基于虛擬化技術的服務器端數據整合系統設計研究

劉孫發 林志興

摘 ?要： 為實現服務器端數據最大限度整合，提升數據利用率，保障數據安全性，設計基于虛擬化技術的服務器端數據整合系統。系統總體框架以虛擬機和物理節點作為系統管理對象，通過服務器端進行數據整合，執行客戶端命令并監測物理節點狀態，采用網絡監控軟件采集，整合服務器端數據。依據該結果明確選擇單獨服務器還是虛擬服務器，并制定服務器端數據整合方案。實驗結果表明，該系統功能實用性較強，穩定性高，并且系統在進行數據整合時所需時間少，可以實現高效率運行。

關鍵詞： 數據整合; 服務器選擇; 虛擬化技術; 整合方案; 系統測試; 實驗分析

中圖分類號： TN919?34; TP393.18 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號： 1004?373X（2020）02?0077?03

Design of server?side data integration system based on virtualization technology

LIU Sunfa， LIN Zhixing

Abstract： A server?side data integration system based on virtualization technology is designed to achieve the maximum integration of the server?side data， improve the data utilization and ensure the data security. The overall framework of the system takes the virtual machine and the physical nodes as the object of system management， and the data integration， the execution of client?side commands and the monitoring of physical node status are performed by the server?side. The network monitoring software is used to collect and integrate the server?side data. According to the results， a single server or a virtual server is clearly selected， and a server?side data integration scheme is made. The experimental results show that the system has strong practicability， high stability and short time consumption for data integration， which can achieve high?efficiency operation.

Keywords： data integration; server selection; virtualization technology; integration scheme; system testing; experiment analysis

0 ?引 ?言

隨著全球信息化技術的逐漸推廣，虛擬化技術得到了人們的廣泛關注。虛擬化技術經歷了由純軟件虛擬化，到純硬件虛擬化，再到硬件輔助虛擬化的發展歷程[1]。服務器虛擬化技術是通過在主機上加載虛擬化軟件，實現一臺主機上可以運行多臺虛擬機的技術，并且不同虛擬機程序之間互不干擾，破除物理層面的限制，加強服務器硬件資源利用率，降低服務器系統管理的維護成本，實現服務器端數據整合[2]。

虛擬化技術能夠實現服務器資源最大限度整合，增加服務器數據資源利用率，提升服務器管理效率[3]。因此本文研究基于虛擬化技術的服務器數據整合系統，并以某高校的虛擬化數據中心為實驗對象，驗證本文系統整合服務器數據效果顯著。

1 ?服務器端數據整合系統總體框架

為實現服務器端數據整合，提升數據的利用率，結合虛擬化技術的特點，設計基于虛擬化技術的服務器端數據整合系統[4]，圖1為系統的總體框架。

1） 系統客戶機端。基于虛擬化技術的服務器端數據整合系統的操作端，系統客戶機端負責系統的整體運行，主要工作有圖形展現和相關命令的操作等。

2） 服務器端。主要包括數據整合服務器和視圖服務器等。服務器端的工作內容有：數據管理，將從不同節點上采集的數據信息進行數據接收、整合并存儲;執行來自客戶端的命令，并提供所需數據信息;監測各節點運動狀態。

3） 數據采集模塊。安裝在每個需要數據整合的服務器節點上的數據整合守護程序組件[5]。

基于虛擬化技術的服務器端數據整合系統[5]的功能，可通過數據性能參數提取、數據存儲、整合數據圖形展現三個功能模塊實現，如圖2所示。

1） 數據性能參數提取模塊：由確定數據性能、異常信息提取、多線程掃描等子模塊構成。數據整合守護程序組件負責數據性能參數提取模塊的各項主要工作[6]。

2） 數據存儲模塊：由數據整合、數據存儲、報警數據與用戶數據管理等子模塊構成。數據存儲模塊的工作是對服務器端的數據進行整合并存儲，以及實時監測報警信息和用戶信息。虛擬機域與物理機節點之間的相關部署數據存儲在數據檔案中，管理檔案中的數據均以XML格式存儲[6?7]。

3） 整合數據圖形展現模塊：由整合數據圖形展現、操作命令傳達以及報警數據提示等子模塊構成[8]。以圖形方式展現系統所整合數據，并傳達一系列操作命令。

2 ?服務器端數據整合方法的整合流程

為使服務器端數據整合方法符合服務器端數據資源整合基本情況，使整合完成的數據具備合理性，提升服務器端數據利用率，進行服務器端數據整合時，務必按照一定順序完成整合[9?10]，如圖3所示。

3 ?實驗分析

為驗證本文設計系統在實際應用環境中的功能、效率以及穩定性，實驗以某高校的虛擬化數據中心為平臺進行測試，實驗所用實驗數據經過特殊處理，測試時間選擇非用網高峰時間段。對比系統選擇基于XML異構的數據整合系統（簡稱XML系統）和基于PDI的數據整合系統（簡稱PDI系統）。系統運行平臺環境配置和測試點相關硬件配置如表1所示。

3.1 ?系統功能測試

統計本文系統各功能模塊的實用性和穩定性，驗證本文系統服務器端數據整合性能，如表2所示。

從表2可知，本文系統進行服務器端數據整合所需的各項功能，均達到應用要求。

3.2 ?系統效率測試

從系統的服務器端整合數據多線程采集掃描時間、單個節點數據整合、數據存儲時間以及多節點整合數據存儲總時間等方面出發，測試三種系統服務器端數據整合效率。三個系統效率測試結果如表3～表5所示。

可以看出，本文系統在對服務器端的數據進行采集、整合、存儲以及顯示時所消耗時間遠遠小于XML系統和PDI系統，尤其是在被監測物理節點的數據整合時，本文系統在進行被監測物理節點的數據整合時，平均每個節點的數據整合所消耗時間僅為0.88 ms，而XML系統和PDI系統的平均每個節點的數據整合所消耗時間分別高出本文系統0.71和0.95。結果表明，本文系統在對服務器端數據處理方面的耗時較少，效率較高。

3.3 ?系統穩定性測試

當服務器端數據處于動態負載情況時，測試三個系統的穩定性能。圖4為加載到服務器的動態數據整合請求變化率，圖5為當動態請求發生變化時，三個系統的實際百分比變化。

通過圖4、圖5的曲線可看出，當服務器負載產生變化時，三個系統最終都能恢復穩定，達到標準值;但本文系統相比于XML系統和PDI系統，要提前4～5個周期收斂，可以更早達到穩定，并且在趨于最終穩定的過程中，變化幅度較小。說明本文系統在動態負載情況下進行服務器端數據整合的穩定相對較高。

4 ?結 ?論

本文針對目前服務器端數據整合效率低，數據安全性差等問題，采用虛擬化技術，設計基于虛擬化技術的服務器端數據整合系統。該系統總體框架以虛擬機和物理節點作為系統管理對象，通過服務器端進行數據整合、執行客戶端命令并監測物理節點狀態，并采用網絡監控軟件采集、整合服務器端數據。依據該結果明確選擇單獨服務器還是虛擬服務器，并制定服務器端數據整合方案。實驗結果表明，該系統能實現服務器端的數據最大限度整合，提升數據利用率，保障數據安全性。

參考文獻

[1] 劉德欣，閆永明，郭軍，等.云環境下基于多目標決策的待整合服務器選擇方法研究[J].小型微型計算機系統，2016，37（4）：699?704.

[2] 闞文梟，黃秋蘭，陳剛.桌面網格環境下虛擬化技術的應用研究[J].計算機工程，2017，43（3）：11?17.

[3] 羅偉雄，時東曉，劉嵐，等.數據虛擬化平臺的設計與實現[J].計算機應用，2017，37（2）：225?228.

[4] 李欣.大數據環境下的危機信息整合模型研究[J].現代情報，2016，36（12）：36?39.

[5] 劉健，張澤梅，錢丹丹.基于虛擬化技術的圖書館云數據中心構建研究[J].情報科學，2016，34（6）：147?150.

[6] 劉博文，顧乃杰，谷德賀，等.移動平臺Android操作系統虛擬化技術的實現[J].計算機工程與應用，2017，53（14）：32?38.

[7] 王霆，董啟文，范斐斐.基于虛擬機整合的云數據中心資源管理研究[J].計算機工程，2016，42（9）：5?14.

[8] 何嘉，彭商濂.云數據中心虛擬機管理研究綜述[J].電子科技大學學報，2016，45（1）：107?112.

[9] 宋亮，連冬艷，卜春霞.海量數據云存儲優化模式的設計與仿真[J].計算機仿真，2016，33（4）：232?235.

[10] 陳亞東，孟憲學，趙瑞雪，等.我國蘋果產業科學數據整合系統的設計與實現[J].中國農業科技導報，2016，18（3）：210?215.

作者簡介：劉孫發（1983—），男，福建周寧人，碩士，實驗師，研究方向為教育技術、教育信息化、軟件工程。

林志興（1973—），男，福建三明人，碩士，高級實驗師，研究方向為計算機網絡、數理統計。