在政府部門信息化建設(shè)中虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

雷蕾

虛擬化在計(jì)算機(jī)方面通常是指計(jì)算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行。通過(guò)對(duì)虛擬化技術(shù)的運(yùn)用，可以對(duì)政府部門的現(xiàn)有的設(shè)備資源進(jìn)行整合和利用，從而構(gòu)建一個(gè)功能相對(duì)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心，為各工作站提供更多的服務(wù)。甚至可以建立一個(gè)桌面管理和控制中心，通過(guò)在可集中存儲(chǔ)的虛擬機(jī)中將桌面操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶數(shù)據(jù)封裝為一組文件，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的策略執(zhí)行力度和更高的數(shù)據(jù)安全。

【關(guān)鍵詞】虛擬化 資源整合 桌面管理和控制

1 應(yīng)用背景

目前，在許多政府機(jī)關(guān)部門特別是一些功能性較強(qiáng)、信息化建設(shè)開(kāi)始較早的機(jī)關(guān)單位中，往往運(yùn)行著十幾個(gè)甚至是幾十個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，這些應(yīng)用系統(tǒng)往往是在不同時(shí)期，由不同的開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)的，按照以前的信息化建設(shè)模式，通常是一個(gè)物理機(jī)運(yùn)行單個(gè)應(yīng)用，大多數(shù)時(shí)候，這些服務(wù)器的負(fù)載通常只有10%-15%，但是，為了確保一些重點(diǎn)應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性，還不得不采用雙機(jī)熱備的方式，對(duì)這些負(fù)載本就不高的服務(wù)器再做一個(gè)備份，這就造成了服務(wù)器數(shù)量的急劇增加。隨著服務(wù)器數(shù)量的增加，機(jī)房空間飽和、電力負(fù)荷過(guò)大的問(wèn)題日趨嚴(yán)重，尤其是在工作峰值時(shí)段，因散熱問(wèn)題引發(fā)的系統(tǒng)故障更是頻發(fā)不斷。而有的應(yīng)用系統(tǒng)一旦因硬件問(wèn)題而停擺，后果往往是災(zāi)難性的。

再一方面，有的部門因?yàn)楦鞣N各樣的原因，分支機(jī)構(gòu)與主辦公地點(diǎn)地理位置相隔較遠(yuǎn)或者非常分散，為了節(jié)省開(kāi)支，這些分支機(jī)構(gòu)一般不設(shè)專門的維護(hù)人員。這樣，這些分支機(jī)構(gòu)中的各個(gè)計(jì)算機(jī)工作站，其應(yīng)用軟件的部署和維護(hù)就成了大問(wèn)題。此外，由于一些不恰當(dāng)?shù)牟僮鳎?jì)算機(jī)病毒泛濫、系統(tǒng)崩潰等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

為了解決以上的問(wèn)題，有必要使用目前日臻成熟的虛擬化技術(shù)，對(duì)政府部門的現(xiàn)有的設(shè)備資源、數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合，構(gòu)建一個(gè)功能相對(duì)強(qiáng)大的應(yīng)用中心，為各工作站提供更多的服務(wù)。甚至可以建立一個(gè)桌面管理和控制中心，通過(guò)在可集中存儲(chǔ)的虛擬機(jī)中將桌面操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶數(shù)據(jù)封裝為一組文件，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的策略執(zhí)行力度和更高的數(shù)據(jù)安全。

2 解決方案

目前技術(shù)比較成熟的各類用途的虛擬化軟件有很多，技術(shù)手段也不盡相同，本文著重討論兩種應(yīng)用比較廣泛的模式

（1）單一資源的多個(gè)邏輯表示這種模式是虛擬化最廣泛使用的模式之一。它只包含一個(gè)物理資源，但是它向消費(fèi)者呈現(xiàn)的邏輯表示卻仿佛它包含多個(gè)資源一樣。

消費(fèi)者與這個(gè)虛擬資源進(jìn)行交互時(shí)就仿佛自己是惟一的消費(fèi)者一樣，而不會(huì)考慮他正在與其他消費(fèi)者一起共享資源。

對(duì)這種虛擬化模式的描述，讓人很容易想到虛擬機(jī)技術(shù)，即利用虛擬化技術(shù)將一個(gè)物理計(jì)算機(jī)虛擬出多個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)，在這些邏輯計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的各種操作就和在一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)上操作一樣。虛擬機(jī)技術(shù)有很多應(yīng)用，在這里，對(duì)我們最有用的功能就是通過(guò)虛擬機(jī)技術(shù)，可以將現(xiàn)有的一些配置較高但是負(fù)載較低的服務(wù)器虛擬出適當(dāng)數(shù)量的邏輯服務(wù)器，每個(gè)邏輯服務(wù)器上都可以運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用，這樣一臺(tái)服務(wù)器就可以完成原來(lái)幾臺(tái)服務(wù)器才能完成的工作，這些高性能服務(wù)器的性能也得到充分發(fā)揮，避免了資源浪費(fèi)。同時(shí)，也可以節(jié)約下來(lái)因服務(wù)器數(shù)量增長(zhǎng)帶來(lái)的機(jī)房擴(kuò)建、能源消耗、維護(hù)人工等費(fèi)用。目前，VMware、Sun、IBM等幾家知名的大公司都有比較成熟的服務(wù)器虛擬軟件，可以按需求的側(cè)重點(diǎn)不同選擇，這里就不再贅述。

（2）多個(gè)資源的單一邏輯表示這種模式包含了多個(gè)組合資源，以便將這些資源表示為提供單一接口的單個(gè)邏輯表示形式。在利用多個(gè)功能不太強(qiáng)大的資源來(lái)創(chuàng)建功能強(qiáng)大且豐富的虛擬資源時(shí)，這是一種非常有用的模式。存儲(chǔ)虛擬化就是這種模式的一個(gè)例子，存儲(chǔ)虛擬可以將若干分散的存儲(chǔ)設(shè)備組合在一起，將它們呈現(xiàn)為一個(gè)大型的單一存儲(chǔ)設(shè)備。消費(fèi)者并不知道自己的數(shù)據(jù)被分散到了多個(gè)存儲(chǔ)上，以消費(fèi)者的視角來(lái)，就像只在一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上進(jìn)行操作一樣。

虛擬存儲(chǔ)可以分為基于主機(jī)的、基于存儲(chǔ)設(shè)備的和基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)，但只有基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)才算得上是真正意義上的虛擬存儲(chǔ)。目前主流的基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要可分為SAN（StorageAreaNetwork存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)）和NAS（NetworkAttachedStorage網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)）。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，SAN就是控制服務(wù)器加上存儲(chǔ)設(shè)備再加上一個(gè)高速網(wǎng)絡(luò)，是一套系統(tǒng)；而NAS則可以看作存儲(chǔ)控制器加上存儲(chǔ)設(shè)備的組合，是一臺(tái)內(nèi)嵌操作軟件的設(shè)備。SAN響應(yīng)性能很好，擴(kuò)容也方便，但是其高昂的建設(shè)費(fèi)用和復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)技術(shù)限制了其應(yīng)用，相比之下，NAS的建設(shè)要簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)得多，完全可以在現(xiàn)有的設(shè)備架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上很快地建立起來(lái)，也完全可以滿足要求，性價(jià)比較高，適合大多數(shù)政府機(jī)關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和使用特點(diǎn)。

其實(shí)遠(yuǎn)程工作站問(wèn)題的解決方案可以算作是模式A和模式B的組合應(yīng)用，就其原理來(lái)說(shuō)，其基本的層次有3層，一層是工作站端，每個(gè)工作站向位于中間層的控制服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，說(shuō)明想要運(yùn)行什么樣的程序或者產(chǎn)生了怎樣的數(shù)據(jù)、想要做怎樣的操作等等，控制服務(wù)器負(fù)責(zé)將這些請(qǐng)求協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)中心層（實(shí)際上是一組提供服務(wù)的服務(wù)器），數(shù)據(jù)中心收到控制服務(wù)器轉(zhuǎn)來(lái)的消息，則針對(duì)不同工作站的請(qǐng)求做出相應(yīng)的響應(yīng)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將結(jié)果傳給控制服務(wù)器，控制服務(wù)器又轉(zhuǎn)給各個(gè)工作站。通過(guò)遠(yuǎn)程桌面系統(tǒng)，工作站實(shí)際上并不在本機(jī)上發(fā)生實(shí)際的操作，所有的應(yīng)用軟件、中間數(shù)據(jù)、結(jié)果，都可以存放在數(shù)據(jù)中心，其間的邏輯也由數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)運(yùn)算，實(shí)際上，這就是當(dāng)前熱議的“云”技術(shù)的主要運(yùn)用。這樣，大大減少了工作站因?yàn)椴渴饝?yīng)用軟件、誤操作、系統(tǒng)崩潰、病毒而帶來(lái)的維護(hù)和修復(fù)工作。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今是一個(gè)注重效率的時(shí)代，政府部門也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，切實(shí)行動(dòng)。可以看到，通過(guò)運(yùn)用目前已經(jīng)比較成熟的虛擬化技術(shù)，可以將政府機(jī)關(guān)部門里現(xiàn)有的服務(wù)器資源進(jìn)行整合，使服務(wù)器的運(yùn)轉(zhuǎn)更加合理，也更有效率，通過(guò)建立數(shù)據(jù)中心和遠(yuǎn)程桌面系統(tǒng)，使各工作站的部署變得更加便捷，維護(hù)也更加方便。從而節(jié)約大量時(shí)間、人力和財(cái)力，提高了整個(gè)機(jī)關(guān)的工作效率。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

天津市武清區(qū)電子政務(wù)信息與網(wǎng)絡(luò)中心 天津市 301700endprint