淺析虛擬機在基層央行中的應用

李廣洋

[摘要] 隨著計算機及網(wǎng)絡技術在央行工作中的普遍應用，業(yè)務處理與辦公自動化對其均有著越來越倚重的趨勢，科技部門技術支持愈顯重要。但在日常工作中基層央行的科技人員在對某一新的操作系統(tǒng)或應用軟件進行安裝升級、維護、備份安全等技術還需要進一步改進，這里提出一個新技術虛擬機。

[關鍵詞] 虛擬機技術；應用軟件；整合；基層央行；科技部門

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 22. 032

[中圖分類號]F272.7[文獻標識碼]A[文章編號]1673 - 0194（2012）22- 0055- 02

1前言

基層央行金融電子化建設，從20世紀80年代末開始，通過近30年的努力，金融電子化得到較快發(fā)展，并取得了顯著成績。尤其是隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術在金融領域的廣泛應用，人民銀行信息化程度越來越高。近年來，人民銀行推廣應用系統(tǒng)很多，尤其是要求系統(tǒng)統(tǒng)各不相同，不同應用程序需要的系統(tǒng)環(huán)境相互沖突，如果每一個系統(tǒng)都需要一臺電腦時，那就嚴格浪費計算機資源，這里提到的虛擬機技術就可以有效解決此類問題。

2虛擬化的基本概念

虛擬機就是將物理計算機、操作系統(tǒng)和應用程序“打包”為一個或多個獨立分區(qū)，每個分區(qū)均可以按照需要模擬單個獨立服務器的一項技術。其技術實質是通過中間層次實現(xiàn)計算資源的管理和再分配，使資源利用實現(xiàn)最大化，虛擬機技術將各種資源虛擬出多臺主機，以提高這些資源的共享率和利用率。虛擬機提供的設備與真實的硬件設備無關，虛擬機軟件在虛擬環(huán)境中將所有設備虛擬化，包括視頻適配器、網(wǎng)絡適配器和硬盤適配器，它還為USB、串行和并行設備提供傳遞驅動程序，該程序將對虛擬設備的訪問傳遞到真實物理設備，這樣使得大多數(shù)在真實硬件環(huán)境開發(fā)的操作系統(tǒng)和應用程序能夠平滑地在虛擬機中運行而不需要作任何修改。虛擬機技術將虛擬服務器從硬件中抽象出來，它將硬件、軟件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡、存儲隔離開來，利用軟件把不同層面的應用程序分開，更容易實施改動，進而簡化管理、更有效地利用IT資源，還可靈活地、隨時隨地提供合適的計算資源。 虛擬機可以將IT環(huán)境改造成為更加強大、更具彈性、更富有活力的架構。通過把多個操作系統(tǒng)整合到一臺高性能服務器上，虛擬機的硬件無關性可以實現(xiàn)虛擬機在運行時的遷移，真正實現(xiàn)不間斷運行，從而保持業(yè)務的持續(xù)性，而且不用付出高昂的代價購買超高可用性平臺，使PC服務器擁有了以往大型機上才具有的功能。

3虛擬技術在人行工作中應用的必要性

3.1 服務器增多與資源利用率不高

人民銀行在信息化建設初期，由于缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃以及信息技術發(fā)展程度的制約，每一個新的應用系統(tǒng)，都配置獨立的服務器。隨著業(yè)務的不斷發(fā)展及信息化建設的深入，應用系統(tǒng)的建設越來越多，機房里逐漸擺滿了各個時期采購的不同的應用系統(tǒng)服務器。支為了滿足日益膨脹的系統(tǒng)應用服務器，不得不擴建數(shù)據(jù)中心機房，以滿足信息化建設的需要。在服務器數(shù)量日益膨脹的同時，卻發(fā)現(xiàn)大部分服務器的CPU、內存、硬盤、I/O等資源利用率都不高，在資源閑置的時候，又無法分配給部分高利用率的服務器使用。

3.2 科技人員維護工作量大

據(jù)調查一般省會中心支行數(shù)據(jù)中心機房運行有約50個應用系統(tǒng)，近70臺服務器。服務器數(shù)量較多，因此故障節(jié)點比較多，系統(tǒng)管理員為了保障業(yè)務系統(tǒng)全天候正常運行，疲于維護，工作量大。此外，隨著信息化辦公與央行的日常工作越來越密不可分，辦公樓各部門已經(jīng)遍布了幾百臺PC機，為了保障各部門日常工作順利開展，科技人員每天奔波于各個辦公室中處理故障。

3.3 新技術研究的需要

科技人員為了測試系統(tǒng)、研究技術，往往需要數(shù)臺服務器，花費幾天時間搭建測試環(huán)境，而測試的時間僅僅是環(huán)境搭建時間的1/10。既占用有限的硬件資源又耗費大量的時間，效率不高。4虛擬機技術的優(yōu)勢

4.1 降低管理成本

數(shù)據(jù)中心往往由數(shù)十臺甚至上百臺服務器組成，功耗很大，但是大量服務器的CPU經(jīng)常處于閑置狀態(tài)，大約只有15%的資源被充分利用。CPU技術在快速發(fā)展，但應用系統(tǒng)卻相對滯后。這使得用戶花大量資金購置的新服務器運行的卻是老的應用系統(tǒng)。那些已經(jīng)運行數(shù)年的應用系統(tǒng)可能并不需要更大容量的內存和最新的CPU，但為了保證系統(tǒng)的可靠運行，用戶別無選擇。如果一臺中端的服務器采用虛擬化技術，一般能替代6～7臺與之相當?shù)姆掌?。這樣購買成本就會大大降低。如果再加上后期維護所降低的成本以及減少空調所節(jié)省的費用，節(jié)約的費用就會非?？捎^。高效的架構使得單個服務器在硬件條件允許的情況下可以支持多個的虛擬服務器，這無疑極大地提高了服務器的實際使用率，也使服務器的性價比和投資回報率實現(xiàn)最大化。

4.2 提升安全性

虛擬化解決方案最基本的組件就是分區(qū)，分區(qū)就是劃分服務器的資源，以便在單一物理服務器上同時和獨立地運行多個虛擬機。分區(qū)意味著虛擬化層能為多個虛擬機劃分服務器資源的能力；每個虛擬機可以同時運行一個單獨的操作系統(tǒng)，使得在一臺服務器上運行多個應用程序；每個操作系統(tǒng)只能看到虛擬化層為其提供的虛擬硬件，從而使得每個應用程序都在自己的專用服務器上運行。虛擬化技術的另一個主要功能是隔離。隔離技術使得虛擬機互相獨立地運行。當某一個虛擬機崩潰或發(fā)生病毒等問題時，不會影響到在同一硬件上運行的其他虛擬機，就像每個虛擬機都位于單獨的物理機器上一樣。隔離功能還可以確保一個虛擬機不會占用同一系統(tǒng)中其他虛擬機的資源。虛擬機第三個重要功能為封裝。封裝意味著將整個虛擬機儲存在獨立于物理硬件的一小組文件中。這樣，只需復制幾個文件就可以隨時隨地根據(jù)需要復制、保存和移動虛擬機，使得虛擬機備份變得簡單、迅速。

4.3 增強系統(tǒng)平臺通用性

虛擬機相對于硬件是獨立的。所以它只能看到虛擬化層提供的虛擬硬件，虛擬硬件也不必考慮物理服務器的情況。這樣，虛擬機就可以在任何服務器上運行而無需進行任何修改。這就打破了操作系統(tǒng)和硬件、應用程序和操作系統(tǒng)以及硬件之間的約束。在數(shù)據(jù)中心，虛擬化技術不僅支持服務器整合，而且它還能根據(jù)計算請求量的變化自動增加和減少工作負荷以便精確地匹配實時運算需求。這提供了更大的靈活性、更好的業(yè)務連續(xù)性以及更有效的資源利用。

4.4 保證應用平滑遷移

虛擬化技術將虛擬服務器從硬件中抽象出來，使虛擬服務器可以在不同物理服務器中來回遷移。遷移能力允許虛擬服務器被克隆，或從一臺物理服務器遷移到另一臺物理服務器上。所有與虛擬機相關的內容都存儲在文件中，復制和移動虛擬機就像復制和移動文件一樣簡單。

4.5 提高部署效率

服務器虛擬化可以使服務器在開通方面節(jié)約大量時間，從而將任何由系統(tǒng)故障等災難性事件帶來的威脅降至最小。此外，由于虛擬化服務器可以被激活、重啟并且可在限定的時間內創(chuàng)建重要服務器，在需要時虛擬機可以基于預定義的規(guī)則智能分配資源或跨資源池動態(tài)調整計算資源，所以虛擬化服務器成為經(jīng)濟高效且具有更高管理性能的災難恢復解決方案。