空管氣象虛擬化建設(shè)方案

1、空管氣象虛擬化建設(shè)方案摘要：詳細(xì)地闡述了虛擬化技術(shù)相關(guān)概念、工作原理、優(yōu)勢及其發(fā)展趨勢。針對目前西南空管局氣象中心現(xiàn)有服務(wù)器資源現(xiàn)狀以及機(jī)務(wù)員服務(wù)器維護(hù)情況，為使資源配置更加靈活、提高資源利用率及降低成本，提高工作效率，提出了空管氣象虛擬化建設(shè)方案相關(guān)方案，并對這些內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的研究，包括虛擬化產(chǎn)品的選擇、vSphere虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)的搭建、虛擬化網(wǎng)絡(luò)搭建、虛擬化平臺維護(hù)和使用等，同時(shí)分析了其應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞：虛擬化；空管氣象；vSphere平臺；基礎(chǔ)架構(gòu)搭建 1虛擬化技術(shù) 1.1虛擬化概念。虛擬化是一種資源管理技術(shù)，是將計(jì)算機(jī)的各種實(shí)體資源：CPU、內(nèi)存、磁盤空間、網(wǎng)絡(luò)適配器等，通過抽象

2、轉(zhuǎn)換后可以重新分區(qū)組合為邏輯上的一臺或多臺計(jì)算機(jī)配置，從而打破了物理結(jié)構(gòu)之間的障礙，使用戶可以獲得比原先更好的資源配置。未來，所有的資源都將以邏輯管理的方式透明地運(yùn)行在各種各樣的物理平臺上，根據(jù)用戶需求實(shí)現(xiàn)資源的動態(tài)分配，用戶在使用過程中感受不到物理設(shè)備的差異。虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為VM，即“虛擬機(jī)”，也稱為“客戶機(jī)”，它是一個(gè)嚴(yán)密隔離的軟件容器，可以運(yùn)行自己的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，每個(gè)功能完備的虛擬機(jī)都是完全獨(dú)立的。一臺host即“物理服務(wù)器”或“宿主機(jī)”上可以同時(shí)運(yùn)行多臺虛擬機(jī)。VMM(VirtualMachineMonitor)是一種運(yùn)行在“物理服務(wù)器”和“虛擬機(jī)”之間的中間層軟件，可以根據(jù)各虛

3、擬機(jī)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的需求動態(tài)分配物理服務(wù)器資源池中的硬件資源，并在各虛擬機(jī)之間施加隔離防護(hù)。1.2虛擬化優(yōu)勢。降低企業(yè)IT運(yùn)營成本：將運(yùn)維人員從繁重的物理服務(wù)器、管理工作中解放出來，使設(shè)備管理更加便捷，提高IT部門的工作效率。提高了資源的利用率：將閑置資源靈活配置，動態(tài)分配。資源可以以更小的單位提供，極大程度地提高了物理資源的利用率，降低多余的能耗。提高可靠性：可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的隨意遷移，硬件級別故障恢復(fù)以及安全隔離，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性從而實(shí)現(xiàn)了安全性和可靠性。縮短上線周期：虛擬化可以對批量安裝計(jì)算機(jī)進(jìn)行模板化處理，縮短了安裝部署時(shí)間，加快了應(yīng)用和資源的調(diào)配速度，從而縮短業(yè)務(wù)上線周期。 2現(xiàn)狀

4、分析 目前西南空管局氣象中心現(xiàn)有空閑IBMX3850、X3650系列服務(wù)器多臺，DELLR710、R720系列服務(wù)器多臺，后續(xù)陸續(xù)還會有其他服務(wù)器閑置出來。同時(shí)，現(xiàn)有服務(wù)器主機(jī)數(shù)量眾多并且部署在不同的機(jī)柜，而且每臺服務(wù)器操作系統(tǒng)不同，都要部署各種不同業(yè)務(wù)軟件，由于業(yè)務(wù)軟件種類繁多且版本并不統(tǒng)一，這樣就造成了軟件部署和升級的困難，業(yè)務(wù)軟件使用起來也不是很方便，這些主機(jī)也不便于管理和維護(hù)。引入虛擬化技術(shù)，將這些服務(wù)器主機(jī)進(jìn)行虛擬化，這些服務(wù)器加入到集群中作為資源池統(tǒng)一進(jìn)行管理并動態(tài)調(diào)度分配資源，可以有效地提高這些服務(wù)器利用率，避免浪費(fèi)，同時(shí)可以極大地提高機(jī)務(wù)員的用戶體驗(yàn)，簡化了每個(gè)業(yè)務(wù)的維護(hù)和升級

5、，使業(yè)務(wù)服務(wù)器使用更加安全靈活。 3虛擬化建設(shè)方案 3.1產(chǎn)品選擇。本研究采用最新VMwarevSphere6.7產(chǎn)品來搭建空管氣象虛擬化平臺，VMwarevSphere是業(yè)界領(lǐng)先的虛擬化和云計(jì)算平臺，該平臺安全、高效、適用于混合云。vSphere通過提供簡單高效的規(guī)?；芾怼⑷娴膬?nèi)置安全性、通用的應(yīng)用平臺以及順暢的混合云體驗(yàn)，加快了數(shù)組化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。使用VMwarevSphere可以幫助創(chuàng)建一個(gè)具有增強(qiáng)的應(yīng)用性能，以及可以作為空管氣象云環(huán)境基礎(chǔ)的可擴(kuò)展的安全基礎(chǔ)架構(gòu)。3.2vSphere虛擬化架構(gòu)搭建。VMwarevSphere使用虛擬化將單臺服務(wù)器轉(zhuǎn)化為包括CPU、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源的聚合計(jì)算

6、基礎(chǔ)架構(gòu)，然后將這些基礎(chǔ)架構(gòu)作為統(tǒng)一的運(yùn)行環(huán)境來管理。vSphere包括兩個(gè)核心組件ESXi和vCenterServer。ESXi是用于創(chuàng)建和運(yùn)行虛擬機(jī)基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化平臺，vCenterServer是一種服務(wù)，管理連接到網(wǎng)絡(luò)的ESXi主機(jī)，將多個(gè)主機(jī)基礎(chǔ)架構(gòu)的資源加入到資源池進(jìn)行統(tǒng)一管理。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，空管氣象虛擬化平臺可以升級搭建為包含多個(gè)vCenterServer實(shí)例的復(fù)雜環(huán)境。vSphere虛擬化平臺基礎(chǔ)架構(gòu)和服務(wù)的搭建工作流程如下：（1）開始vSphere安裝和配置。（2）在至少一個(gè)閑置服務(wù)器上安裝ESXi。（3）設(shè)置ESXi。（4）部署和安裝具有嵌入式platformservice

7、scon-troller的vCenterServer。（5）登錄到vSphereWebClient創(chuàng)建和組織vCenterServer清單。（6）結(jié)束vSphere安裝和配置。3.3虛擬化網(wǎng)絡(luò)搭建。根據(jù)現(xiàn)有情況虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要依賴空管氣象物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，虛擬網(wǎng)絡(luò)分為管理網(wǎng)絡(luò)、存儲網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，管理網(wǎng)絡(luò)和存儲網(wǎng)絡(luò)公用一個(gè)物理網(wǎng)口，業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)網(wǎng)段使用單獨(dú)網(wǎng)口。3.3.1管理網(wǎng)絡(luò)和存儲網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間通過管理網(wǎng)段192.168.44.0/24來通信，各個(gè)主機(jī)的第一個(gè)網(wǎng)口都通過交換機(jī)連接管理網(wǎng)段，主機(jī)共用的網(wǎng)絡(luò)存儲的管理IP為192.168.44.128，提供iSC-SI服務(wù)的IP為192.168

8、.44.200，各個(gè)主機(jī)通過iSCSI服務(wù)使用共享存儲，所有虛擬機(jī)的配置文件和虛擬硬盤文件都存儲在這個(gè)共享存儲上。3.3.2業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)主機(jī)除第一個(gè)網(wǎng)口接管理網(wǎng)段外其他網(wǎng)口還連接了其他網(wǎng)絡(luò)，目前規(guī)劃如下業(yè)務(wù)用虛擬交換機(jī)連接了物理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即只能在如下網(wǎng)段內(nèi)新增配置業(yè)務(wù)虛擬機(jī)。（1）屬地化機(jī)場業(yè)務(wù)虛擬交換機(jī)網(wǎng)段為172.24.12.0/24。（2）分局通信系統(tǒng)虛擬交換機(jī)網(wǎng)段為172.24.11.0/24。（3）互聯(lián)網(wǎng)虛擬交換機(jī)網(wǎng)段為10.10.10.0/28。3.4虛擬化平臺使用維護(hù)。使用瀏覽器訪問，輸入用戶名密碼登錄，在主界面選擇虛擬機(jī)和模板，就可以對所有虛擬機(jī)進(jìn)行維護(hù)，如圖1所示。其中虛擬系

9、統(tǒng)專用文件夾下的虛擬機(jī)是虛擬化服務(wù)器運(yùn)行必須的虛擬機(jī)，一般情況下不要?jiǎng)?，錯(cuò)誤修改其配置可能會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出錯(cuò)！所有正式運(yùn)行投入業(yè)務(wù)使用的虛擬機(jī)都存放在業(yè)務(wù)虛擬機(jī)文件夾內(nèi)，可以在規(guī)劃網(wǎng)段內(nèi)根據(jù)業(yè)務(wù)需求新增配置業(yè)務(wù)虛擬機(jī)，選中相應(yīng)業(yè)務(wù)虛擬機(jī)可以對其進(jìn)行相應(yīng)配置并部署相關(guān)業(yè)務(wù)。每一臺新增服務(wù)器主機(jī)均可以通過安裝vSphere虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)，進(jìn)行虛擬化網(wǎng)絡(luò)配置加入到虛擬化平臺中，提供虛擬化計(jì)算資源供人們使用。 4應(yīng)用前景 目前虛擬化與云計(jì)算結(jié)合發(fā)展越來越廣泛，虛擬化是云計(jì)算的主要支撐技術(shù)之一。云計(jì)算是通過互聯(lián)網(wǎng)按需交付用戶所需的共享資源服務(wù)，而虛擬化是使計(jì)算環(huán)境獨(dú)立于物理基礎(chǔ)架構(gòu)的技術(shù)，兩者可以優(yōu)勢互

10、補(bǔ)。目前，隨著空管氣象虛擬化方案的逐步實(shí)施，在未來可以呈現(xiàn)一個(gè)更加完善的空管氣象虛擬化平臺，同時(shí)引入云計(jì)算的理念，可以為用戶按需提供相應(yīng)的資源和服務(wù)，這樣不僅可以提升人們自身空管氣象業(yè)務(wù)能力，還可以對外提供更多的資源服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)更高的敏捷性及更好的服務(wù)。 參考文獻(xiàn) 1劉其海,賈思陽,王帥,張旭陽,王慧瑜.淺談虛擬化技術(shù)在氣象信息網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用J.電腦知識與技術(shù),2017,(23). 2謝豐,任兆鵬.基于服務(wù)器虛擬化技術(shù)的青島市氣象局業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)建設(shè)J.科技促進(jìn)發(fā)展,2013,(01). 3王春海.深入學(xué)習(xí)VMwarevSphere6M.人民郵電出版社,2016. 4王賓,彭科.VMware服務(wù)器

11、虛擬化技術(shù)在校園網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用研究J.大眾科技,2012,(05). 5汪蔓.VMware服務(wù)器虛擬化技術(shù)研究J.電腦知識與技術(shù),2014,(24). 4 1、最靈夢想是一個(gè)天真的詞，實(shí)現(xiàn)夢想是個(gè)殘酷的詞。21.2.232.23.202100:5200:52:112月-2100:522、只有收獲，才能檢驗(yàn)耕耘的好處；只有貢獻(xiàn)，方可衡量人生的價(jià)值。二二一二二一年二月二十三日2021年2月23日星期二3、不要放棄，你要配的上自己的野心，也不要辜負(fù)了所受的苦難。00:522.23.202100:522.23.202100:5200:52:112.23.202100:522.23.20214、找一個(gè)理

12、由，否認(rèn)憂傷，笑容就會燦爛到無所不在。2.23.20212.23.202100:5200:5200:52:1100:52:115、成功與不成功之間有時(shí)距離很短只要后者再向前幾步。二月 21星期二, 二月 23, 20212/23/20216、只要努力抬起你的雙腳，勝利將屬于你。12時(shí)52分12時(shí)52分23-2月-212.23.20217、青春如此華美，卻在煙火在散場。21.2.2321.2.2321.2.23。2021年2月23日星期二二二一二二一年二月二十三日8、真正沒有資格談明天的人，是那個(gè)不懂得珍惜今日的人。00:5200:52:112.23.2021星期二, 二月 23, 20211、

13、你始終不屬于我，屬于我的只是我自己。21.2.232.23.202100:5200:52:112月-2100:522、一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。二二一二二一年二月二十三日2021年2月23日星期二3、你是唯一的，你是十分獨(dú)特的，你就是你生命中的第一名。00:522.23.202100:522.23.202100:5200:52:112.23.202100:522.23.20214、要跟成功者有同樣的結(jié)果，就必須采取同樣的行動。2.23.20212.23.202100:5200:5200:52:1100:52:115、我們的生命，就是以不斷出發(fā)的姿勢得到重生。二

14、月 21星期二, 二月 23, 20212/23/20216、只要站起來的次數(shù)比倒下去的次數(shù)多，那就是成功。12時(shí)52分12時(shí)52分23-2月-212.23.20217、自知之明是最難得的知識。21.2.2321.2.2321.2.23。2021年2月23日星期二二二一二二一年二月二十三日8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。00:5200:52:112.23.2021星期二, 二月 23, 20211、最靈繁的人也看不見自己的背脊。21.2.232.23.202100:5200:52:112月-2100:522、最困難的事情就是認(rèn)識自己。二二一二二一年二月二十三日2021年2月23日星期二3、有勇氣承擔(dān)命運(yùn)這才是英雄好漢。00:522.23.202100:522.23.202100:5200:52:112.23.202100:522.23.20214、與肝膽人共事，無字句處讀書。2.23.20212.23.202100:5200:5200:52:1100: