智慧交通建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)報(bào)告

智慧交通建設(shè)項(xiàng)目

立項(xiàng)報(bào)告TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument".智慧交通發(fā)展背景 1\o"CurrentDocument".智慧交通發(fā)展需求分析 2\o"CurrentDocument"智慧交通發(fā)展存在的問題 2\o"CurrentDocument"智慧交通建設(shè)的必要性 3\o"CurrentDocument"城市發(fā)展及城市亮麗形象的需要 3\o"CurrentDocument"緩解城市交通擁堵狀況的需要 4\o"CurrentDocument"交通智慧化和車輛精細(xì)化管理的需要 4\o"CurrentDocument"促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要 4\o"CurrentDocument".智慧交通總體方案設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"總體方案設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"基礎(chǔ)設(shè)施層 6\o"CurrentDocument"平臺層 7\o"CurrentDocument"應(yīng)用層 7\o"CurrentDocument"支撐平臺關(guān)鍵技術(shù) 7\o"CurrentDocument"虛擬化技術(shù) 7\o"CurrentDocument"海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù) 12應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 14交通物聯(lián)要素虛擬再現(xiàn)技術(shù) 14最優(yōu)化運(yùn)行決策技術(shù) 14城市道路交通數(shù)據(jù)分析挖掘 15公交智慧調(diào)度技術(shù) 15公交IC卡數(shù)據(jù)分析 16.智慧交通發(fā)展背景智慧交通是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的重要途徑之一，智慧交通的產(chǎn)生與交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展、交通管理技術(shù)的發(fā)展、控制技術(shù)的發(fā)展、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及通信技術(shù)的發(fā)展均有著密切的關(guān)系，它是在交通運(yùn)輸需求達(dá)到一定程度，通信、控制和信息等高新技術(shù)發(fā)展到一定水平而產(chǎn)生的。從19世紀(jì)60年代，英國倫敦安裝壁板式燃?xì)饨煌ń煌ㄐ盘枱糸_始，交通自動控制和協(xié)調(diào)就成為交通管理領(lǐng)域的一個(gè)追求。到20世紀(jì)50年代，美國丹佛市首次利用模擬計(jì)算機(jī)和交通檢測器實(shí)現(xiàn)了對交通信號機(jī)網(wǎng)的配時(shí)方案選擇式信號控制，加拿大多倫多市建成了世界上第一個(gè)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中協(xié)調(diào)感應(yīng)控制的交通信號控制系統(tǒng)，成為了智慧系統(tǒng)發(fā)展的里程碑，使智慧交通的發(fā)展邁進(jìn)了一個(gè)嶄新的階段，其理念也隨之日新月異。特別是，隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，交通基礎(chǔ)設(shè)施通行能力滿足不了日益增長的交通需求。交通擁堵、交通事故、環(huán)境污染及能源短缺已經(jīng)成為世界各國面臨的共同問題。在發(fā)達(dá)國家的工業(yè)化進(jìn)程中，最初解決交通問題的傳統(tǒng)辦法是大規(guī)模改擴(kuò)建交通基礎(chǔ)設(shè)施，通過擴(kuò)大交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模來滿足人民日益增長的需求。但是，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，由于土地、水域、岸線資源日益緊張，用于修建交通基礎(chǔ)設(shè)施的空間越來越小，與此同時(shí)，交通在快速發(fā)展過程中所帶來的負(fù)面效應(yīng)日益顯現(xiàn)。因此，人們開始向精準(zhǔn)管理要效率，迫切希望通過加強(qiáng)對客觀事物及其變化規(guī)律的認(rèn)知來優(yōu)化管理流程，提高交通運(yùn)輸整體效益和服務(wù)水平。在交通發(fā)展的過程中，通信、控制、信息等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展為智慧交通的產(chǎn)生提供了有力的技術(shù)支撐。.智慧交通發(fā)展需求分析智慧交通發(fā)展存在的問題近年來，智慧交通的發(fā)展速度明顯加快，取得了顯著成效。但是，在取得成績的同時(shí)，也要看到我國交通運(yùn)輸信息化建設(shè)還面臨著一些突出的困難和問題。在加快交通運(yùn)輸業(yè)向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)變的進(jìn)程中，信息化建設(shè)與需求還不相適應(yīng)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）交通基礎(chǔ)設(shè)施（如新改建道路、樞紐等）在規(guī)劃、設(shè)計(jì)階段缺乏交通管理設(shè)施和智慧化功能的頂層設(shè)計(jì)和資金預(yù)算，造成智慧交通設(shè)施建設(shè)投資規(guī)模較小，影響了智慧交通建設(shè)的整體規(guī)劃和統(tǒng)一推進(jìn)，導(dǎo)致后續(xù)智慧交通設(shè)施建設(shè)成本增加，投資效益不佳。2）交通建設(shè)及管理過程中積累了大量的基礎(chǔ)信息資源，但由于這些基礎(chǔ)信息資源的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化程度較低，限制了信息資源的二次開發(fā)利用和深層次的綜合加工處理，造成了信息資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。例如，交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施信息數(shù)字化滯后且數(shù)據(jù)更新不及時(shí)，造成交通信息動、靜態(tài)數(shù)據(jù)不匹配，不能有效支撐交通運(yùn)輸?shù)墓芾砗头?wù)；道路建設(shè)中沿路鋪設(shè)大量光纖，但是利用程度不高；采集的交通數(shù)據(jù)量大但質(zhì)量不高。3）傳感器國產(chǎn)化程度較低，成本、性能和壽命尚不能滿足交通行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息感知的需求。目前，交通運(yùn)輸系統(tǒng)中應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備多來自國外，我國自主研發(fā)的技術(shù)、產(chǎn)品仍處于起步階段，離真正市場化、產(chǎn)業(yè)化還有一段距離，相關(guān)研發(fā)企業(yè)的人才與國外企業(yè)在專業(yè)技術(shù)水平方面存在較大差距。4）智慧交通在底層支撐平臺方面，仍然采用傳統(tǒng)的物理服務(wù)器部署模式，一方面造成了很大的資源浪費(fèi)；另一方面，隨著智慧交通業(yè)務(wù)量的激增，新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)上線需要購置新的服務(wù)器，因此還得考慮機(jī)房空間、空調(diào)、供電以及網(wǎng)絡(luò)布線等問題，給管理維護(hù)帶來困難。隨著智慧交通的發(fā)展，其底層支撐平臺需要具有很好的可擴(kuò)展性、彈性、易管理型及高可用性等特性，保證穩(wěn)定運(yùn)行和高性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能環(huán)保，契合可持續(xù)發(fā)展的理念。5）基于動態(tài)信息的智慧管理及發(fā)布機(jī)制尚不成熟。信息采集及發(fā)布設(shè)備的部署規(guī)模較小，時(shí)空不連續(xù)；無線傳輸鏈路技術(shù)還無法滿足行業(yè)全天候的服務(wù)需求；數(shù)據(jù)分析、處理、應(yīng)用能力不足，針對海量數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確的信息提取技術(shù)欠缺，智慧引擎算法特別是基于海量數(shù)據(jù)建模、云計(jì)算等新技術(shù)在交通領(lǐng)域尚未規(guī)?；瘧?yīng)用。6）智慧交通系統(tǒng)建設(shè)涉及多部門、多領(lǐng)域，協(xié)調(diào)困難，難以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)信息資源在部門之間和領(lǐng)域之間的交流與共享。智慧交通建設(shè)的必要性城市發(fā)展及城市亮麗形象的需要一個(gè)現(xiàn)代的城市，在其建設(shè)和改造的同時(shí)，要更加注重城市交通的發(fā)展。城市智慧交通管理與服務(wù)是城市交通建設(shè)過程中不可分割的組成部分，通過信息化手段促進(jìn)城市交通系統(tǒng)正常有序的運(yùn)行，城市擁堵現(xiàn)象將影響城市交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行，造成許多矛盾制約城市的發(fā)展。一個(gè)城市的整體形象包含人文景觀、服務(wù)設(shè)施及道路交通環(huán)境等諸多方面。交通是否安全、暢通，交通是否井然有序?qū)⒅苯佑绊懭藗儗@個(gè)城市整體的評價(jià)，并對城市整體形象產(chǎn)生巨大的影響。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及加入WTO以后私人購車高峰的到來，交通需求顯著增加。按照目前汽車使用狀況，將有50%的車輛行駛在城市中，城市停車需求也將大幅度上漲，停車設(shè)施的供給、管理水平的高低，將直接影響到城市的交通運(yùn)行效率和生活環(huán)境品質(zhì)，對城市的整體形象必將產(chǎn)生巨大影響。城市智慧交通建設(shè)以信息化建設(shè)為基礎(chǔ)，借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)，進(jìn)一步推動車輛的動態(tài)監(jiān)測、車流量監(jiān)測及車輛定位等能力，有效提高城市交通運(yùn)行效率，緩解道路擁堵現(xiàn)象，打造城市亮麗、智慧品牌形象。緩解城市交通擁堵狀況的需要當(dāng)前，機(jī)動車輛的增長與道路基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重不足的矛盾已經(jīng)成為城市交通建設(shè)的主要任務(wù)之一。利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等先進(jìn)信息化技術(shù)去建設(shè)智慧化的城市交通體系，是有效提高城市交通運(yùn)行、組織效率，改善城市道路交通管理水平、緩解城市交通擁堵狀況的重要手段之一?，F(xiàn)在國家積極推動“兩化融合”，是國家的重要發(fā)展戰(zhàn)略，城市智慧交通建設(shè)積極借助已有交通信息化系統(tǒng)的良好基礎(chǔ)，在全面推廣電子卡、電子牌照的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程車輛自動識別和車輛運(yùn)行狀態(tài)自動檢測，總體提高車輛運(yùn)行的效率和城市交通智慧化水平，對緩解城市交通擁堵狀況有極大的促進(jìn)作用。交通智慧化和車輛精細(xì)化管理的需要目前，全國多數(shù)城市針對交通智慧化建設(shè)和車輛的精細(xì)化管理方面有不同的方式和方法，但是由于車輛管理方式和交通信息化手段的落后，大量車輛逃避年檢和交強(qiáng)險(xiǎn)，機(jī)動車違規(guī)事件頻發(fā)、車輛肇事后逃逸等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。甚至還會出現(xiàn)車輛套牌以及假營運(yùn)證的現(xiàn)象。以上現(xiàn)象都對城市交通的智慧化發(fā)展和車輛的精細(xì)化管理和監(jiān)測提出了更高的要求。城市智慧交通建設(shè)充分發(fā)揮RFID技術(shù)在動態(tài)自動識別技術(shù)上的優(yōu)勢，將遠(yuǎn)程無線射頻識別卡技術(shù)應(yīng)用到車輛運(yùn)行動態(tài)自動識別和管理中，充分改進(jìn)車輛監(jiān)管模式，實(shí)現(xiàn)車輛管理的精細(xì)化。交通信息化建設(shè)通過車輛動態(tài)監(jiān)測、車牌防偽、卡口監(jiān)控、肇事逃逸車輛追查、出租車治安管理、路網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測、交通流量分析及誘導(dǎo)信息發(fā)布等手段和信息化系統(tǒng)的支撐，有效的打擊了車輛違規(guī)運(yùn)營、車輛肇事逃逸等現(xiàn)象，充分提高了城市交通行業(yè)智慧化水平和車輛的精細(xì)化管理水平。促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要物聯(lián)網(wǎng)作為一種先進(jìn)技術(shù)，在安全生產(chǎn)、城市交通、環(huán)境保護(hù)、電力水利等方面都有著廣闊的應(yīng)用前景。然而，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)仍然是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，其壯大和發(fā)展需要政府部門的大力支持和積極推動。智慧交通是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)非常重要的應(yīng)用領(lǐng)域，通過城市智慧交通建設(shè)，不僅能提升城市交通運(yùn)行能力，還能夠帶動物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)研發(fā)，促進(jìn)傳感器、信息識別、信息傳輸?shù)日麄€(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，同時(shí)促進(jìn)云計(jì)算領(lǐng)域前沿技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，符合我國推動物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃。.智慧交通總體方案設(shè)計(jì)城市智慧交通總體方案包括兩部分：底層支撐平臺和上層應(yīng)用系統(tǒng)。方案整體采用云計(jì)算架構(gòu)，底層支撐平臺對應(yīng)于云計(jì)算的IaaS和PaaS層，上層應(yīng)用對應(yīng)于云計(jì)算的SaaS層，交通信息采集采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。具體方案設(shè)計(jì)如下所述。總體方案設(shè)計(jì)城市智慧交通總體方案設(shè)計(jì)采用云計(jì)算架構(gòu)。從基本功能來看，智慧交通云分為基礎(chǔ)設(shè)施云、平臺云和應(yīng)用云。云架構(gòu)通過虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化和自動化的方式有機(jī)的整合了云中的硬件和軟件資源，并通過網(wǎng)絡(luò)將云中的交通服務(wù)交付給用戶。整體架構(gòu)圖如下：服各層JLlfe娓層平臺停云計(jì)算運(yùn)營管理中心按據(jù)庫廠服各層JLlfe娓層平臺停云計(jì)算運(yùn)營管理中心按據(jù)庫廠資源；「運(yùn)營管理Y管理.…管理云計(jì)算安全管理中心圖智慧交通云整體方案設(shè)計(jì)圖基礎(chǔ)設(shè)施層該層對外提供基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（laaS）。基礎(chǔ)設(shè)施層以IT資源為中心，包括經(jīng)過虛擬化后的硬件資源和相關(guān)管理功能的集合。智慧交通云的硬件資源包括云計(jì)算中心基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境、海量信息存儲、高性能服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等資源?；A(chǔ)設(shè)施層通過虛擬化技術(shù)對相關(guān)物理資源進(jìn)行抽象。平臺層該層對外提供平臺即服務(wù)（PaaS）。平臺層以平臺軟件、數(shù)據(jù)庫和中間件為中心，介于基礎(chǔ)設(shè)施層和應(yīng)用層之間。智慧交通云的平臺層包括云資源管理平臺和部門級數(shù)據(jù)共享交換平臺。云資源管理平臺實(shí)現(xiàn)了資源管理、運(yùn)營管理、運(yùn)維管理、計(jì)費(fèi)管理、安全管理、用戶管理等功能。部門級數(shù)據(jù)共享交換平臺實(shí)現(xiàn)對機(jī)動車卡數(shù)據(jù)、駕駛?cè)丝〝?shù)據(jù)、電子牌卡數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)的整合及部門級數(shù)據(jù)共享交換。應(yīng)用層該層對外提供軟件即服務(wù)（SaaS）。應(yīng)用層是智慧交通云上應(yīng)用軟件的集合，這些應(yīng)用構(gòu)建在基礎(chǔ)設(shè)施層提供的資源和平臺層提供的環(huán)境之上，通過網(wǎng)絡(luò)交付給用戶。智慧交通云應(yīng)用眾多，包括面向市民的、面向客運(yùn)企業(yè)的以及面向城市交通管理部門的應(yīng)用系統(tǒng)，如：智慧交通信號控制系統(tǒng)、公交智慧管理與服務(wù)系統(tǒng)、出租車綜合服務(wù)系統(tǒng)等，涉及不同部門的應(yīng)用系統(tǒng)之間可實(shí)現(xiàn)部門級數(shù)據(jù)共享交換，為用戶提供全方位一體化的城市智慧交通服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“智慧交通，暢通出行”的目標(biāo)。支撐平臺關(guān)鍵技術(shù)虛擬化技術(shù)虛擬化當(dāng)下的x86計(jì)算機(jī)硬件是專為運(yùn)行單個(gè)操作系統(tǒng)和單個(gè)應(yīng)用程序而設(shè)計(jì)的，因此大部分計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)未得到充分利用。借助虛擬化，可以在單臺物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)都可以在多個(gè)環(huán)境之間共享同一臺物理機(jī)的資源。不同的虛擬機(jī)可以在同一臺物理機(jī)上運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)以及多個(gè)應(yīng)用程序。虛擬化的工作原理虛擬化的工作原理是，直接在計(jì)算機(jī)硬件或主機(jī)操作系統(tǒng)上面插入一個(gè)精簡的軟件層。該軟件層包含一個(gè)以動態(tài)和透明方式分配硬件資源的虛擬機(jī)監(jiān)視器（即“虛擬化管7理程序”）。多個(gè)操作系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行在單臺物理機(jī)上，彼此之間共享硬件資源。由于是將整臺計(jì)算機(jī)（包括CPU、內(nèi)存、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）封裝起來，因此虛擬機(jī)可與所有標(biāo)準(zhǔn)的x86操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動程序完全兼容?？梢酝瑫r(shí)在單臺計(jì)算機(jī)上安全運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，每個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都可以在需要時(shí)訪問其所需的資源。令基于靈活的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建數(shù)據(jù)中心虛擬化一臺物理機(jī)僅僅是開始。可以使用經(jīng)過驗(yàn)證的虛擬化平臺，用以構(gòu)建私有云與公有云的基礎(chǔ)，跨數(shù)百臺互連的物理機(jī)和存儲設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)展，構(gòu)建一個(gè)完整的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)。無需為每個(gè)應(yīng)用程序永久性地分配服務(wù)器、存儲空間或網(wǎng)絡(luò)帶寬。與之相對，硬件資源會根據(jù)需要在私有云內(nèi)部動態(tài)分配到所需的位置。優(yōu)先級最高的應(yīng)用程序總是能得到所需的資源，因而無需浪費(fèi)資金去置辦僅在高峰時(shí)間使用的多余資源。將該私有云連接到公有云以創(chuàng)建一個(gè)混合云，從而為企業(yè)提供茁壯成長所需的靈活性、可用性和可擴(kuò)展性。令以最低總體擁有成本管理資源重要的不僅僅是虛擬化。需要使用管理工具來運(yùn)行那些虛擬機(jī)，還需要能夠運(yùn)行企業(yè)所依賴的多種應(yīng)用程序和基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)。虛擬化不但可以提高服務(wù)可用性，同時(shí)還能摒棄容易出錯(cuò)的手動任務(wù)。有了虛擬化的幫助，可以更有效率、更有成效地實(shí)現(xiàn)IT運(yùn)營。企業(yè)員工將能夠應(yīng)付兩倍乃至三倍于原來數(shù)目的服務(wù)器，使用戶能夠訪問他們所需的服務(wù)，同時(shí)又保持集中控制。因此，從桌面到數(shù)據(jù)中心可全面實(shí)現(xiàn)內(nèi)置的可用性、安全性和性能。令為什么應(yīng)進(jìn)行虛擬化通過實(shí)現(xiàn)IT基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化，可以降低IT成本，同時(shí)提高現(xiàn)有資產(chǎn)的效率、利用率和靈活性。在全世界，各種規(guī)模的公司都享受著虛擬化帶來的好處。數(shù)千家組織（包括財(cái)富100強(qiáng)中的所有企業(yè)）采用了虛擬化解決方案。采用虛擬化5大理由：1）提高現(xiàn)有資源的利用率：通過整合服務(wù)器將共用的基礎(chǔ)架構(gòu)資源聚合到池中，打破原有的“一臺服務(wù)器一個(gè)應(yīng)用程序”模式；2）通過縮減物理基礎(chǔ)架構(gòu)和提高服務(wù)器/管理員比率，降低數(shù)據(jù)中心成本：由于服務(wù)器及相關(guān)IT硬件更少，因此減少了占地空間，也減少了電力和散熱需求。管理工具更加出色，可幫助提高服務(wù)器/管理員比率，因此所需人員數(shù)量也將隨之減少；3）提高硬件和應(yīng)用程序的可用性，進(jìn)而提高業(yè)務(wù)連續(xù)性：可安全地備份和遷移整個(gè)虛擬環(huán)境而不會出現(xiàn)服務(wù)中斷。消除計(jì)劃內(nèi)停機(jī)，并可從計(jì)劃外故障中立即恢復(fù)；4）實(shí)現(xiàn)運(yùn)營靈活性：由于采用動態(tài)資源管理、加快了服務(wù)器調(diào)配并改進(jìn)了桌面和應(yīng)用程序部署，因此可及時(shí)響應(yīng)市場的變化；5）提高桌面的可管理性和安全性：幾乎可在所有標(biāo)準(zhǔn)臺式機(jī)、筆記本電腦或TabletPC上部署、管理和監(jiān)視安全桌面環(huán)境，無論是否能連接到網(wǎng)絡(luò)，用戶都可以在本地或以遠(yuǎn)程方式對這種環(huán)境進(jìn)行訪問。虛擬機(jī)虛擬機(jī)是一種嚴(yán)密隔離的軟件容器，它可以運(yùn)行自己的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，就好像一臺物理計(jì)算機(jī)一樣。虛擬機(jī)的行為完全類似于一臺物理計(jì)算機(jī)，它包含自己的虛擬（即基于軟件的）CPU、RAM、硬盤和網(wǎng)卡（NIC）。操作系統(tǒng)無法分辨虛擬機(jī)與物理機(jī)之間的差異，應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)中的其他計(jì)算機(jī)也無法分辨。甚至虛擬機(jī)本身也認(rèn)為自己是一臺“真正的”計(jì)算機(jī)。然而，虛擬機(jī)完全由軟件組成，絕不包含任何硬件組件。因此，與物理硬件相比，虛擬機(jī)可提供許多獨(dú)特的優(yōu)勢。一般而言，虛擬機(jī)具備以下這四個(gè)讓用戶受益的關(guān)鍵特征：1）兼容性：虛擬機(jī)與所有標(biāo)準(zhǔn)的x86計(jì)算機(jī)都兼容；2）隔離：虛擬機(jī)相互隔離，就像在物理上是分開的一樣；3）封裝：虛擬機(jī)將整個(gè)計(jì)算環(huán)境封裝起來；4）獨(dú)立于硬件：虛擬機(jī)獨(dú)立于底層硬件運(yùn)行。兼容性與物理計(jì)算機(jī)一樣，虛擬機(jī)承載著自身的客戶操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，并具有物理計(jì)算機(jī)上的所有組件（主板、VGA卡、網(wǎng)卡控制器等）。因此，虛擬機(jī)與所有標(biāo)準(zhǔn)除86操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動程序完全兼容，這樣，就可以使用虛擬機(jī)來運(yùn)行在x86物理計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的所有相同軟件。令隔離雖然多個(gè)虛擬機(jī)可以共享一臺計(jì)算機(jī)的物理資源，但它們相互之間保持完全隔離，就像是單獨(dú)的物理機(jī)一樣。例如，如果在一臺物理服務(wù)器上有四個(gè)虛擬機(jī)，而其中一個(gè)虛擬機(jī)崩潰了，其他三個(gè)虛擬機(jī)仍將可用。在可用性和安全性方面，虛擬環(huán)境中運(yùn)行的應(yīng)用程序之所以遠(yuǎn)優(yōu)于在傳統(tǒng)的非虛擬化系統(tǒng)中運(yùn)行的應(yīng)用程序，隔離就是一個(gè)重要的原因。令封裝虛擬機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)軟件容器，它將一整套虛擬硬件資源與操作系統(tǒng)及其所有應(yīng)用程序捆綁或“封裝”在一個(gè)軟件包內(nèi)。通過封裝，虛擬機(jī)獲得了超強(qiáng)的可移動性并且易于管理。例如，可以將虛擬機(jī)從一個(gè)位置移動和復(fù)制到另一位置，就像移動和復(fù)制任何其他軟件文件一樣；也可以將虛擬機(jī)保存在任何標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)上，從袖珍型的USB閃存卡到企業(yè)存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN），皆可用于保存。令獨(dú)立于硬件虛擬機(jī)完全獨(dú)立于其底層物理硬件。例如，可以為虛擬機(jī)配置與底層硬件上存在的物理組件完全不同的虛擬組件（例如，CPU、網(wǎng)卡、SCSI控制器）。同一物理服務(wù)器上的各個(gè)虛擬機(jī)甚至可以運(yùn)行不同類型的操作系統(tǒng)（Windows、Linux等）。由于虛擬機(jī)獨(dú)立于硬件，再加上它具備封裝和兼容性這兩個(gè)特性，因此可以在不同類型的x86計(jì)算機(jī)之間自由地移動它，而無需對設(shè)備驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序進(jìn)行任何更改。獨(dú)立于硬件還意味著，可以在一臺物理計(jì)算機(jī)上混合運(yùn)行不同類型的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。虛擬機(jī)作為基本構(gòu)造塊構(gòu)成了一種比它大得多的解決方案：虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)。虛擬機(jī)代表的是整臺計(jì)算機(jī)的硬件資源，而虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)代表的則是整個(gè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)的互連硬件資源，其中包括計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和共享存儲資源。各種規(guī)模的組織都在使用虛擬化解決方案構(gòu)建虛擬服務(wù)器和桌面基礎(chǔ)架構(gòu)，以提高關(guān)鍵應(yīng)用的可用性、安全性和可管理性。虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)降低資金成本和運(yùn)營成本，并提高運(yùn)營效率和靈活性。在服務(wù)器整合的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，部署標(biāo)準(zhǔn)的虛擬化平臺來實(shí)現(xiàn)整個(gè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)的自動化。客戶已利用虛擬化的10強(qiáng)大功能更有效地管理IT容量，提供更高的服務(wù)級別，并簡化了IT流程。針對IT基礎(chǔ)架構(gòu)虛擬化一事，有專門的一個(gè)術(shù)語，稱作“虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)”。利用虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)，可在整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)范圍內(nèi)共享多臺計(jì)算機(jī)的物理資源。借助虛擬機(jī)，可在多個(gè)虛擬機(jī)之間共享單臺物理計(jì)算機(jī)的資源以實(shí)現(xiàn)最高效率。資源由多個(gè)虛擬機(jī)和應(yīng)用共享。由于業(yè)務(wù)的需要，要將基礎(chǔ)架構(gòu)的物理資源動態(tài)映射到應(yīng)用，即便業(yè)務(wù)需要發(fā)生變化也是如此?？蓪86服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)和存儲器聚合成一個(gè)統(tǒng)一的IT資源池，供應(yīng)用根據(jù)需要隨時(shí)使用。這種資源優(yōu)化方式有助于組織實(shí)現(xiàn)更高的靈活性，使資金成本和運(yùn)營成本得以降低。虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)包括以下組件：1）裸機(jī)虛擬化管理程序，可使每臺x86計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全面虛擬化；2）虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)（如資源管理和整合備份），可在虛擬機(jī)之間使可用資源達(dá)到最優(yōu)配置；3）若干自動化解決方案，通過提供特殊功能來優(yōu)化特定IT流程，如調(diào)配或?yàn)?zāi)難恢復(fù)。將軟件環(huán)境與其底層硬件基礎(chǔ)架構(gòu)分離，以便可以將多個(gè)服務(wù)器、存儲基礎(chǔ)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)聚合成共享資源池。然后，根據(jù)需要安全可靠地向應(yīng)用程序動態(tài)提供這些資源。借助這種具有開創(chuàng)意義的方法，客戶可以使用價(jià)格低廉的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器以構(gòu)造塊的形式構(gòu)建自我優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心，并實(shí)現(xiàn)高水平的利用率、可用性、自動化和靈活性。通過領(lǐng)先的虛擬化平臺構(gòu)建虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)，可在生產(chǎn)級IT環(huán)境中獲得虛擬化帶來的好處。將分散的硬件資源統(tǒng)一起來以創(chuàng)建共享動態(tài)平臺，同時(shí)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的內(nèi)置可用性、安全性和可擴(kuò)展性。它支持廣泛的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序環(huán)境，以及網(wǎng)絡(luò)連接和存儲基礎(chǔ)架構(gòu)。解決方案可獨(dú)立于硬件和操作系統(tǒng)運(yùn)行，因此有廣泛的平臺選擇空間。解決方案提供了關(guān)鍵集成點(diǎn)，使硬件和基礎(chǔ)架構(gòu)管理供應(yīng)商及合作伙伴能夠一視同仁地為所有應(yīng)用和操作系統(tǒng)環(huán)境提供獨(dú)特價(jià)值。采用虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案后更充分地利用現(xiàn)有硬件，其成效包括：1）X86服務(wù)器的利用率提高到60-80%（在非虛擬化的PC中為5-15%）；2）每項(xiàng)虛擬化的工作負(fù)載每年節(jié)省的成本達(dá)3,000美元以上；3）新應(yīng)用的調(diào)配工作只需幾分鐘（而不是數(shù)天或數(shù)個(gè)星期）即可完成；114）從計(jì)劃外停機(jī)中恢復(fù)所需的時(shí)間縮短了85%。利用虛擬化實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)變革通過虛擬化提高IT資源和應(yīng)用的效率和可用性。首先消除“一臺服務(wù)器、一個(gè)應(yīng)用”的舊有模式，在每臺物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)。讓IT管理員騰出手來進(jìn)行創(chuàng)新工作，而不是花大量的時(shí)間管理服務(wù)器。在非虛擬化的數(shù)據(jù)中心，僅僅是維持現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)通常就要耗費(fèi)大約70%的IT預(yù)算，用于創(chuàng)新的預(yù)算微乎其微。借助在虛擬化平臺基礎(chǔ)上構(gòu)建的自動化數(shù)據(jù)中心，企業(yè)能夠以前所未有的速度和效率響應(yīng)市場動態(tài)，可以按需要隨時(shí)將資源、應(yīng)用程序甚至服務(wù)器分配到相應(yīng)的位置，客戶通過使用虛擬化平臺整合其資源池和實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的高可用性，通?？梢怨?jié)省50%到70%的IT總成本。1）可以在單個(gè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，包括Windows.Linux等等；2）通過創(chuàng)建一個(gè)適用于所有Windows應(yīng)用程序的虛擬PC環(huán)境，可以讓Mac計(jì)算機(jī)運(yùn)行Windows；3）通過提高能效、減少硬件需求量以及提高服務(wù)器/管理員比率，降低資金成本；4）確保企業(yè)級應(yīng)用實(shí)現(xiàn)最高的可用性和性能；5）通過改進(jìn)災(zāi)難恢復(fù)解決方案提高業(yè)務(wù)連續(xù)性，并在整個(gè)數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)高可用性；6）改進(jìn)企業(yè)桌面管理和控制，并加快桌面部署，因應(yīng)用程序沖突而帶來的請求支持的來電數(shù)量也隨之減少。海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)未來交通物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，在某一時(shí)刻必將產(chǎn)生眾多來自不同采集源頭，以及不同交通對象的交通信息。這些實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)往往來自分布在各線路上的不同交通傳感器，各種傳感器所能夠檢測到的交通參數(shù)的種類和形式各不相同，而且由于測量誤差、傳感