文/鄭有根 王云平
(甘肅省民航機(jī)場(chǎng)集團(tuán)有限公司 甘肅省蘭州市 730000)
在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中,人們生活水平不斷提高,選擇出行的方式更加豐富。尤其是選擇飛機(jī)出行人數(shù)不斷增加,2018年我國(guó)民航航班旅客人數(shù)超過(guò)6.1億人次,充分證明我國(guó)民航具備足夠的運(yùn)輸能力。為乘客提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù),提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)行效率,加快云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用,推動(dòng)機(jī)場(chǎng)信息化快速發(fā)展,既能強(qiáng)化機(jī)場(chǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性,還能減少機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題。云計(jì)算技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)重要的組成部分,對(duì)云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行深入的研究,有助于優(yōu)化資源配置的同時(shí),還能促進(jìn)其它技術(shù)的發(fā)展,如IT技術(shù)以及虛擬技術(shù)等。云計(jì)算技術(shù)具備優(yōu)化問(wèn)題的功能,尤其是在實(shí)際應(yīng)用中,將可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行虛擬化技術(shù),在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,以便有效的預(yù)防問(wèn)題的出現(xiàn)。在我國(guó)民航系統(tǒng)中應(yīng)用云計(jì)算技術(shù),一方面要充分發(fā)揮該技術(shù)的計(jì)算功能和虛擬功能,另一方面還要有效處理技術(shù)更新?lián)Q代出現(xiàn)的問(wèn)題。
在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中,云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)成為新時(shí)代最具有代表性的技術(shù)革命,在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,將客戶端和服務(wù)器建立連接關(guān)系,通過(guò)對(duì)關(guān)系的變化衍生出的創(chuàng)新技術(shù),有效轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的工作方式和商業(yè)運(yùn)行模式?,F(xiàn)階段許多領(lǐng)域都在積極的應(yīng)用云計(jì)算技術(shù),不僅有效推動(dòng)云計(jì)算技術(shù)發(fā)展,還成為各領(lǐng)域創(chuàng)造更多價(jià)值的載體。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互融合,云計(jì)算技術(shù)具備上述技術(shù)的功能。在民航機(jī)場(chǎng)中,仍在摸索云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用途徑,以便發(fā)揮云計(jì)算技術(shù)的功能,加快機(jī)場(chǎng)現(xiàn)代化建設(shè)。
作為創(chuàng)新技術(shù),云計(jì)算技術(shù)既能提高對(duì)數(shù)據(jù)資源的使用效率,還能建立新的運(yùn)行模式,為計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)資源存儲(chǔ)提供便利條件。許多互聯(lián)網(wǎng)公司,為構(gòu)建虛擬化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境,并且充分利用云計(jì)算技術(shù)形成的動(dòng)態(tài)資源,將多種技術(shù)相互融合,如IaaS、PaaS以及SaaS等,為云計(jì)算技術(shù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在云計(jì)算技術(shù)中,并行計(jì)算、分布式技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)計(jì)算,都是重要的計(jì)算方式,作為計(jì)算機(jī)技術(shù)概念性研究?jī)?nèi)容,有助于在商業(yè)中獲得良好的應(yīng)用價(jià)值。云計(jì)算技術(shù)可利用網(wǎng)絡(luò)中的硬件和軟件等設(shè)施,向用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù),用戶利用云計(jì)算技術(shù),既能降低應(yīng)用成本,還能提高管理效率。作為代表性的云計(jì)算技術(shù),VMware具有以下特點(diǎn):
(1)有效提高資源的利用率,降低運(yùn)行成本;
(2)優(yōu)化資源配置;
(3)快速完成系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù);
(4)保證系統(tǒng)不受干擾,具備良好的穩(wěn)定運(yùn)行能力;
(5)可自行分配資源,保持負(fù)載的平衡性;
(6)可應(yīng)用在不同的操作系統(tǒng)中。
我國(guó)民航機(jī)場(chǎng)在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,都會(huì)投入較多的資金,其中建設(shè)高水平的信息系統(tǒng),會(huì)占據(jù)較多的資金,尤其是信息系統(tǒng)進(jìn)入到使用階段,長(zhǎng)期的運(yùn)行需要對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),而維護(hù)消耗的費(fèi)用會(huì)不斷增加,在大型機(jī)場(chǎng)投入的費(fèi)用會(huì)更多。許多機(jī)場(chǎng)在擴(kuò)大運(yùn)營(yíng)范圍過(guò)程中,會(huì)承載較多的飛機(jī)調(diào)度工作,此時(shí)IT信息系統(tǒng)在運(yùn)行期間,應(yīng)具備良好的穩(wěn)定性,才能避免信息出現(xiàn)問(wèn)題,影響到飛機(jī)的起飛和降落,為保證信息系統(tǒng)的穩(wěn)定性,按照零故障標(biāo)準(zhǔn),機(jī)場(chǎng)會(huì)對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查。但是機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)在檢查過(guò)程中,應(yīng)有效控制投入的資金,降低成本以便提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率,而飛機(jī)數(shù)量不斷增加,航班信息增多已經(jīng)超過(guò)原有信息系統(tǒng)的承載能力,無(wú)法保證航班起落的準(zhǔn)確性。一旦機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)無(wú)法滿足使用標(biāo)準(zhǔn),即使進(jìn)行維修或者升級(jí),仍無(wú)法提供準(zhǔn)確的信息服務(wù),需要更換現(xiàn)有的信息設(shè)備,導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)成本不斷增加。
機(jī)場(chǎng)在運(yùn)行過(guò)程中,需要離崗系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)、安防系統(tǒng)以及廣播系統(tǒng)等,不同的系統(tǒng)相互協(xié)調(diào),應(yīng)配置不同的軟件和硬件,才能向起落的飛機(jī)發(fā)出準(zhǔn)確的信息,保證飛機(jī)起落的安全性。許多機(jī)場(chǎng)十分重視核心系統(tǒng)的建設(shè)和管理,以生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)和航班信息系統(tǒng)為例,上述系統(tǒng)運(yùn)行期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù),應(yīng)做好備份工作。
在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)和航班顯示系統(tǒng)運(yùn)行期間,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都會(huì)由生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫(kù),發(fā)出指令完成備份,使用oracle備份機(jī)制,將前臺(tái)、消息以及報(bào)文等服務(wù)器建立連接關(guān)系。在上述系統(tǒng)中使用該備份機(jī)制,已經(jīng)無(wú)法滿足機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有的信息系統(tǒng)運(yùn)行需求,并且存在以下問(wèn)題:
(1)系統(tǒng)會(huì)長(zhǎng)期處在閑置狀態(tài),嚴(yán)重浪費(fèi)資源;
(2)一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障,需要較長(zhǎng)的時(shí)間恢復(fù),影響到信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行;
(3)系統(tǒng)在升級(jí)過(guò)程中,需要在暫停系統(tǒng)情況下進(jìn)行,并且保證不會(huì)影響到航班的正常起落。
飛機(jī)起落期間,會(huì)通過(guò)輸入和輸出系統(tǒng),傳輸產(chǎn)生的信息,大量的信息會(huì)加重機(jī)場(chǎng)信息管理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),一旦信息系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題,直接影響飛機(jī)的起落。機(jī)場(chǎng)使用傳統(tǒng)的信息技術(shù),已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)有航班的運(yùn)行需求,加快信息系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展,需要先進(jìn)的設(shè)備和信息技術(shù),進(jìn)而會(huì)增加機(jī)場(chǎng)運(yùn)行投入的費(fèi)用。
對(duì)云計(jì)算進(jìn)行深入的分析,根據(jù)分析內(nèi)容應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)中,將云計(jì)算技術(shù)與Oracle RAC技術(shù)相互融合,建立機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)中心。在數(shù)據(jù)中心配置Web應(yīng)用服務(wù)器、報(bào)文服務(wù)器以及信息服務(wù)器等,使產(chǎn)生的VMware產(chǎn)品具備虛擬化功能。使用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器過(guò)程中,生成的云計(jì)算產(chǎn)品數(shù)據(jù),會(huì)提高信息系統(tǒng)的虛擬計(jì)算能力,以O(shè)racle RAC集群功能為基礎(chǔ),既能完善機(jī)場(chǎng)虛擬技術(shù),還能增強(qiáng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行數(shù)據(jù)產(chǎn)品的能力,從而提高機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)的運(yùn)行能力。
將信息系統(tǒng)中出現(xiàn)的池化資源,利用云計(jì)算技術(shù)將該資源應(yīng)用在信息管理工作中,并在VMware vSphere平臺(tái)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)上,建立云計(jì)算設(shè)施結(jié)構(gòu)。在VMware vSphere平臺(tái)數(shù)據(jù)中心中,通常由兩部分組成,一個(gè)是VMware ESXi,另一個(gè)是VMware vCenter,現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的為VMware vSphere5.1版本。
在每臺(tái)物理服務(wù)器中配置不同功能的套件,以ESXi套件為例,該套件中包含管理服務(wù)器,運(yùn)用不同的管理服務(wù)器,都應(yīng)配置VMware vCenter vSphere5.1,以便增強(qiáng)信息系統(tǒng)的應(yīng)用功能,保證信息系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)功能,都能通過(guò)管理軟件,部署和規(guī)劃信息數(shù)據(jù)。
虛擬機(jī)技術(shù)是云計(jì)算的核心技術(shù),在物理主機(jī)上配置虛擬裝置,每個(gè)虛擬裝置具備硬件功能,根據(jù)硬件功能的操作系統(tǒng)狀態(tài),為用戶提供豐富的信息服務(wù),以便在不同操作系統(tǒng)下,都能自如的實(shí)施信息管理措施。虛擬機(jī)作為一個(gè)紐帶,連接計(jì)算機(jī)硬件和操作系統(tǒng),在二者間利用物理資源進(jìn)行訪問(wèn),使不同的虛擬機(jī),按照管理指令和隔離指令,都能保證信息系統(tǒng)運(yùn)行在安全穩(wěn)定的環(huán)境中,并且虛擬機(jī)還能成為伸縮環(huán)境中配置的裝置,可建立具備伸縮功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序,該程序既能增加虛擬機(jī)的連接數(shù)量,還能減少所占空間。
在云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,將千兆交換機(jī)作為傳輸數(shù)據(jù)的媒介,與磁盤陣列、應(yīng)用服務(wù)器、管理服務(wù)器以及防火墻相互連接,從而完成云計(jì)算的一系列操作。
以VMware vMotion虛擬機(jī)為例,該虛擬機(jī)具備遷移功能,為用戶提供不中斷和不丟失服務(wù),在物理主機(jī)遷移過(guò)程中,保證虛擬機(jī)的運(yùn)行完整持續(xù),不會(huì)通過(guò)暫停的方式,對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和升級(jí),減少成本的同時(shí),還能提高系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。若硬件或者操作系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題,VMware vMotion虛擬機(jī)會(huì)向VMware High Availability提供服務(wù),避免系統(tǒng)內(nèi)所有程序需要重啟進(jìn)行故障維修。在系統(tǒng)內(nèi)配置的監(jiān)控群,一方面作為ESXi Server主機(jī)在不間斷監(jiān)控下保持正常的運(yùn)行狀態(tài),另一方面有效處理系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)的故障,避免對(duì)用戶使用信息系統(tǒng)造成不利的影響。
在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)會(huì)配置獨(dú)立的服務(wù)器,每個(gè)服務(wù)器相互協(xié)作會(huì)建立成一個(gè)系統(tǒng),多個(gè)系統(tǒng)會(huì)組建一個(gè)集群。與對(duì)稱多處理器系統(tǒng)相比,集群具有的架構(gòu)功能,會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)不斷擴(kuò)大控制范圍,既能對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行快速處理,恢復(fù)系統(tǒng)的運(yùn)行功能,還能避免系統(tǒng)陷入到復(fù)雜的管理狀態(tài)中,提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在集群內(nèi)應(yīng)用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)應(yīng)用并行計(jì)算技術(shù),使不同的服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行共享,還能獲得對(duì)獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)權(quán)限,使系統(tǒng)架構(gòu)具備可用性。靈活性以及可伸縮性,有效降低系統(tǒng)運(yùn)行消耗的成本。此外使用Oracle RAC集群技術(shù),顯著提升系統(tǒng)可用功能的同時(shí),還具備以下特點(diǎn):
(1)可保證多節(jié)點(diǎn)具備均衡負(fù)載的能力;
(2)縮短故障恢復(fù)的時(shí)間,為用戶提供不中斷的信息服務(wù);
(3)使用低成本硬件,替換原有高價(jià)格的小型設(shè)備,以便降低裝置的維護(hù)成本;
(4)增強(qiáng)系統(tǒng)的擴(kuò)展功能,尤其是對(duì)某個(gè)節(jié)點(diǎn)刪除或者添加過(guò)程中,使每個(gè)節(jié)點(diǎn)的硬件資源更加豐富。
信息系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行期間,需要較多的應(yīng)用服務(wù)器,按照云計(jì)算架構(gòu)原理,對(duì)傳統(tǒng)的架構(gòu)模式進(jìn)行分析,在每個(gè)操作系統(tǒng)內(nèi),若配置一臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器,導(dǎo)致操作系統(tǒng)失去豐富的服務(wù)功能,并且只能具備單一的應(yīng)用能力。在應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)過(guò)程中,一臺(tái)服務(wù)器主機(jī)可連接諸多的虛擬機(jī),在增加虛擬機(jī)過(guò)程中,會(huì)衍生出不同的操作系統(tǒng),每個(gè)操作系統(tǒng)內(nèi)配置的硬件,都不會(huì)受到環(huán)境的干擾發(fā)生變化。配置不受干擾并且具備獨(dú)立運(yùn)行能力的主機(jī),在主機(jī)內(nèi)使用不同的應(yīng)用程序,傳統(tǒng)的模式需要設(shè)置較多的硬件主機(jī),才能保證主機(jī)正常的運(yùn)行,并且嚴(yán)重影響主機(jī)CPU的運(yùn)行效率,無(wú)法充分發(fā)揮出主機(jī)的運(yùn)行功能?,F(xiàn)階段配置一臺(tái)主機(jī),利用一臺(tái)服務(wù)器連接多個(gè)虛擬機(jī),既能減少硬件主機(jī)的使用數(shù)量,有效控制運(yùn)行成本,還能提高運(yùn)行效率,增強(qiáng)主機(jī)的運(yùn)行能力。如圖1所示。
圖1:智能化云技術(shù)助力機(jī)場(chǎng)信息化建設(shè)
在云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,利用虛擬技術(shù)和集群技術(shù),對(duì)IT行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響,使原有的IT技術(shù)具備上述功能,一方面會(huì)充分利用現(xiàn)有的資源,強(qiáng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率,有效降低系統(tǒng)的維護(hù)成本,另一方面增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)處理故障的能力,有助于系統(tǒng)快速恢復(fù)到原有的狀態(tài)。但是在應(yīng)用新技術(shù)過(guò)程中,應(yīng)對(duì)技術(shù)具備的功能進(jìn)行分析,根據(jù)分析結(jié)果配置高性能的設(shè)備,以便在遇到突發(fā)故障時(shí),系統(tǒng)會(huì)運(yùn)用技術(shù)快速處理。使用新技術(shù)仍會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,如原有的設(shè)備被替換掉,如何有效利用原有的設(shè)備,避免造成嚴(yán)重的浪費(fèi),需要對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行深入的研究,使新技術(shù)在運(yùn)行期間,既能有效控制運(yùn)行成本,還能解決實(shí)際運(yùn)行期間出現(xiàn)的資源浪費(fèi)情況。
綜上所述,在機(jī)場(chǎng)信息化建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)用云計(jì)算技術(shù),需要根據(jù)機(jī)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)原有的系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代,同時(shí)研究和分析應(yīng)用過(guò)程遇到的問(wèn)題。在使用VMware 云計(jì)算技術(shù)和Oracle RAC集群技術(shù)時(shí),民航機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)應(yīng)圍繞上述技術(shù)進(jìn)行建設(shè),以便建立符合實(shí)際使用情況的信息規(guī)劃架構(gòu),在集群和云計(jì)算技術(shù)相互配合下,有效提升民航信息系統(tǒng)處理信息的能力,尤其是在面對(duì)大量信息時(shí),提高信息系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,既能保證系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,還能減少系統(tǒng)配置的主機(jī)數(shù)量,有效控制系統(tǒng)的運(yùn)行成本和維護(hù)成本,促進(jìn)民航機(jī)場(chǎng)信息化建設(shè)快速發(fā)展,為我國(guó)民航機(jī)場(chǎng)運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。