本文是一篇計(jì)算機(jī)信息管理論文范文，論述了虛擬化技術(shù)及其在政府部門信息化建設(shè)中的應(yīng)用，選自期刊《南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)》，同類期刊推薦《湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)》，本刊由湖北省教育廳主管，湖北成人教育學(xué)院主辦的月刊。國(guó)際刊號(hào)： ISSN 1673-3878。國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN 42-1578/G4。郵發(fā)代號(hào): 52-308。
　　[摘要]虛擬化在計(jì)鋅機(jī)方面通常是指計(jì)算元件任虛擬的基礎(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)桌面管理和控制巾心，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)開始較早的機(jī)關(guān)單位中，往往運(yùn)行著t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，由不同的開發(fā)者開發(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％一l5％，但足，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)‘旦因硬件問(wèn)題而停擺，后果往往是災(zāi)難性的。

　　還有，每個(gè)單位部有自己的工作數(shù)據(jù)或者檔案數(shù)據(jù)，也許機(jī)關(guān)單位L}．的數(shù)據(jù)并不像大企業(yè)的數(shù)據(jù)，每天都以幾十甚至幾百G的速度任增加。但日積月累，加對(duì)重要數(shù)據(jù)所做的備份，數(shù)據(jù)量也不可小覷。日前大多數(shù)機(jī)關(guān)單位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用還是采用文件服務(wù)器的方式。文件服務(wù)器是為網(wǎng)絡(luò)上各工作站提供完整數(shù)據(jù)、文件、目錄等信息共享，對(duì)網(wǎng)絡(luò)文件實(shí)行統(tǒng)一管理的服務(wù)器，提供如文件共享及處理、網(wǎng)頁(yè)發(fā)布、FTP、電子郵件等多種服務(wù)。正因?yàn)樘峁┑姆��?wù)多，其上的各種數(shù)據(jù)也多，受文件服務(wù)器磁盤間的限制，備份的數(shù)據(jù)要經(jīng)常轉(zhuǎn)移到其他服務(wù)器f去，效率很低。而且文件服務(wù)器受其自身所提供的服務(wù)及自身操作系統(tǒng)的影響，數(shù)據(jù)的安全性并不好。所以，在單一服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備上存放所有數(shù)據(jù)并進(jìn)行集中訪問(wèn)的數(shù)據(jù)管理方式變得越來(lái)越可靠。

　　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)或者非常分敞，為了節(jié)省開支，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E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

　　口前技術(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。151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)虛擬可以將若干分敞的存儲(chǔ)設(shè)備組合在一起，將它們呈現(xiàn)為-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'『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)。通過(guò)建立NAS整合數(shù)據(jù)，不僅使數(shù)據(jù)分散無(wú)序的局面大為改觀，還可以通過(guò)大多數(shù)NAS系統(tǒng)自帶的災(zāi)備功能在一定限度內(nèi)保證數(shù)據(jù)的完整和安全。

　　多個(gè)資源的單一邏輯表示這種模式還有另一個(gè)應(yīng)用就是集群技術(shù)，即是將多臺(tái)服務(wù)器用集群軟件連接在一起，組成一個(gè)高度透明的大型服務(wù)器群的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為一一個(gè)整體為客戶端提供服務(wù)，客戶端能共享網(wǎng)絡(luò)上的所有資源，如數(shù)據(jù)或應(yīng)用軟件等，集群服務(wù)可以對(duì)應(yīng)用程序和資源進(jìn)行監(jiān)控，并能夠自動(dòng)識(shí)別和恢復(fù)眾多故障狀況。如果集群中的某一臺(tái)服務(wù)器由于故障或維護(hù)需要而無(wú)法使用，資源和應(yīng)用程序?qū)⑥D(zhuǎn)移到可用的集群節(jié)點(diǎn)上。集群技術(shù)看起來(lái)非常美好，遺憾的是對(duì)硬件的要求比較高，集群的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器最好是配置完全相同的，對(duì)服務(wù)器的檔次也有一定的要求。因此，集群方案只對(duì)業(yè)務(wù)連續(xù)性要求極高的部門比較有吸引力。

　　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。由于有控制服務(wù)器在中間協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)和控制、分配數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的任務(wù)，各工作站不必關(guān)心向哪臺(tái)具體的服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，而是向整個(gè)數(shù)據(jù)中心發(fā)送請(qǐng)求，數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器組在邏輯上就像是一臺(tái)獨(dú)立的服務(wù)器，這是模式B的應(yīng)用體現(xiàn)。而數(shù)據(jù)中心傳送不同操作結(jié)果給各個(gè)工作站，使各工作站看起來(lái)像在本機(jī)上操作一樣，·個(gè)資源產(chǎn)生多個(gè)邏輯表示，則是模式A的應(yīng)用體現(xiàn)。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，其問(wèn)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。

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