近几年信息技术的持续飞速发展已经引领社会全面进入大数据时代。门类繁多的互联网应用层出不穷,各行各业的信息化建设方兴未艾,应用及数据量呈现爆炸式的增长态势。为了维系各种大数据应用,由大规模计算机集群响应海量服务请求和处理海量数据的模式已经成为必然趋势。传统集群系统依赖多种复杂技术构建,在设计、管理、维护等环节均具有极为严苛的专业要求。除此之外,传统集群还存在资源管理、性能保障、系统扩展、能耗控制等多个方面难以跨越的技术障碍,这些原因严重限制了传统集群系统在新形势下的应用与发展。云计算是当前信息技术领域最为热门的研究方向之一,相关技术的高速发展为集群的设计与应用提供了全新思路。作为信息技术领域服务交付与使用的新模式,云计算按需即用、随需而变的资源服务化核心理念摒弃了传统集群资源专用、模式单一的落后运作模式,能够有效解决传统IT基础设施中的技术与应用瓶颈问题。作为云计算的核心支撑技术,虚拟化技术能够将计算能力、存储空间、网络性能等各种物理资源有效地转化为虚拟资源,并通过云计算模式为用户提供各种灵活的资源服务。基于虚拟化技术构建的云计算集群具有传统集群无法比拟的优势,能够大幅度降低集群系统的构建成本与技术难度,并满足用户在集群性能方面的各种需求。本文以作者工作的某高校工程中心承担的实际工程项目为出发点,开展了基于VMware vSphere的虚拟化云计算集群的技术论证、方案设计、系统部署等工作。为了确保实际工程需求得到完全满足,本文还对云计算集群的动态迁移、高可用、分布式动态资源调度、容错等重要的性能保障功能进行了深入研究与分析。实验结果表明,本文构建的云计算集群部署简单、性能强大、管理方便等特点,能够满足多种类型的实际应用服务支撑任务。相关研究结果可以为高校、科研机构以及中小型企业构建虚拟化云计算集群提供参考价值。