频网络对广播电视行业来说已经不是一个陌生的概念了，由于它在广播电视技术数字化进程中起到了重要的作用，国内各级电视台对其给予极大的关注，并且开始构造和应用这类系统，在数字视频网的概念中完全打破了以往一台录象机、一个编辑系统、一套播出系统的传统结构，而代之以上载工作站、编辑制作工作站、播出工作站及节目存储工作站的流程，便于操作和管理。节目上载、节目编辑、节目播出在不同功能的工作站上完成，可成倍提高工作效率。同时，由于采用非线性编辑系统，除了采集时的压缩损失外。信号在制作、播出过程中不再有任何损失，节目的技术质量将大大提高。 在现有的视频网络系统中，虽然电脑的主频、网络的传输速率以及交换设备的性能，已经可以满足绝大多数应用的要求，但其中存储设备的访问带宽问题成为了系统的一个主要性能瓶颈。视频编辑、制作具有数据量存储大、码流高、实时性强、安全性重要等特点。这就要求应用于视频领域的存储技术和产品必须具有足够的带宽并且稳定性要好。 在单机应用时，为了保证一台编辑站点有足够的数据带宽，SCSI技术、本地独立磁盘冗余阵例RAID（Redundant Array of Independent Disks）技术（包括软件和硬件）被广泛应用，它通过把若干个SCSI硬盘加上控制器组成一个大容量，快速响应，高可靠性的存储子系统，从用户看可作为一个逻辑盘或者虚拟盘，从而大大提高了数据传输率和存储容量，同时利用纠错技术提高了存储的可靠性，并可满足带宽要求。 随着节目制作需求的发展，要求2—3台站点共享编辑数据。这时可利用SCSI网络技术实现这一要求。几台编辑站点均配置高性能的SCSI适配器，连接至共享的SCSI磁盘阵列，既可以实现几个站点共享数据，又可以保证每一台单机的工作带宽。 光纤通道技术的成熟应用对视频网络的发展具有里程碑的意义，从此主机与共享存储设备之间的连接距离限制从几米、十几米，扩展到几百米、几千米，再配合光纤通道交换设备，网络规模得到几倍、十几倍的扩充。这时候的FC（Fibre Channel光纤通道）磁盘阵列——RAID容错技术、相对SCSI的高带宽、大容量，成为视频网络中的核心存储设备。 随着电视台规模的发展，全台级大规模视频网络的应用被提出。在这种需求下，就必须将更先进的存储技术与产品引入视频领域。存储区域网（SAN）的发展目前正处于全速上升期，各种概念层出不穷。其中具有划时代意义的是虚拟存储概念的提出。相对于传统的交换机加RAID阵列，主机通过硬件层直接访问阵列中的硬盘的SAN结构，虚拟存储的定位是将数据存储功能从实际的、物理的数据存取过程中抽象出来，使普通用户在访问数据时不必关心具体的存储设备的配置参数、物理位置及容量，从而简化用户和系统管理人员的工作难度。 在设计一个视频网络系统的时候，对存储系统的选用，主要考虑如下几个因素：（1）总体带宽性能；（2）可管理性；（3）安全性；（4）可扩展性；（5）系统成本。 当然，这些因素之间有时是相互制约的，特别是系统成本与性能和安全性的关系。如何在这些因素之间寻求合理的、实用的、经济的配合，是一个需要解决的课题。虚拟存储技术的出现，为我们在构建视频网络系统时提供了一个切实可行的高性能价格比的解决方案。 从拓扑结构来讲，对称式的方案具有更高的带宽性能，更好的安全特性，因此比较适合大规模视频网络应用。非对称式方案由于采用了虚拟文件原理，因此更适合普通局域网（如办公网）的应用。

虚拟技术（Virtual Technology）是指通过计算机技术模拟现实世界中的人、事、物的一种技术手段。它利用计算机生成的图像、声音、触觉等来模拟真实的环境，使用户可以身临其境地体验和交互。虚拟技术可以应用于多个领域，包括游戏、教育、医疗、建筑等。在游戏领域，虚拟技术可以创造出虚拟世界，使玩家可以在其中进行各种活动，与其他玩家进行互动。在教育领域，虚拟技术可以模拟真实的学习环境，为学生提供更加直观的学习体验。在医疗领域，虚拟技术可以用于手术模拟、康复训练等方面，提高医疗效果。在建筑领域，虚拟技术可以用于建筑设计、可视化展示等方面，帮助设计师更好地理解和呈现设计。虚拟技术的实现需要计算机图形学、计算机视觉、计算机模拟等多个技术的支持。计算机图形学可以创建和渲染出逼真的图像，计算机视觉可以实现对用户动作和表情的识别，计算机模拟可以模拟物体的运动和变形。此外，虚拟技术还需要配备虚拟现实设备（如头戴显示器、手柄等），以提供更加沉浸式的体验。虚拟技术发展迅速，在科技创新和应用领域具有广阔的前景。随着硬件设备的不断进步和成本的降低，虚拟技术将逐渐走进人们的生活，并对人们的生产、生活方式产生深远的影响。

同样，虚拟机在物理服务器间迁移以实现整个环境效率最大化时，在这些服务器间共享的网络介质要实现快速的切换和转换。　　如果说所有的虚拟化环境都有一个共同的主题，那就是数据中心虚拟化存储空间需求。尽管现在市场上更倾向于使用StorageAreaNetwork(SAN)技术，但是NetworkAttachedStorage(NAS)也能满足企业数据中心这方面的需求。　　网络存储的实现有两个主要的方法：NAS和SAN。这两种方法在网络架构以及在网络客户端上的表现都有所差别。NAS设备利用现有的IP网络和传输文件层接入，提取它可用的物理磁盘，并以网络共享的方式向使用诸如CIFS或NFS的终端客户机提供一致的文件系统。NAS设备对网络方式的文件共享进行了优化，因为它们与文件服务器几乎是相同的。　　相反，SAN技术，包括FibreChannel(FC)和iSCSI，实现数据块层访问，放弃文件系统抽象并在客户端表现为未格式化的硬盘。FC是目前最流行的SAN技术，它运行在一个专用的网络上，要求在每个服务器上使用专属的FC交换机和主机总线适配器(HBA)。而FibreChanneloverEthernet(FCoE)是一个补充的新标准，它将存储和IP网络合并到一个聚合交换机上，但是它仍然需要在每个服务器上使用特殊的聚合网络适配器(CNA)。　　而另一个数据块级技术iSCSI则在IP流量中封装了SCSI命令，同时能够使用现有Ethernet网络接口适配器，但是它一般会增加一个TCP/IP卸载引擎(TOE)来优化性能。SAN解决方案在性能方面相对于NAS设备具备一定的优势，但也存在一些争议。SAN阵列的一个分区能够在两台主机上共享，但是这两台主机都会将空间看作是自己的，这样这两台主机之间就会有空间争夺的风险。虽然有一些方法可以解决这个资源争夺问题，但是这个修复方法会增加额外一层的抽象——而NAS解决方案已经包含这一层抽象了。　　两种类型的虚拟化存储数据中心都有各自的作用。例如，Microsoft的Exchange服务器只支持通过数据块级访问数据的网络存储。由于SAN的性能一般比NAS解决方案好，所以企业会在高I/O要求的应用中使用存储网络，如数据库。然而，出于实际管理虚拟机镜像库的目的，文件级访问很可能是许多环境中最简单的部署方法。根据组织的不同要求，数据中心经理可能会要求存储团队实现文件级存储，或者直接安装一个专用的NAS设备来满足他们数据中心虚拟化存储的需求。　　虚拟化环境中NAS的替代方法　　虽然许多人将NAS设备看作是支持虚拟化环境的最清晰的方法，但还有许多替代方案。对于已经部署了SAN的组织来说，他们可以使用NAS-SAN混合解决方案，在SAN可用空间之上再建立文件系统抽象。一个混合解决方案可以创建数据中心经理更喜欢的抽象层，同时保持中央存储网络的性能和可管理性。较小型的组织也可以考虑共享物理服务器上直接附加的存储空间，使用其中一个服务器作为中央存储库，而其余服务器则从这个服务器获取VM镜像。虽然这个解决方案可以在最小型的环境中运行，但是在较大型的环境中它可能很快就会导致I/O瓶颈。　　虚拟化中NAS的网络设计注意事项　　对于网络管理员来说，万幸的是NAS设备所依赖的文件共享和传输协议与大多数文件服务器是一样的，所以部署使用NAS的设计方法是非常相似的。然而，由于虚拟化环境的本质和所涉及的文件较大，所以在目标服务器上传输这些虚拟机镜像时需要尽早地考虑一些特别的注意事项。　　网络管理员在进行NAS部署时应该保证所有相关的连接至少使用GigabitEthernet。他们也必须验证连接虚拟环境的网络交换机使用的端口数足够，从而能给存储设备提供足够的带宽。管理员也应该再次评估可能影响服务器和存储之间连接的QualityofService(QoS)策略，并在需要时对它进行调整，可以给予增加的存储流量更高的优先级。在NAS部署前后都进行网络基线设置可以清晰的认识到添加NAS设备到数据中心网络所产生的影响。如果性能出现问题，那么通过VLAN或专用交换机对网络的存储流量进行划分也是一个解决方法。　　网络管理员应该与数据中心经理紧密协作，一起进行性能测试和比较NAS设备上可用的各种网络协议，一般是NFS和CIFS。这两种标准的实现会因为网络设备、操作系统和虚拟化存储方案的不同而差别很大。由于平台的差异，以及组织的不同需求，每个可用方法的性能测试都将会帮助您确定特定环境中的最佳解决方案。　　最后，网络管理员和数据中心经理在数据中心中部署一个NAS设备时需要注意那些可能超出技术支持容量的增长。网络存储的作用可能快速地增大，从而导致I/O瓶颈和其他问题。虚拟环境快速修复可能会像滚雪球一样成为一个企业存储解决方案，特别是在小型组织。可以肯定的是，即使是很小型的NAS部署都会讨论向更包容的企业网络存储战略发展。根据不同需求，如果企业需要更高的吞吐量，那么网络存储可能需要增长为较大规模NAS的解决方案或迁移到SAN的解决方案。

在计算机科学中， 虚拟技术 是一种通过组合或分区现有的计算机资源（CPU、记忆体、磁碟空间等），使得这些资源表现为一个或多个操作环境，从而提供优于原有资源配置的访问方式的技术。虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构之间的壁垒。未来，所有的资源都是透明的，虚拟世界运行在各种各样的物理平台上，资源的管理都将按逻辑方式进行，完全实现资源的自动化分配，而虚拟化技术就是实现它的理想工具。虚拟化环境需要多种技术的协调配合：伺服器和作业系统的虚拟化、存储虚拟化、以及系统管理、资源管理和软体提交，与非虚拟化环境一致的套用环境。因为有了虚拟化，企业不再需要建立耗资巨大的数据中心就能够实现异地备份。这对用户来说极富吸引力。 基本介绍 中文名 ：虚拟技术 外文名 ：Virtualization 简介,虚拟仪器,虚拟显示,虚拟机,CPU,档案,桌面,技术分类,硬体模式,操作模式,半虚拟技术,弊端,优势,套用,科技开发,商业,医疗业,娱乐行业,城市规划,教育领域,军事领域, 简介 虚拟现实技术是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及感测技术的基础上发展起来的虚拟技术交叉学科，对该技术的研究始于20世纪60年代。直到90年代初，虚拟现实技术才开始作为一门较完整的体系而受到人们极大的关注。虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与互动的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此，虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰。虚拟现实的本质是人与计算机的通信技术，它几乎可以支持任何人类活动，适用于任何领域。 虚拟仪器 National Instruments—虚拟仪器创始人过去的三十多年里，NI通过虚拟仪器技术为测试测量和自动化领域带来了一 场革新：虚拟仪器技术把现成即用的商业技术与创新的软硬体平台相集成，从而为嵌入式设计、工业控制以及测试和测量提供了一种独特的解决方案。使用虚拟仪器技术，工程师们可以利用图形化开发软体方便高效地创建完全自定义的解决方案，以满足灵活多变的需求趋势——这完全不同于专门的、只有固定功能的传统仪器。如今，财富500强中85%的制造型企业已经选择了虚拟仪器技术，大幅度减少了自动化测试设备（ATE）的尺寸，使工作效率提升了十倍之多，而成本却只有传统仪器解决方案的一小部分。与此同时，虚拟仪器技术本身也在不断发展和创新，由于建立在商业可用技术的基础之上，使得正蓬勃发展着的新兴技术也成为推动虚拟仪器技术发展的新动力。 亦真亦假 虚拟显示 构建虚拟现实系统的目的是为了开发虚拟现实套用,所以任何一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完 看着迷糊备的虚拟现实套用开发平台，一般包括两个部分，一是硬体开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软体开发平台，即面向套用对象的虚拟现实套用软体开发平台。这其中面向套用对象的虚拟现实套用软体开发平台是最主要的，它在虚拟现实套用开发过程中承担著三维图形场景驱动的建立和套用功能的二次开发，是虚拟现实套用开发的高层API，同时也是连线VR外设、建立数学模型和套用资料库的基础平台，没有它将无法开发出功能完善的虚拟现实应用程式。因此，开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连线和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。虚拟现实显示系统。虚拟三维投影显示系统是整个虚拟现实系统中最重要的3D/VR图形显示输出系统，其核心部分是立体版的高亮度投影机及相关组件，它将VR工作站生成的高解析度3D/VR场景以大幅立体投影的方式显示出来，让要互动的三维虚拟世界高度逼真地浮现于参与者的眼前，从而为VR用户提供一个团体式参与，集体观看，具有高度临场感的投入型虚拟现实环境，并结合必要的虚拟外设(如数据手套、6自由度位置跟踪系统或其他互动设备)，参与者可从不同的角度和方位自由地进行互动、操纵，实现三维虚拟世界的实时互动和实时漫游。在虚拟现实套用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大萤幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统则是目前套用最为广泛的系统，因为虚拟现实技术要求套用系统具备沉浸性，而在这些所有的显示系统或设备中，虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统，因此，该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是现今国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和方式，也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。高度逼真的三维虚拟世界的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。非常适合于军事模拟训练、CAD/CAM（虚拟制造、虚拟装配）、建筑设计与城市规划、虚拟生物医学工程、科学可视化、教学演示等等诸多领域……虚拟现实互动系统，6自由度实时互动是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一，也是虚拟现实技术的精髓，离开实时互动，虚拟现实套用将失去其存在的价值和意义，这也是虚拟现实技术与三维动画和多媒体套用的最根本的区别。在虚拟现实互动套用中通常会借助于一些面向特定套用的特殊虚拟外设，它们主要是6自由度虚拟互动系统，比如：力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器或6自由度空间滑鼠、操纵杆等等。 虚拟技术 虚拟机 虚拟机技术是国际反病毒领域的前沿技术。这种技术更接近于人工分析，智慧型化极高，查毒的准确性也极高。首先我们描述一下一个病毒分析者的工作：当拿到一个样本时，我们并不敢直接运行它，因为它可能是带毒的，而且极可能是未知的，谁也无法查杀的新病毒。要分析它，我们必须做的是跟踪它的执行，查看它是否有传染模组，是否有破坏模组。如果一个样本中有用于传染的模组，我们就无可争辩的认定它是病毒，如果它还有破坏模组，我们就会将它归人恶性病毒。有些病毒是戏滤性的、学术性的，不会破坏系统。但，这也就如让您穿了一双泡水的鞋一样，脚上不会有大问题，却终归是心里不舒服的。这里涉及到一个重要问题，判定样本是否是病毒的重要问题：传染性。我们可以想像，如果能让程式判定一个“样本”是否有传染性，也就解决了反病毒领域中的一个重要难题“预警”。传统的程式设计师分析病毒会使用DOS的DEBUG程式，如今更多的人选择SOFT-ICE一类功能更强大的软体。但终归一点这类动态调试软体的核心就是单步跟踪执行被调程式的每一个语句。事实上，更为具体的做法可以是这样：用程式代码虚拟一个CPU来，同样也虚拟CPU的各个暂存器，甚至将硬体连线埠也虚拟出来，用调试程式调人被调的“样本”，将每一个语句放到虚拟环境中执行，这样我们就可以通过记忆体和暂存器以及连线埠的变化来了解程式的执行。这样的一个虚拟环境就是一个虚拟机。未来的虚拟现实技术在系统底层级上是有借鉴于虚拟机技术的。既然虚拟中可以反映程式的任何动态，那么，将病毒放到虚拟机中执行，则病毒的传染动作一定会被反映出来。如果这样，未知病毒的查出机率将是100%！如今个别反病毒软体选择了样本代码段的前几K位元组虚拟执行，其查出机率已高达95%左右。虚拟机用来侦测已知病毒速度更为惊人，误报率可降到一个千分点以下！这项技术在1997年被认为是国际反病毒领域的前沿技术，至今仍有许多人在研究和完善它。因为它的未来可能是一台用于Inter上的庞大的人工智慧化的反病毒机器人。当然，也是一个软体机器人。 看着迷糊 CPU CPU的虚拟化技术是一种硬体方案，支持虚拟技术的CPU带有特别最佳化过的指令集来控制虚拟过程，通过这些指令集，VMM(VirtualMachineMonitor，虚拟机监视器)会很容易提高性能，相比软体的虚拟实现方式会很大程度上提高性能。虚拟化技术可提供基于晶片的功能，借助兼容VMM软体能够改进纯软体解决方案。由于虚拟化硬体可提供全新的架构，支持作业系统直接在上面运行，从而无需进行二进制转换，减少了相关的性能开销，极大简化了VMM设计，进而使VMM能够按通用标准进行编写，性能更加强大。另外，在纯软体VMM中，现缺少对64位客户作业系统的支持，而随着64位处理器的不断普及，这一严重缺点也日益突出。而CPU的虚拟化技术除支持广泛的传统作业系统之外，还支持64位客户作业系统。 虚拟诱惑 档案 档案虚拟化(FileVirtualization)是在档案伺服器和访问这些档案伺服器的客户机之间创建一个抽象层。一旦套用，档案虚拟化层管理跨伺服器的档案和档案系统，允许管理员向客户机提供一个所有伺服器的逻辑档案挂接。这台伺服器继续托管档案数据和元数据。 虽然这种安排好想像不必要地增加了IT开销，但是，档案虚拟化提供了一些关键的优势，包括一个全局命名空间用来给网路档案伺服器上的档案加索引。此外，这种虚拟档案存储整合允许档案伺服器之间共享访问存储容量。档案伺服器之间实施的数据迁移对于最终用户和应用程式都是透明的。这在分层次的存储基础设施中是理想的。简言之，档案虚拟化允许企业访问网路档案伺服器上隔离的存储容量并且在上面进行无缝的档案迁移。 虚拟机 档案虚拟化可以部署为一台设备或者一台运行档案虚拟化软体的现成的伺服器。这种选择基本上是根据成本以及有关的管理和破坏水平确定的。最常用的部署选择是设备。这种设备有四种不同的架构：带外、带内、这两者的结合和分离路径(Split-Path)。 并为所有的档案虚拟化部署从长远看是成功的。有些机构也许会退回(撤销)他们的部署。这对于档案伺服器和网路附加存储平台来说是一个破坏性非常大的过程。在极端的情况下，退回可能需要机构卸载数据、删除档案虚拟化层，然后重新格式化和重新装载全部数据。经销商通常能够帮助识别潜在的退回问题，提供减轻破坏的建议。用户在一般部署之前通常要测试其退回的程式。 档案虚拟化受到可伸缩性的限制。可伸缩性包括档案系统、档案、伺服器或者输入/输出性能。档案虚拟化平台还必须要兼容当前的基础设施。这样，它就能够与现有的存储系统和交换机一起工作。要防止出现潜在的问题，档案虚拟化平台应该经常进行适当的可伸缩性和兼容性测试。 桌面 桌面虚拟化可以生成现有作业系统的全新虚拟镜像，它具有真实windows系统完全一样的功能。进入虚拟系统后，所有操作都是在这个全新的独立的虚拟系统里面进行，可以独立安装运行软体,保存数据,拥有自己的独立桌面。不会对真正的系统产生任何影响。也不会因为真正的系统出问题而影响在虚拟系统里面软体和数据。 国外的产品主要有MOJOPAC，它可以让你的iPod、外置硬碟、U 盘，或者别的什么奢华存储硬体摇身变为一台“私人便携 PC”的软体。MojoPac可以把你的XP桌面、设定、账号、甚至程式和习惯设定都塞进一个便携存储设备中，可以带着你的各种私人数据和习惯设定去不同机器上自由工作，真正即插即设即用。 国内的产品主要是prayaya v3，可以实现在任何非windows系统分区包括移动存储上安装大量的应用程式，当你还在为每次使用其它电脑但没有自己想用的软体而苦恼的时候，V3已经解决你的问题！我们可以在装有V3的移动存储里面装上自己常用软体，以后无论是你在公司还是在外面出差，只要带上装有V3的随身碟或者移动硬碟，就可以即插即用，并且所有的操作记录全部保留在移动存储上，不会在主机留下任何痕迹。 技术分类 主流虚拟技术，主流的x86虚拟机技术主要有这样几类： 硬体模式 虚拟硬体模型将计算机、存储和网路硬体间建立了一个抽象的虚拟化平台，使得所有的硬体被统一到一个虚拟化层中。现今，此类虚拟机的典型产品有Vmware 的Workstation、GSX Server、ESX Server和Microsoft的Virtual PC、Virtual Server以及Parallels Workstation等。 虚拟硬体模式特点：虚拟了Intel x86平台，可以同时运行多个作业系统和应用程式。通过使用虚拟化层，提供了硬体级的虚拟，即虚拟机为运行于虚拟机的作业系统映像提供了一整套虚拟的Intel x86兼容硬体。这套虚拟硬体虚拟了真正伺服器所拥有的全部设备：主机板晶片、CPU、记忆体、SCSI和IDE磁碟设备、各种接口、显示和其他输入输出设备。并且，每个虚拟机都可以被独立的封装到一个档案中，可以实现虚拟机的灵活迁移。 操作模式 虚拟作业系统模型是基于虚拟机运行的主机作业系统创建了一个虚拟层，用来虚拟机主机的作业系统。在这个虚拟层之上，可以创建多个相互隔离的虚拟专用伺服器(Virtual Private Server, VPS)。这些VPS可以最大化的效率共享硬体、软体许可证以及管理资源。对其用户和应用程式来讲，每一个VPS平台的运行和管理都与一台独立主机完全相同，因为每一个VPS均可独立进行重启并拥有自己的root访问许可权、用户、IP位址、记忆体、过程、档案、应用程式、系统函式馆以及配置档案。对于运行着多个应用程式和拥有实际数据的产品伺服器来说，虚拟作业系统的虚拟机可以降低成本消耗和提高系统效率。现今，swsoft的virtuozzo是这一领域的成熟产品。 虚拟技术 半虚拟技术 在不断增加的虚拟化技术列表中，Xen是近来最引人注目的技术之一。Xen 是在剑桥大学作为一个研究项目被开发出来的，它已经在开源社区中得到了极大的推动。Xen 是一款半虚拟化(paravirtualizing)VMM(虚拟机监视器，Virtual Machine Monitor)，这表示，为了调用系统管理程式，要有选择地修改作业系统，然而却不需要修改作业系统上运行的应用程式。Xen是一种特殊的虚拟硬体虚拟机，具有虚拟硬体虚拟机的大部分特性，其最大的不同点在于，Xen需要修改作业系统核心。 如今，Xen只支持在Linux系统之上实现的Linux虚拟机。不过，其新的版本将支持Intel公司的硬体虚拟技术Intel-VT，这一个关键技术将可以用以解决Xen在虚拟化Windows系统方面的困难。 VMware仍然是虚拟技术领域的领袖，在产品的成熟度方面它比XenSource公司还是有着很明显的优势。但是很多的业内人士认为，由于开源的原因，Xen的实力将会越来越强。如今，开源领域的巨头Red Hat公司以及Novell公司都已经开始将该技术整合进入它们于Red Hat Enterprise Linux 5系统以及Novell、SuSE Linux Enterprise Server 10系统。 弊端 成本高 硬体成本较高。 运营和维护成本高，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。 兼容性差 系统和套用迁移到新的硬体需要和旧系统兼容的系统。 可用性 可用性低， 因为每个伺服器都是单机， 如果都配置为双机模式成本更高。 系统维护和升级或者扩容时候需要停机进行，造成套用中断。 缺乏可管理性 数量太多难以管理，新伺服器和套用的部署时间长，大大降低伺服器重建和套用载入时间。 硬体维护需要数天/周的变更管理准备和数小时的维护视窗。 优势 在虚拟架构中，用户可以把资源看成是专属于他们的，而管理员则可在企业范围内管理和最佳化整个资源。VMware的虚拟架构可以通过增加效率、灵活性和回响能力来降低企业的IT花费。管理一个虚拟架构可以让IT部门更快的连线和管理资源，以满足商业所需。其优势主要包括以下几个方面： TCO 节省 通过将整合多个物理伺服器到一个物理伺服器降低40%软体硬体成本。 整合比：生产环境10-15 ：1 ，开发测试环境15-20 : 1；每个伺服器的平均利用率从5%-15%提高到60%-80%；降低70-80%运营成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。 提高服务水平 帮助您的企业建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先权对应。 将所有伺服器作为大的资源统一进行管理，并按需自动进行动态资源调配。 无中断的按需扩容。 提高运营效率 部署时间从小时级到分钟级，伺服器重建和套用载入时间从 20-40 hrs =>15-30 min，每年节省10,000 人/小时(300台伺服器)。 以前硬体维护需要之前的数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护视窗，现今可以进行零宕机硬体维护和升级。 套用 虚拟技术早在20世纪70年代便开始将其用于培训太空人。由于这是一种省钱、安全、有效的培训方法，现今已被推广到各行各业的培训中。如今，虚拟现实已被推广到不同领域中，得到广泛套用。虚拟现实是用户可以和一个由计算机产生的三维立体空间中的对象互动,除观看外还可以在空间中随用户的意志自由操纵其中的对象,进而产生相当的融入感及参与感。 虚拟技术如今被运用到科技、商业、医疗、娱乐等多个领域中。美国波音747的研制就是套用虚拟技术的典型例子。 科技开发 比如在科技馆中，利用虚拟现实技术，我们可以真实再现外星球星体表面的地况，演示其结构和运动过程；还可以深入到天体内部，把天体内部的情况通过模拟图像展示出来，太阳内部的结构通过其他手段是很难展示的，但通过虚拟现实技术，却可以逼真地表现出来。再比如在实验教育中，只有公众亲自动手进行探索与实践，通过实践培养创造性思维，传播科学思想和科学方法才能更好的达到实验教育的目的。以往由于科技馆各种软硬条件的限制下，这一点往往是最难实现或者代价最大的。而虚拟现实技术进行的虚拟实验，不但能产生视觉效果，还能够处理实时互动图形，具有图形以外的声间和触感。公众通过立体头盔、数据服和数据手套或三维滑鼠操作感测装置，完全可以在虚拟世界充分感知信息，并做出选择或相应的动作。而且在不同的实验间切换，只需输入不同的处置方案即可。不需大量的置换外部元件。 商业 虚拟技术常被用于推销。例如建筑工程投标时，把设计的方案用虚拟现实技术表现出来，便可把业主带入未来的建筑物里参观，如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等，都可以感同身受。它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力，比单用文字或图片宣传更加有吸引力。 医疗业 虚拟技术套用到医疗业一般有一下几个方向。 1、手术培训 未来的手术医生在真正走向手术台前，需进行大量精细的训练。而虚拟现实系统可提供理想的培训平台，受训医生观察高解析度三维人体图像，并通过触觉工作台摸拟触觉，让受训者在切割组织时感受到器械的压力，使手术者操作的感觉就像在真实的人体上手术一样。既不会对病人造成生命危险，又可以重现高风险、低机率的手术病例，可供培训对象反复练习。 2、手术预演 虚拟现实技术可用病人的实际数据产生虚拟图像，在计算机中建立一个模拟环境，医生借助虚拟环境中的信息进行手术预演，以合理、定量制的制定手术方案，对于选择最佳手术路径、减小手术损伤、减少对临近组织损害、提高肿瘤定位精度、执行复杂外科手术和提高手术成功率等具有十分重要的意义。 3、临床诊断 利用三维重构技术开发的纯软体医学虚拟现实已经开发出许多虚拟内窥镜的软体，可以使医生的视线在病人体内甚至毛细血管中自由航行。这种动态的现实显示对临床诊断具有无比珍贵的价值。 娱乐行业 娱乐行业是虚拟技术最广阔的用途。英国出售的一种滑雪模拟器。使用者身穿滑雪服、脚踩滑雪板、手拄滑雪棍、头上载着头盔显示器，手脚上都装着感测器。虽然在斗室里，只要做着各种各样的滑雪动作，便可通过头盔式显示器，看到堆满皑皑白雪的高山、峡谷、悬崖陡壁，一一从身边掠过，其情景就和在滑雪场里进行真的滑雪所感觉的一样。虚拟现实技术不仅创造出虚拟场景，而且还创造出虚拟主持人、虚拟歌星、虚拟演员。日本电视台推出的歌星DiKi，不仅歌声迷人而且风采翩翩，引得无数歌迷纷纷倾倒，许多追星族欲亲睹其芳容，迫使电视台只好说明她不过是虚拟的歌星。美国迪斯尼公司还准备推出虚拟演员。这将使“演员”艺术青春常在、活力永存。明星片酬走向天价是导致使用虚拟演员的另一个原因。虚拟演员成为电影主角后，电影将成为软体产业的一个分支。各软体公司将开发数不胜数的虚拟演员软体供人选购。固然，在幽默和人情味上，虚拟演员在很长一段时间内甚至永远都无法同真演员相比，但它的确能成为优秀演员。不久前由计算机拍成的游戏节目《古墓丽影》片中的女主角入选全球知名人物，预示著虚拟演员时代即将来临。 城市规划 城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一，虚拟现实技术可以广泛的套用在城市规划的各个方面，并带来切实且可观的利益：展现规划方案虚拟现实系统的沉浸感和互动性不但能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验，还可以通过其数据接口在实时的虚拟环境中随时获取项目的数据资料，方便大型复杂工程项目的规划、设计、投标、报批、管理，有利于设计与管理人员对各种规划设计方案进行辅助设计与方案评审。规避设计风险虚拟现实所建立的虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而成，严格遵循工程项目设计的标准和要求建立逼真的三维场景，对规划项目进行真实的“再现”。 教育领域 随着虚拟技术的发展和教育教学要求手段的不断提高，虚拟技术也开始走入教育领域，并且将成为未来的一种发展趋势。例如现今一些网路公司已经开发出“防灾减灾网上模拟体验馆”，利用游戏的方式让使用者（玩家）在欢乐之余学习防灾减灾的知识，该网上体验馆设定了“触电后如何自救？”“地震来临如何自救、逃生？”等问题，提高了安全教育的效果。未来虚拟技术将更深入、更全面的走进教育领域。使人们在虚拟的现实状况中学会生存、发展的技能。虚拟技术也将利用逼真的效果来虚拟教育场景中的方方面面，使教育更加直观，效果更好。 防灾减灾网上模拟体验馆 军事领域 如今美国、俄罗斯等国家已经在利用虚拟的网路游戏来练兵，这使得新兵能够在日常游戏训练中接触到模拟的真实场景，使得新兵能够迅速掌握新式武器，随着军事技术的提高，虚拟技术将在军事领域发挥更大的作用。 据美国媒体报导，美军从“红色风暴娱乐”、“互动魔力”和“时间线”等著名电脑游戏公司聘请了大批业内专家和高手，专为陆军和政府有关部门开发用于人员培训的电脑游戏，并套用于军事训练。 自《美国陆军》游戏推出后，美国防部对第一个数位化师第4机步师的新兵培训情况进行了调查。结果约40%的新兵仅用两个月时间就熟练掌握了复杂的数位化主战装备。当问及原因时，新兵们回答：操作这些武器装备跟他们入伍前玩的游戏差不多。