基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)設(shè)計研究

劉孫發(fā) 林志興

摘 ?要： 為實現(xiàn)服務(wù)器端數(shù)據(jù)最大限度整合，提升數(shù)據(jù)利用率，保障數(shù)據(jù)安全性，設(shè)計基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)。系統(tǒng)總體框架以虛擬機和物理節(jié)點作為系統(tǒng)管理對象，通過服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，執(zhí)行客戶端命令并監(jiān)測物理節(jié)點狀態(tài)，采用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件采集，整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)。依據(jù)該結(jié)果明確選擇單獨服務(wù)器還是虛擬服務(wù)器，并制定服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合方案。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)功能實用性較強，穩(wěn)定性高，并且系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)整合時所需時間少，可以實現(xiàn)高效率運行。

關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)整合; 服務(wù)器選擇; 虛擬化技術(shù); 整合方案; 系統(tǒng)測試; 實驗分析

中圖分類號： TN919?34; TP393.18 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號： 1004?373X（2020）02?0077?03

Design of server?side data integration system based on virtualization technology

LIU Sunfa， LIN Zhixing

Abstract： A server?side data integration system based on virtualization technology is designed to achieve the maximum integration of the server?side data， improve the data utilization and ensure the data security. The overall framework of the system takes the virtual machine and the physical nodes as the object of system management， and the data integration， the execution of client?side commands and the monitoring of physical node status are performed by the server?side. The network monitoring software is used to collect and integrate the server?side data. According to the results， a single server or a virtual server is clearly selected， and a server?side data integration scheme is made. The experimental results show that the system has strong practicability， high stability and short time consumption for data integration， which can achieve high?efficiency operation.

Keywords： data integration; server selection; virtualization technology; integration scheme; system testing; experiment analysis

0 ?引 ?言

隨著全球信息化技術(shù)的逐漸推廣，虛擬化技術(shù)得到了人們的廣泛關(guān)注。虛擬化技術(shù)經(jīng)歷了由純軟件虛擬化，到純硬件虛擬化，再到硬件輔助虛擬化的發(fā)展歷程[1]。服務(wù)器虛擬化技術(shù)是通過在主機上加載虛擬化軟件，實現(xiàn)一臺主機上可以運行多臺虛擬機的技術(shù)，并且不同虛擬機程序之間互不干擾，破除物理層面的限制，加強服務(wù)器硬件資源利用率，降低服務(wù)器系統(tǒng)管理的維護(hù)成本，實現(xiàn)服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合[2]。

虛擬化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)器資源最大限度整合，增加服務(wù)器數(shù)據(jù)資源利用率，提升服務(wù)器管理效率[3]。因此本文研究基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)，并以某高校的虛擬化數(shù)據(jù)中心為實驗對象，驗證本文系統(tǒng)整合服務(wù)器數(shù)據(jù)效果顯著。

1 ?服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)總體框架

為實現(xiàn)服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合，提升數(shù)據(jù)的利用率，結(jié)合虛擬化技術(shù)的特點，設(shè)計基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)[4]，圖1為系統(tǒng)的總體框架。

1） 系統(tǒng)客戶機端?；谔摂M化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)的操作端，系統(tǒng)客戶機端負(fù)責(zé)系統(tǒng)的整體運行，主要工作有圖形展現(xiàn)和相關(guān)命令的操作等。

2） 服務(wù)器端。主要包括數(shù)據(jù)整合服務(wù)器和視圖服務(wù)器等。服務(wù)器端的工作內(nèi)容有：數(shù)據(jù)管理，將從不同節(jié)點上采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、整合并存儲;執(zhí)行來自客戶端的命令，并提供所需數(shù)據(jù)信息;監(jiān)測各節(jié)點運動狀態(tài)。

3） 數(shù)據(jù)采集模塊。安裝在每個需要數(shù)據(jù)整合的服務(wù)器節(jié)點上的數(shù)據(jù)整合守護(hù)程序組件[5]。

基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)[5]的功能，可通過數(shù)據(jù)性能參數(shù)提取、數(shù)據(jù)存儲、整合數(shù)據(jù)圖形展現(xiàn)三個功能模塊實現(xiàn)，如圖2所示。

1） 數(shù)據(jù)性能參數(shù)提取模塊：由確定數(shù)據(jù)性能、異常信息提取、多線程掃描等子模塊構(gòu)成。數(shù)據(jù)整合守護(hù)程序組件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)性能參數(shù)提取模塊的各項主要工作[6]。

2） 數(shù)據(jù)存儲模塊：由數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)存儲、報警數(shù)據(jù)與用戶數(shù)據(jù)管理等子模塊構(gòu)成。數(shù)據(jù)存儲模塊的工作是對服務(wù)器端的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并存儲，以及實時監(jiān)測報警信息和用戶信息。虛擬機域與物理機節(jié)點之間的相關(guān)部署數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)檔案中，管理檔案中的數(shù)據(jù)均以XML格式存儲[6?7]。

3） 整合數(shù)據(jù)圖形展現(xiàn)模塊：由整合數(shù)據(jù)圖形展現(xiàn)、操作命令傳達(dá)以及報警數(shù)據(jù)提示等子模塊構(gòu)成[8]。以圖形方式展現(xiàn)系統(tǒng)所整合數(shù)據(jù)，并傳達(dá)一系列操作命令。

2 ?服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合方法的整合流程

為使服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合方法符合服務(wù)器端數(shù)據(jù)資源整合基本情況，使整合完成的數(shù)據(jù)具備合理性，提升服務(wù)器端數(shù)據(jù)利用率，進(jìn)行服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合時，務(wù)必按照一定順序完成整合[9?10]，如圖3所示。

3 ?實驗分析

為驗證本文設(shè)計系統(tǒng)在實際應(yīng)用環(huán)境中的功能、效率以及穩(wěn)定性，實驗以某高校的虛擬化數(shù)據(jù)中心為平臺進(jìn)行測試，實驗所用實驗數(shù)據(jù)經(jīng)過特殊處理，測試時間選擇非用網(wǎng)高峰時間段。對比系統(tǒng)選擇基于XML異構(gòu)的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)（簡稱XML系統(tǒng)）和基于PDI的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)（簡稱PDI系統(tǒng)）。系統(tǒng)運行平臺環(huán)境配置和測試點相關(guān)硬件配置如表1所示。

3.1 ?系統(tǒng)功能測試

統(tǒng)計本文系統(tǒng)各功能模塊的實用性和穩(wěn)定性，驗證本文系統(tǒng)服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合性能，如表2所示。

從表2可知，本文系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合所需的各項功能，均達(dá)到應(yīng)用要求。

3.2 ?系統(tǒng)效率測試

從系統(tǒng)的服務(wù)器端整合數(shù)據(jù)多線程采集掃描時間、單個節(jié)點數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)存儲時間以及多節(jié)點整合數(shù)據(jù)存儲總時間等方面出發(fā)，測試三種系統(tǒng)服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合效率。三個系統(tǒng)效率測試結(jié)果如表3～表5所示。

可以看出，本文系統(tǒng)在對服務(wù)器端的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整合、存儲以及顯示時所消耗時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于XML系統(tǒng)和PDI系統(tǒng)，尤其是在被監(jiān)測物理節(jié)點的數(shù)據(jù)整合時，本文系統(tǒng)在進(jìn)行被監(jiān)測物理節(jié)點的數(shù)據(jù)整合時，平均每個節(jié)點的數(shù)據(jù)整合所消耗時間僅為0.88 ms，而XML系統(tǒng)和PDI系統(tǒng)的平均每個節(jié)點的數(shù)據(jù)整合所消耗時間分別高出本文系統(tǒng)0.71和0.95。結(jié)果表明，本文系統(tǒng)在對服務(wù)器端數(shù)據(jù)處理方面的耗時較少，效率較高。

3.3 ?系統(tǒng)穩(wěn)定性測試

當(dāng)服務(wù)器端數(shù)據(jù)處于動態(tài)負(fù)載情況時，測試三個系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。圖4為加載到服務(wù)器的動態(tài)數(shù)據(jù)整合請求變化率，圖5為當(dāng)動態(tài)請求發(fā)生變化時，三個系統(tǒng)的實際百分比變化。

通過圖4、圖5的曲線可看出，當(dāng)服務(wù)器負(fù)載產(chǎn)生變化時，三個系統(tǒng)最終都能恢復(fù)穩(wěn)定，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值;但本文系統(tǒng)相比于XML系統(tǒng)和PDI系統(tǒng)，要提前4～5個周期收斂，可以更早達(dá)到穩(wěn)定，并且在趨于最終穩(wěn)定的過程中，變化幅度較小。說明本文系統(tǒng)在動態(tài)負(fù)載情況下進(jìn)行服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合的穩(wěn)定相對較高。

4 ?結(jié) ?論

本文針對目前服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合效率低，數(shù)據(jù)安全性差等問題，采用虛擬化技術(shù)，設(shè)計基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)。該系統(tǒng)總體框架以虛擬機和物理節(jié)點作為系統(tǒng)管理對象，通過服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)整合、執(zhí)行客戶端命令并監(jiān)測物理節(jié)點狀態(tài)，并采用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件采集、整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)。依據(jù)該結(jié)果明確選擇單獨服務(wù)器還是虛擬服務(wù)器，并制定服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合方案。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)能實現(xiàn)服務(wù)器端的數(shù)據(jù)最大限度整合，提升數(shù)據(jù)利用率，保障數(shù)據(jù)安全性。

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作者簡介：劉孫發(fā)（1983—），男，福建周寧人，碩士，實驗師，研究方向為教育技術(shù)、教育信息化、軟件工程。

林志興（1973—），男，福建三明人，碩士，高級實驗師，研究方向為計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)理統(tǒng)計。