云計算基礎(chǔ)下的虛擬化平臺規(guī)劃、設(shè)計與實施

摘 要 信息時代背景下，信息技術(shù)在社會各領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍愈發(fā)廣泛。特別是云計算的出現(xiàn)，為虛擬化平臺構(gòu)建提供了極大的支持。通過桌面虛擬化，將桌面部署在云計算中心，用戶可以根據(jù)自身需求隨時接入到用戶桌面之上，實現(xiàn)桌面跟隨用戶在網(wǎng)絡(luò)中開展工作，以此來提高工作質(zhì)量和效率。文章從規(guī)劃、設(shè)計及實施三個角度，探討了以云計算為核心的虛擬化平臺構(gòu)建。

【關(guān)鍵詞】云計算 虛擬化平臺 規(guī)劃與實施

現(xiàn)如今，云計算數(shù)據(jù)中心為社會各領(lǐng)域發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響，在實踐應(yīng)用中，能夠減輕人員勞動強度、提高工作有效性，且能夠促進(jìn)信息化建設(shè)，為人員提供便捷、高效的工作環(huán)境，且能夠通過虛擬備份容災(zāi)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的安全保障。因此，加強對云計算基礎(chǔ)下虛擬化平臺規(guī)劃及實施的研究具有現(xiàn)實意義。

1 基于云計算基礎(chǔ)的虛擬化平臺規(guī)劃

為了提高研究實用性，在具體研究中，本文將以對虛擬化平臺需求最為明顯的政府作為研究對象，以更加形象、具體地展示虛擬化平臺的構(gòu)建。

1.1 需求分析

隨著政府信息化程度的不斷深入，傳統(tǒng)工作模式已無法滿足政府現(xiàn)代化發(fā)展需求，不停地進(jìn)行設(shè)備硬件的投入，但效果依舊不盡人意。政府對外辦公、為民服務(wù)等均需要依靠政務(wù)管理系統(tǒng)，對應(yīng)用可用性要求較高，在日常工作中，一旦出現(xiàn)停機現(xiàn)象，勢必會為各行各業(yè)帶來巨大的影響。同時，現(xiàn)有運營環(huán)境需求經(jīng)常性維護(hù)，但由于辦公系統(tǒng)、官網(wǎng)網(wǎng)站、信息系統(tǒng)等等需要連續(xù)不間斷進(jìn)行，無法做到全面兼顧，無形中增加了各方面成本。面對快節(jié)奏的生活，民眾的吃穿住行都離不開這些管理系統(tǒng)，直接對政府在新形勢下的管理創(chuàng)新能力提出了巨大的挑戰(zhàn)。因此盡快構(gòu)建集服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)及桌面虛擬化系統(tǒng)迫在眉睫。

其中，服務(wù)虛擬化，是在物理服務(wù)器上安裝操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序，對外提供服務(wù)，形成一種動態(tài)的主機環(huán)境，提供看似無形的計算機資源。通過該方式，能夠更加靈活，且配置、拓展較物理系統(tǒng)更加容易。網(wǎng)絡(luò)虛擬化，是當(dāng)應(yīng)用處于穩(wěn)定狀態(tài)時，虛擬化服務(wù)需要借助網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)質(zhì)的信息服務(wù)。

2 基于云計算基礎(chǔ)的虛擬化平臺設(shè)計

2.1 服務(wù)虛擬化

為了解決以往利用率低、拓展難度大等問題，在設(shè)計中，按照角色劃分，服務(wù)器可以分為IT基礎(chǔ)服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器。前者可以利用X86構(gòu)架服務(wù)器，雖然此類服務(wù)器利用率低，但是構(gòu)架、安全等方面具有一定優(yōu)勢。對于后者的選擇，可以對現(xiàn)有的物理服務(wù)器進(jìn)行分類和整理，將性能較高的服務(wù)器進(jìn)行虛擬化安裝和處理，淘汰掉一些性能低的服務(wù)器，實現(xiàn)對資源的再利用。

2.2 存儲虛擬化

基于集中、整合原則，將存儲資源分布為在線、近線、離線及桌面端備份區(qū)。在使用SAN方式構(gòu)建核心存儲網(wǎng)絡(luò)時，要盡可能滿足整合需求，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)級、關(guān)鍵業(yè)務(wù)的備份，避免外部因素對系統(tǒng)侵入對數(shù)據(jù)進(jìn)行破壞或篡改。與此同時，為了避免存儲設(shè)備出現(xiàn)“孤島效應(yīng)”，實現(xiàn)資源共享，針對新增的存儲，要采用SAN存儲架構(gòu)。圖1是存儲虛擬化架構(gòu)。

此外，為了確保系統(tǒng)能夠處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以引入存儲虛擬化，將兩臺存儲器虛擬為一臺，使得存儲工作處于靈活狀態(tài)，其中某存儲出現(xiàn)故障，可以立即啟動另一臺，滿足系統(tǒng)運行需求。

2.3 網(wǎng)絡(luò)虛擬化

根據(jù)現(xiàn)實需求，將云計算中心虛擬化平臺網(wǎng)絡(luò)劃分為三個獨立的部分，對于其中基礎(chǔ)平臺，可以滿足內(nèi)部通訊需求，在物理服務(wù)器及存儲器之間進(jìn)行連接，為用戶提供相應(yīng)的服務(wù)，滿足部門、人員之間的溝通和交流。為此可以啟動能夠自動負(fù)載平衡、HA及vMotion等特性的網(wǎng)絡(luò)，如有必要可引入冗余的SAN網(wǎng)絡(luò)連接，構(gòu)建暢通無阻的信息道路。

2.4 桌面虛擬化

與傳統(tǒng)PC不同，桌面虛擬化能夠?qū)崿F(xiàn)靈活訪問。用戶使用桌面時，能夠突破時空限制，僅需要選取節(jié)點便可進(jìn)入到系統(tǒng)中，以此來降低系統(tǒng)維護(hù)量。如針對同一種業(yè)務(wù)可共同一臺終端設(shè)備，但卻能夠擁有獨立的設(shè)備，彼此之間不會產(chǎn)生過多的影響，增強用戶操作體驗。除此之外，還要加強安全設(shè)計，如針對網(wǎng)絡(luò)虛擬化設(shè)計，可以借助其互備特點，當(dāng)任何核心交換機出現(xiàn)故障，都能夠啟動其他設(shè)備，以備不時之需。

3 基于云計算虛擬化平臺實施

3.1 服務(wù)器實施

在實施前，應(yīng)在系統(tǒng)中安裝IP規(guī)劃，對物理服務(wù)器進(jìn)行管理，并使用VMware軟件實施。同時引入ESXi主機作為管理底層程序，滿足系統(tǒng)運行對硬件資源的需求。然后，部署一臺vCenter服務(wù)器準(zhǔn)備數(shù)據(jù)庫，以此來對整個虛擬環(huán)境進(jìn)行管理。通過服務(wù)器虛擬化，能夠?qū)⒍嗯_PC服務(wù)器或者多組刀片服務(wù)器構(gòu)建為虛擬化集群，實現(xiàn)對虛擬機隨意遷移和處理。當(dāng)其中一臺主機出現(xiàn)突發(fā)狀況時，可以將其迅速轉(zhuǎn)移到其他主機上運行，以此來提高資源利用率。

3.2 存儲虛擬實施

通過存儲虛擬化引擎，向存儲云中增加物理存儲，實現(xiàn)空間之間的無縫拓展，確保系統(tǒng)能夠始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，且能夠?qū)崿F(xiàn)對存儲的高效率利用，滿足系統(tǒng)應(yīng)用需求。

3.3 桌面虛擬實施

此處由于受實際環(huán)境影響，僅用于設(shè)計構(gòu)想，根據(jù)實際需要可以使用大型機，小型機或者虛擬化服務(wù)器組作為硬件基礎(chǔ)，構(gòu)建桌面虛擬化環(huán)境，安裝數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、域控服務(wù)器、模塊化應(yīng)用系統(tǒng)等，減少成本投入的同時，增強用戶體驗。

4 結(jié)論

綜上所述，新形勢下，政府各部門有必要構(gòu)建以云計算為基礎(chǔ)的虛擬化平臺，在減少成本投入，提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性等方面發(fā)揮著積極作用，加快構(gòu)建虛擬化平臺至關(guān)重要。在實踐中，應(yīng)加強對需求的分析和研究，并從服務(wù)器、存儲及桌面等角度進(jìn)行設(shè)計和實施，不斷優(yōu)化系統(tǒng)性能，提高工作有效性，從而促進(jìn)政府系統(tǒng)的廣泛使用能夠創(chuàng)造更高的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介

劉小都（1979-），男，江西省廣豐市人。工程師。研究方向為計算機科學(xué)與技術(shù)。

作者單位

中國科協(xié)信息中心 北京市 100863endprint