虛擬化技術(shù)在信息化系統(tǒng)升級(jí)改造中的應(yīng)用

宋玉泉

（天津市冶金科技信息研究所，天津300050）

1 引言

天津市冶金集團(tuán)（控股）有限公司（以下簡稱集團(tuán)）自動(dòng)化辦公系統(tǒng)開發(fā)于2001年，分兩期進(jìn)行，分別采用了asp和.net兩種不同構(gòu)架，操作系統(tǒng)平臺(tái)也經(jīng)歷了Win2000Server到Win2003Server的過渡。系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相對(duì)比較簡單，沒有木馬、惡意程序、黑客等泛濫的狀況，整體系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的比較薄弱。系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)為較早版本的VisualStudio集成開發(fā)平臺(tái)，使用的.net版本也較舊，造成了系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)無法更新，甚至Win2003Server的部分補(bǔ)丁都無法進(jìn)行更新，否則就會(huì)造成系統(tǒng)運(yùn)行故障。針對(duì)以上問題，提出了使用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)搭建一臺(tái)安全性高的物理主機(jī)的方案，在其之上使用V Mware Workstation虛擬化軟件系統(tǒng)建立一臺(tái)We b服務(wù)器，優(yōu)化系統(tǒng)服務(wù)，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，以此來實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)安全、運(yùn)行效率和兼容性方面的提升改造。

2 系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著互聯(lián)網(wǎng)在信息化社會(huì)中的廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)安全越發(fā)成為企業(yè)信息化項(xiàng)目后期的維護(hù)重點(diǎn)，本單位信息化系統(tǒng)也不例外。近兩年來，集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)安全事件發(fā)生率逐年上升，盡管每次在故障發(fā)生時(shí)都能做到及時(shí)處理，減少宕機(jī)時(shí)間，但都沒能從根本上解決問題。

辦公信息化系統(tǒng)存在的問題如下：

（1）開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)處于2001年時(shí)的軟件水平。

（2）系統(tǒng)開發(fā)語言與現(xiàn)如今使用的高版本瀏覽器存在不兼容性。

（3）操作系統(tǒng)為了保持信息化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，不能更新安全補(bǔ)丁。

這些問題綜合起來，會(huì)導(dǎo)致集團(tuán)信息化系統(tǒng)頻繁遭到黑客攻擊和入侵，同時(shí)在辦公計(jì)算機(jī)不斷更新的形勢(shì)下，使用新版本瀏覽器瀏覽系統(tǒng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致部分功能無法正常運(yùn)行。

3 改造方案

對(duì)于以上問題，筆者進(jìn)行了長期地觀察、記錄、測(cè)試等工作，分別找到了這些問題產(chǎn)生的原因，并制定了相對(duì)應(yīng)的解決方案。

3.1 方案一

項(xiàng)目實(shí)施之初，對(duì)于以上問題，提出了第一套解決方案：

在網(wǎng)絡(luò)安全方面，計(jì)劃購買企業(yè)級(jí)安全防火墻，解決黑客入侵的問題。在辦公系統(tǒng)方面，聯(lián)系了當(dāng)時(shí)的開發(fā)人員，計(jì)劃與其共同研究重寫符合高版本平臺(tái)的代碼，安裝現(xiàn)今最高版本的操作系統(tǒng)，從整體上解決所存在的問題。但是經(jīng)過研究分析之后，此方案存在以下問題：設(shè)備及軟件花費(fèi)數(shù)額巨大；系統(tǒng)代碼重寫難度太高?？傮w的解決成本過高，不符合現(xiàn)實(shí)情況，所以轉(zhuǎn)變思路著手定制第二套解決方案。

3.2 方案二

現(xiàn)有的整套系統(tǒng)在功能使用上并不存在硬傷，系統(tǒng)功能和性能完全可以滿足目前的辦公自動(dòng)化的需求，若將其棄用將非常可惜，同時(shí)會(huì)造成多次開發(fā)，浪費(fèi)人力和物力。第二套解決方案以實(shí)用為本，減少改造經(jīng)費(fèi)的原則，進(jìn)行了大量的技術(shù)資料查閱及測(cè)試工作。針對(duì)各個(gè)系統(tǒng)缺陷，最終將方案確定為：在現(xiàn)有服務(wù)器上進(jìn)行虛擬化云部署，把原有的操作系統(tǒng)及信息系統(tǒng)部署到現(xiàn)有服務(wù)器的高版本操作系統(tǒng)上，使原有系統(tǒng)能夠安全地被包裹在一個(gè)瘦服務(wù)器的外殼之中。實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)技術(shù)使用了“V Mware”虛擬化軟件[1]，此項(xiàng)技術(shù)目前為世界上較為先進(jìn)的虛擬化解決方案之一。經(jīng)過測(cè)試，原服務(wù)器可以滿足虛擬化系統(tǒng)的運(yùn)行，節(jié)省了購買設(shè)備和重寫代碼的兩項(xiàng)費(fèi)用。在原代碼不能滿足高版本瀏覽器的問題上，對(duì)原代碼進(jìn)行了部分重寫，縮小了修改范圍，最終的重寫行數(shù)大約為300行，涉及7個(gè)程序文檔。

4 方案實(shí)施

4.1 備份

在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行部署前，要對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行完全的數(shù)據(jù)備份，包括數(shù)據(jù)庫、文檔、源碼等系統(tǒng)必要數(shù)據(jù)。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份時(shí)使用GHOST軟件，可對(duì)現(xiàn)有硬盤分區(qū)做完全鏡像，生成G H O的鏡像文件，便于保存和提取，待系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)可完全復(fù)原原有數(shù)據(jù)。

對(duì)于SQLServer的數(shù)據(jù)庫文件，采取的是系統(tǒng)自帶的維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行完全備份。備份之后把數(shù)據(jù)文件一同鏡像到GHOST的備份文件當(dāng)中。同時(shí)復(fù)制出現(xiàn)有的MDF和LDF數(shù)據(jù)庫文件[2]，這兩個(gè)文件在系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)可以直接使用SQLServer中的附加數(shù)據(jù)庫的操作進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

4.2 服務(wù)器部署虛擬化系統(tǒng)

在安裝虛擬化系統(tǒng)之前，需要對(duì)服務(wù)器的硬盤空間進(jìn)行重新分配。至少需要規(guī)劃出3個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域，分別是：物理主機(jī)的系統(tǒng)分區(qū)、虛擬主機(jī)數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)分區(qū)、數(shù)據(jù)庫以及辦公系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)域。其中需要注意的是，物理主機(jī)能夠滿足Wi ndowsServer2003sp4的運(yùn)行即可，虛擬主機(jī)的存儲(chǔ)分區(qū)需要預(yù)留出一定的賦予空間，因?yàn)樘摂M主機(jī)在運(yùn)行過程中需要一定的多余空間來進(jìn)行系統(tǒng)緩存，同時(shí)虛擬主機(jī)的物理內(nèi)存也是建立在物理主機(jī)的磁盤空間上的，所以要預(yù)留出一定的空間。

規(guī)劃好存儲(chǔ)空間后進(jìn)行系統(tǒng)的安裝，安裝和部署[3]按照?qǐng)D1的順序進(jìn)行。

4.3 項(xiàng)目難點(diǎn)

項(xiàng)目在進(jìn)行當(dāng)中也遇到了不少的技術(shù)難題。

首先是虛擬化系統(tǒng)的部署問題，方案中需要應(yīng)用物理磁盤共享功能，原因是辦公系統(tǒng)的程序以及數(shù)據(jù)文件存放在物理主機(jī)的磁盤分區(qū)中。考慮到數(shù)據(jù)的安全性，沒有放入到虛擬主機(jī)的磁盤中，當(dāng)虛擬主機(jī)崩潰時(shí)數(shù)據(jù)能夠及時(shí)導(dǎo)出或讓備用主機(jī)使用。因此在虛擬主機(jī)上就需要配置物理主機(jī)的物理磁盤。在最初項(xiàng)目選型時(shí)，還考慮了其他幾個(gè)虛擬化軟件，包括Microsoft Virtual PC和Virtual Box。由于必須啟用虛擬機(jī)下掛載物理磁盤，所以最終選定了V Mware軟件。目前，只支持在Windows 7以下的服務(wù)器系統(tǒng)上啟用掛載物理磁盤，如果操作系統(tǒng)不符合，在配置V Mware時(shí)報(bào)錯(cuò)，無法正常運(yùn)行虛擬機(jī)系統(tǒng)。

其次是信息系統(tǒng)代碼的重寫，由于辦公系統(tǒng)開發(fā)較早，但其所具備的功能非常符合集團(tuán)辦公的需求，為了節(jié)約開發(fā)費(fèi)用，只能實(shí)行部分重寫的方案，這就需要通讀、分析系統(tǒng)的全部1000多個(gè)程序文檔代碼，找到存在問題的文檔，分析出有問題的代碼行。同時(shí)，原有的代碼開發(fā)較早，存在著格式不規(guī)范、多種腳本語言交錯(cuò)編寫的問題，加大了讀代碼的難度。筆者分析之后，找到了問題所在，最終完成了代碼的升級(jí)改寫。

圖1 系統(tǒng)部署流程圖

被重寫的部分關(guān)鍵代碼如下：

其中多個(gè)程序文檔的在線文本編輯器在I E 7版本瀏覽器以上無法正常顯示，只顯示出白頁。根據(jù)記錄分析出在線文本編輯器的部分J S代碼使用的語法過于陳舊，致使新版本瀏覽器無法運(yùn)行。針對(duì)此處問題，對(duì)原有代碼進(jìn)行了重寫，順利地解決了該問題。

5 實(shí)施效果

此項(xiàng)目涉及技術(shù)范圍廣，解決難度大，歷時(shí)3個(gè)月完成了所有的軟件部署、代碼重寫及測(cè)試等工作。目前已經(jīng)實(shí)施應(yīng)用，暫無部門反映存在問題，順利地完成了該項(xiàng)目。

同時(shí)，項(xiàng)目也存在著一定的不足，本次的提升改造是在原有網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，在老服務(wù)器上安裝運(yùn)行虛擬機(jī)雖解決了安全、兼容性的問題，但一定程度上加重了服務(wù)器的負(fù)載，在工作的高峰時(shí)段會(huì)出現(xiàn)間斷性響應(yīng)慢的情況。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象，進(jìn)行了服務(wù)器系統(tǒng)以及I I S的配置優(yōu)化，使該問題得到了一定的緩解。要想徹底解決該問題，還需提升服務(wù)器的運(yùn)行性能，這需要在以后的改造中繼續(xù)進(jìn)行。

此次技術(shù)提升改造實(shí)現(xiàn)了“零花費(fèi)”，共為集團(tuán)節(jié)約了設(shè)備及開發(fā)費(fèi)用近30萬元。同時(shí)，此項(xiàng)目為今后集團(tuán)的信息化指出了“虛擬化”的發(fā)展道路。

[1]360百科.V Mware[E B/O L].http://baike.so.com/doc/3037074.html.

[2]微軟Technet.在SQLServer中備份和還原數(shù)據(jù)庫[E B/O L].http://technet.micros of tcomzhcn/library/ms187048(S Q L.90).aspx.

[3]V Mware架構(gòu)及虛擬機(jī)系統(tǒng)安裝的實(shí)現(xiàn)[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2008（15）：103-104.