摘要: 本文详细介绍了虚拟机的概念、发展历程、工作原理、类型、关键技术以及在各个领域的广泛应用。通过深入剖析虚拟机的底层机制和相关技术细节,旨在让读者全面理解虚拟机这一重要的计算机技术,并对其在现代信息技术领域中的地位和作用有清晰的认识。
一、引言
随着计算机技术的飞速发展,虚拟机(Virtual Machine,VM)作为一种强大的虚拟化技术应运而生,并在众多领域得到了广泛应用。虚拟机技术允许在一台物理计算机上创建多个相互隔离的虚拟计算环境,每个虚拟环境都可以运行独立的操作系统和应用程序,就如同拥有多台独立的物理计算机一样。这种虚拟化能力为计算机资源的高效利用、系统测试与开发、云计算等领域带来了极大的便利和创新。
二、虚拟机的概念
虚拟机是一种软件模拟的计算机系统,它在物理计算机硬件资源之上构建了一个抽象层,通过这个抽象层可以创建出多个独立的虚拟计算机实例。每个虚拟机实例都具有自己独立的硬件资源视图,包括虚拟的中央处理器(CPU)、内存、硬盘、网络接口等,并且可以运行不同的操作系统和应用程序,与其他虚拟机以及物理计算机系统相互隔离。
从用户角度来看,虚拟机就像是一台真实的计算机,可以在其上安装操作系统、部署应用程序、进行各种计算任务等,而无需关心底层物理硬件的具体细节。虚拟机技术使得计算机资源的利用更加灵活和高效,能够充分发挥硬件的潜力,同时也提高了系统的安全性和可靠性,因为不同虚拟机之间的隔离性可以防止一个虚拟机中的故障或恶意软件影响到其他虚拟机或物理系统。
三、虚拟机的发展历程
(一)早期探索阶段
虚拟机概念的起源可以追溯到 20 世纪 60 年代,当时大型机计算资源昂贵且利用率较低,为了提高资源利用率,研究人员开始探索如何在一台大型机上同时运行多个不同的操作系统和应用程序。早期的虚拟机实现主要基于硬件虚拟化技术,通过对大型机硬件进行特殊设计和改造,使得可以在其上创建多个独立的虚拟计算环境。例如,IBM 的 System/360 大型机就支持在硬件层面创建多个虚拟机,每个虚拟机都可以运行不同的操作系统,如 OS/360、CMS 等。这些早期的虚拟机系统为后来虚拟机技术的发展奠定了基础,但由于硬件成本高昂且技术复杂,主要应用于大型企业和科研机构的大型机环境中。
(二)基于软件虚拟化的兴起
随着计算机技术的发展,个人计算机和小型服务器逐渐普及,对虚拟机技术的需求也开始向这些平台扩展。20 世纪 90 年代,基于软件虚拟化的虚拟机技术开始兴起。这种技术不再依赖于特殊的硬件设计,而是通过在操作系统之上运行的虚拟化软件来实现虚拟机的创建和管理。例如,VMware 公司在 1998 年推出了第一款基于 x86 架构的虚拟机产品 VMware Workstation,它可以在普通的个人计算机上创建多个虚拟机,运行不同的操作系统,如 Windows、Linux 等。这一时期的虚拟机软件主要面向系统测试与开发人员,为他们提供了一个便捷的多操作系统测试环境,大大提高了软件研发的效率。
(三)硬件辅助虚拟化的出现与发展
进入 21 世纪,随着计算机硬件技术的不断进步,特别是英特尔和 AMD 等处理器厂商在其芯片中引入了硬件辅助虚拟化技术(如英特尔的 VT - x 和 AMD 的 AMD - V),虚拟机技术得到了进一步的发展和完善。硬件辅助虚拟化技术通过在处理器中增加特殊的指令集和硬件支持,大大提高了虚拟机的性能和效率,降低了虚拟化软件的复杂度。基于硬件辅助虚拟化的虚拟机产品如 VMware ESX/ESXi、Microsoft Hyper - V、Citrix XenServer 等开始在企业数据中心和云计算环境中得到广泛应用,成为构建虚拟化数据中心和云计算基础设施的核心技术之一。这些产品不仅支持大规模的虚拟机部署,还提供了丰富的功能,如虚拟机动态迁移、高可用性、资源调度等,为企业提供了更加灵活、高效、可靠的 IT 基础设施解决方案。
(四)容器化技术与虚拟机的融合发展
近年来,随着容器化技术(如 Docker)的兴起,虚拟机技术与容器化技术开始出现融合发展的趋势。容器化技术是一种轻量级的虚拟化技术,它通过共享操作系统内核的方式在同一台物理计算机上创建多个隔离的应用程序运行环境。与传统虚拟机相比,容器化技术具有更高的资源利用率和更快的启动速度,但在隔离性和安全性方面相对较弱。因此,一些虚拟机产品开始集成容器化技术,将虚拟机的强隔离性和安全性与容器的高资源利用率和快速部署能力相结合,为用户提供更加灵活和多样化的虚拟化解决方案。例如,VMware 的 Tanzu 产品线就支持在虚拟机环境中运行容器化应用程序,实现了虚拟机与容器的无缝集成和协同工作。
四、虚拟机的工作原理
(一)虚拟化层与硬件抽象
虚拟机的核心工作原理是通过在物理计算机硬件和操作系统之间引入一个虚拟化层来实现资源的虚拟化和隔离。这个虚拟化层通常被称为虚拟机监视器(Virtual Machine Monitor,VMM)或 Hypervisor。Hypervisor 负责对物理计算机的硬件资源进行抽象和管理,将硬件资源划分为多个独立的部分,并为每个虚拟机实例提供一个虚拟的硬件资源视图。
例如,在 CPU 虚拟化方面,Hypervisor 通过时分复用或硬件辅助虚拟化技术,使得多个虚拟机可以共享物理 CPU 的计算资源。对于内存虚拟化,Hypervisor 负责管理物理内存的分配和回收,并为每个虚拟机创建独立的虚拟内存地址空间,通过内存映射和地址转换技术,将虚拟机的虚拟内存地址转换为物理内存地址。在硬盘和网络虚拟化方面,Hypervisor 模拟出虚拟的硬盘和网络设备,虚拟机可以像使用真实设备一样对其进行操作,而 Hypervisor 则负责将虚拟机的设备请求转换为对物理硬盘和网络设备的实际操作。
(二)虚拟机的创建与启动
当用户创建一个虚拟机时,Hypervisor 首先会根据用户指定的配置信息(如虚拟机的操作系统类型、内存大小、硬盘空间等)为虚拟机分配相应的硬件资源,并在内存中创建虚拟机的控制结构和数据结构。然后,Hypervisor 会加载虚拟机的操作系统镜像文件,并将控制权转移到虚拟机的操作系统引导程序。虚拟机的操作系统在启动过程中,会像在真实物理计算机上一样进行初始化操作,包括硬件设备驱动程序的加载、系统服务的启动等。由于虚拟机的硬件设备都是由 Hypervisor 模拟提供的,因此虚拟机操作系统在启动过程中会与 Hypervisor 进行交互,以获取硬件设备的信息和完成设备的初始化工作。
(三)虚拟机的运行与监控
在虚拟机运行过程中,Hypervisor 负责监控虚拟机的运行状态,并对虚拟机的资源使用情况进行管理和调度。当虚拟机中的应用程序需要使用硬件资源时,如 CPU 计算时间、内存读写、硬盘读写或网络通信等,虚拟机操作系统会向 Hypervisor 发出相应的请求。Hypervisor 根据当前系统资源的使用情况和分配策略,决定是否满足虚拟机的请求,并将物理硬件资源分配给虚拟机使用。同时,Hypervisor 还会对虚拟机的运行状态进行监控,如虚拟机的 CPU 使用率、内存使用率、网络流量等,以便及时发现虚拟机的异常情况并采取相应的措施,如资源调整、故障恢复等。
(四)虚拟机的隔离与安全
虚拟机之间的隔离性是虚拟机技术的一个重要特性。Hypervisor 通过多种技术手段来确保不同虚拟机之间的隔离,防止一个虚拟机中的数据和操作对其他虚拟机造成影响。在内存方面,每个虚拟机都有自己独立的虚拟内存地址空间,Hypervisor 通过内存隔离技术确保不同虚拟机的内存空间不会相互干扰。在 CPU 调度方面,Hypervisor 会为每个虚拟机分配独立的时间片,使得不同虚拟机的 CPU 执行流相互隔离。在网络和存储方面,Hypervisor 为每个虚拟机提供独立的虚拟网络设备和虚拟硬盘设备,通过网络隔离和存储隔离技术,防止虚拟机之间的数据泄露和恶意攻击。
此外,虚拟机技术还提供了一系列的安全机制来保护虚拟机和物理系统的安全。例如,Hypervisor 可以对虚拟机的启动过程进行安全验证,防止恶意虚拟机的启动。同时,Hypervisor 还可以对虚拟机的操作系统和应用程序进行安全监控,及时发现和阻止恶意软件的运行。在数据存储方面,Hypervisor 可以支持虚拟机磁盘加密技术,保护虚拟机中的数据不被非法访问。
五、虚拟机的类型
(一)系统虚拟机
系统虚拟机是最常见的一种虚拟机类型,它主要用于在一台物理计算机上运行多个不同的操作系统。系统虚拟机可以完全模拟出一台真实计算机的硬件环境,包括 CPU、内存、硬盘、网络接口等,使得每个虚拟机都可以独立安装和运行不同的操作系统,如 Windows、Linux、macOS 等。系统虚拟机的典型应用场景包括系统测试与开发、多操作系统办公环境、服务器整合等。例如,软件测试人员可以在一台物理计算机上创建多个不同操作系统的虚拟机,分别安装和测试不同版本的软件,以确保软件在各种操作系统环境下的兼容性和稳定性。在企业数据中心中,系统虚拟机可以将多个服务器的应用程序整合到少数几台物理服务器上,通过虚拟机的隔离性和资源管理功能,提高服务器资源的利用率,降低硬件成本和能源消耗。
(二)进程虚拟机
进程虚拟机与系统虚拟机不同,它主要是为了在特定的操作系统平台上运行单个应用程序或一组相关的应用程序而设计的。进程虚拟机不是模拟完整的计算机硬件环境,而是针对特定的编程语言或应用程序运行环境进行优化,提供一个隔离的运行时环境。例如,Java 虚拟机(JVM)就是一种典型的进程虚拟机,它可以在不同的操作系统上运行 Java 应用程序。JVM 负责将 Java 字节码解释或编译为机器码,并为 Java 应用程序提供内存管理、线程调度、垃圾回收等运行时服务。其他的进程虚拟机还包括微软的.NET 虚拟机、Python 的 PyPy 等。进程虚拟机的主要优势在于它可以提供跨平台的应用程序运行能力,使得开发人员可以编写一次代码,然后在不同的操作系统上运行,而无需关心底层操作系统的差异。
六、虚拟机的关键技术
(一)CPU 虚拟化
CPU 虚拟化是虚拟机技术的核心技术之一,它的目标是在多个虚拟机之间高效地共享物理 CPU 资源。在早期的虚拟机实现中,CPU 虚拟化主要采用软件模拟的方式,即通过在 Hypervisor 中模拟 CPU 的指令集和运行状态,来实现虚拟机的 CPU 执行。这种方式的缺点是性能开销较大,因为虚拟机中的每一条 CPU 指令都需要经过 Hypervisor 的模拟和转换,导致虚拟机的运行速度明显低于物理机。
随着硬件辅助虚拟化技术的出现,CPU 虚拟化的性能得到了极大的提升。硬件辅助虚拟化技术通过在处理器中增加特殊的虚拟化指令集(如英特尔的 VT - x 和 AMD 的 AMD - V),使得 Hypervisor 可以将虚拟机的 CPU 指令直接在物理 CPU 上执行,而无需进行复杂的软件模拟。在硬件辅助虚拟化模式下,Hypervisor 只需要在虚拟机创建、上下文切换等少数情况下进行干预,大大减少了 CPU 虚拟化的性能开销。此外,现代的 CPU 虚拟化技术还支持多种高级特性,如 CPU 资源的动态分配、虚拟机的 CPU 亲和性设置等,进一步提高了 CPU 资源的利用效率和虚拟机的性能。
(二)内存虚拟化
内存虚拟化也是虚拟机技术中的关键技术之一,它主要负责为每个虚拟机提供独立的虚拟内存地址空间,并实现虚拟机虚拟内存地址到物理内存地址的转换。在内存虚拟化中,Hypervisor 通常采用内存映射和地址转换技术来实现虚拟内存与物理内存的隔离和映射。
具体来说,Hypervisor 会为每个虚拟机维护一个页表(Page Table),页表记录了虚拟机虚拟内存页面与物理内存页面之间的映射关系。当虚拟机中的应用程序访问内存时,CPU 首先会根据虚拟机的页表将虚拟内存地址转换为物理内存地址。如果虚拟机需要访问的内存页面不在物理内存中(即发生了页面缺失),Hypervisor 会负责将该页面从磁盘交换空间加载到物理内存中,并更新页表。为了提高内存虚拟化的性能,现代的 Hypervisor 通常采用了一些优化技术,如影子页表(Shadow Page Table)、扩展页表(Extended Page Table,EPT)或嵌套页表(Nested Page Table,NPT)等。这些技术通过减少内存地址转换的次数和复杂度,提高了内存访问的速度,降低了内存虚拟化的性能开销。
(三)I/O 虚拟化
I/O 虚拟化主要是指对虚拟机的输入 / 输出设备进行虚拟化,包括硬盘、网络、显卡、声卡等设备。由于虚拟机中的应用程序需要像在真实物理计算机上一样使用各种 I/O 设备,因此 Hypervisor 需要模拟出这些虚拟设备,并将虚拟机的 I/O 请求转换为对物理设备的实际操作。
在硬盘虚拟化方面,Hypervisor 可以采用多种方式来实现。一种常见的方式是通过文件系统模拟硬盘,即将虚拟机的硬盘存储在物理计算机的文件系统中,Hypervisor 负责将虚拟机对硬盘的读写请求转换为对文件系统的操作。另一种方式是直接使用物理硬盘的一部分空间作为虚拟机的硬盘,这种方式可以提供更好的性能,但在管理和隔离性方面相对复杂。在网络虚拟化方面,Hypervisor 会模拟出虚拟网络设备,如虚拟网卡,并通过软件交换机或虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)来实现虚拟机之间以及虚拟机与外部网络的通信。Hypervisor 负责将虚拟机的网络数据包进行转发和处理,确保网络通信的正常进行。
为了提高 I/O 虚拟化的性能,现代的 Hypervisor 也采用了一些硬件辅助技术,如英特尔的 VT - d 和 AMD 的 IOMMU 等。这些技术通过在硬件层面提供内存地址转换和设备直接分配(Direct Device Assignment)功能,使得虚拟机可以直接访问物理 I/O 设备,减少了 Hypervisor 的干预,提高了 I/O 操作的速度和效率。
(四)虚拟机动态迁移
虚拟机动态迁移是虚拟机技术在企业数据中心和云计算环境中广泛应用的一个重要特性。虚拟机动态迁移是指在虚拟机运行过程中,将其从一台物理计算机迁移到另一台物理计算机上,而虚拟机中的应用程序和用户不会察觉到迁移过程的发生。
虚拟机动态迁移的实现原理主要基于内存的预复制(Pre - Copy)和迭代复制(Iterative Copy)技术。在迁移过程中,Hypervisor 首先会将源虚拟机的内存页面复制到目标物理计算机上,同时源虚拟机仍然继续运行并处理新的内存写入操作。在第一次内存复制完成后,Hypervisor 会将源虚拟机在迁移过程中发生变化的内存页面再次复制到目标计算机上,这个过程会重复多次,直到源虚拟机的内存页面变化率降低到一个可接受的水平。然后,Hypervisor 会暂停源虚拟机的运行,将剩余的少量内存页面和虚拟机的状态信息(如 CPU 寄存器、设备状态等)复制到目标计算机上,并在目标计算机上恢复虚拟机的运行。
虚拟机动态迁移技术具有重要的应用价值,它可以实现数据中心的负载均衡、服务器维护和升级时的业务不间断运行、以及云计算环境中的资源优化调度等。例如,在数据中心中,如果某台物理服务器的负载过高,管理员可以通过虚拟机动态迁移技术将部分虚拟机迁移到负载较低的服务器上,实现服务器负载的均衡分布,提高整个数据中心的资源利用率和服务质量。在服务器维护或升级时,管理员可以先将运行在该服务器上的虚拟机迁移到其他服务器上,然后对服务器进行维护或升级操作,完成后再将虚拟机迁移回来,从而保证业务的不间断运行。
七、虚拟机在各领域的应用
(一)企业数据中心
在企业数据中心中,虚拟机技术得到了广泛应用,主要用于服务器整合、应用程序隔离、业务连续性保障等方面。通过虚拟机技术,企业可以将多个物理服务器上的应用程序整合到少数几台高性能的物理服务器上,通过 Hypervisor 的资源管理和调度功能,实现服务器资源的高效利用,降低硬件采购成本、能源消耗和数据中心的占地面积。同时,虚拟机的隔离性可以确保不同应用程序之间相互独立,提高系统的安全性和可靠性。在业务连续性方面,虚拟机动态迁移技术可以在服务器故障、维护或升级时,将虚拟机快速迁移到其他服务器上,保证业务的不间断运行,减少因系统故障导致的业务损失。
(二)云计算
云计算是虚拟机技术的一个重要应用领域。在云计算环境中,云服务提供商通过虚拟机技术为用户提供各种类型的计算资源服务,如基础设施即服务(Infrastructure as a Service,IaaS)、平台即服务(Platform as a Service,PaaS)和软件即服务(Software as a Service,SaaS)等。在 IaaS 模式下,云服务提供商通过虚拟机技术将物理服务器的计算资源划分为多个虚拟机实例,用户可以根据自己的需求租用这些虚拟机实例,并在其上部署自己的操作系统、应用程序和数据。在 PaaS 模式下,云服务提供商在虚拟机之上构建了一个应用程序开发和运行平台,用户可以在这个平台上开发、测试和部署自己的应用程序,而无需关心底层的硬件和操作系统。在 SaaS 模式下,云服务提供商直接在虚拟机中运行各种应用程序,并通过网络将应用程序的使用界面提供给用户,用户只需通过浏览器或客户端软件即可使用这些应用程序,无需在本地安装和维护软件。
(三)软件开发与测试
虚拟机技术在软件开发与测试领域也具有重要的应用价值。软件开发人员可以利用虚拟机创建多个不同操作系统和配置的测试环境,在这些环境中对开发的软件进行全面的测试,确保软件在各种情况下的兼容性和稳定性。例如,一个跨平台的软件应用程序需要在 Windows、Linux 和 macOS 等不同操作系统上进行测试,开发人员可以在一台物理计算机上创建多个相应操作系统的虚拟机,分别在这些虚拟机中安装和测试软件,这样可以大大提高测试效率,缩短软件研发周期。此外,虚拟机还可以用于软件的开发环境隔离,开发团队中的不同成员可以在各自的虚拟机中进行开发工作,避免相互之间的干扰和冲突,同时也方便了代码的版本控制和管理。
(四)教育与培训
在教育和培训领域,虚拟机为教学实践提供了丰富的资源和便利的环境。计算机相关专业的学生可以通过虚拟机轻松地搭建各种实验环境,如网络实验、操作系统实验、数据库实验等,而无需大量的物理计算机设备。教师可以在虚拟机中预先配置好实验所需的软件和系统环境,学生只需在自己的计算机上启动虚拟机即可开始实验操作,这不仅提高了教学资源的利用率,也降低了实验设备的维护成本。同时,虚拟机还可以用于企业员工的培训,例如,为员工提供不同操作系统和软件应用的培训环境,使他们能够在模拟的真实工作场景中学习和实践,提高培训效果和员工的技能水平。
(五)网络安全研究与测试
虚拟机在网络安全研究与测试方面扮演着重要角色。安全研究人员可以利用虚拟机创建隔离的网络环境,用于测试恶意软件的行为、分析网络攻击的原理和手段,以及评估安全防护策略的有效性。通过在虚拟机中运行可疑的程序或模拟网络攻击场景,可以避免对真实网络和系统造成损害。例如,在研究新型病毒或恶意脚本时,可以在虚拟机中观察其对操作系统、文件系统和网络连接的影响,从而深入了解其传播机制和危害程度,并针对性地开发防护措施。此外,虚拟机的快照功能可以在测试前创建系统的备份状态,以便在测试后快速恢复系统到原始状态,方便进行多次重复测试和对比分析。
(六)移动应用开发与测试
随着移动应用的蓬勃发展,虚拟机在移动应用开发与测试领域也得到了广泛应用。移动应用开发人员可以使用模拟器(一种特殊类型的虚拟机)在计算机上模拟不同型号的移动设备,如手机和平板电脑,运行各种移动操作系统,如 Android 和 iOS。这样,开发人员无需频繁地在真实移动设备上进行安装和调试,大大提高了开发效率。在测试阶段,测试人员可以利用虚拟机创建多种不同配置的移动设备环境,对移动应用进行功能测试、兼容性测试、性能测试等,确保应用在不同的移动设备和操作系统版本上都能正常运行,提供良好的用户体验。
八、虚拟机面临的挑战与未来发展趋势
(一)性能优化挑战
尽管虚拟机技术在近年来取得了显著的进步,但与物理机相比,虚拟机在性能方面仍然存在一定的差距。尤其是在一些对计算资源要求极高的应用场景,如大规模数据处理、高性能计算等,虚拟机的性能开销可能会影响应用的执行效率。未来,虚拟机技术需要进一步优化 CPU、内存、I/O 等方面的虚拟化性能,减少虚拟化层带来的性能损耗。例如,通过改进硬件辅助虚拟化技术,优化内存管理算法,以及采用高速存储设备和网络技术等,提高虚拟机的整体性能,使其能够更好地满足高性能计算需求。
(二)安全与隐私问题
虚拟机的安全与隐私一直是人们关注的焦点。虽然虚拟机提供了一定程度的隔离性,但仍然存在一些安全漏洞和风险,如虚拟机逃逸(VM Escape)攻击,即攻击者利用虚拟机软件或硬件的漏洞,突破虚拟机的隔离边界,获取对物理机或其他虚拟机的访问权限。此外,在多租户的云计算环境中,不同租户的虚拟机共享物理资源,如何确保租户之间的数据隐私和安全也是一个重要问题。未来,虚拟机技术需要加强安全机制的设计和实现,如强化 Hypervisor 的安全性、采用加密技术保护虚拟机数据、加强安全监控和漏洞检测等,以提高虚拟机的安全性和隐私保护能力。
(三)资源管理与调度复杂性
随着数据中心和云计算环境中虚拟机数量的不断增加,虚拟机的资源管理和调度变得越来越复杂。如何合理地分配和调度物理资源,满足不同虚拟机的性能需求,同时提高整个系统的资源利用率,是虚拟机技术面临的一个重要挑战。未来,需要研究更加智能、高效的资源管理和调度算法,如基于机器学习和人工智能的资源调度策略,根据虚拟机的历史运行数据和实时负载情况,动态地调整资源分配,实现资源的优化配置,提高系统的整体性能和可靠性。
(四)与新兴技术的融合
随着云计算、大数据、人工智能、物联网等新兴技术的快速发展,虚拟机技术需要与这些技术更好地融合。例如,在云计算环境中,如何与容器技术、无服务器计算等新兴技术协同工作,为用户提供更加灵活、高效的计算服务;在大数据处理中,如何优化虚拟机对大规模数据存储和计算的支持;在人工智能领域,如何利用虚拟机为深度学习训练提供高效的计算资源等。未来,虚拟机技术将不断演进,与新兴技术相互促进、共同发展,以适应不断变化的信息技术需求。
九、结论
虚拟机作为一种重要的计算机技术,通过虚拟化层实现了物理计算机资源的抽象和隔离,使得在一台物理计算机上可以创建多个独立的虚拟计算环境,运行不同的操作系统和应用程序。虚拟机技术的发展历程经历了从早期的硬件虚拟化探索到基于软件虚拟化的兴起,再到硬件辅助虚拟化的出现与发展,以及近年来与容器化技术的融合。其工作原理涉及虚拟化层与硬件抽象、虚拟机的创建与启动、运行与监控以及隔离与安全等多个方面,关键技术包括 CPU 虚拟化、内存虚拟化、I/O 虚拟化和虚拟机动态迁移等。
虚拟机在企业数据中心、云计算、软件开发与测试、教育与培训、网络安全研究与测试、移动应用开发与测试等众多领域都有着广泛的应用,为这些领域带来了资源高效利用、系统灵活性、安全性提升等诸多优势。然而,虚拟机技术也面临着性能优化、安全与隐私、资源管理与调度复杂性以及与新兴技术融合等挑战。未来,随着计算机技术的不断进步,虚拟机技术将持续发展和创新,不断克服现有挑战,与新兴技术深度融合,在信息技术领域发挥更加重要的作用,为推动数字化转型和创新提供强大的技术支撑。