虛擬化在計算機方面通常是指計算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實的基礎(chǔ)上運行。通過對虛擬化技術(shù)的運用，可以對政府部門的現(xiàn)有的設備資源進行整合和利用，從而構(gòu)建一個功能相對強大的數(shù)據(jù)中心，為各工作站提供更多的服務。甚至可以建立一個桌面管理和控制中心，通過在可集中存儲的虛擬機中將桌面操作系統(tǒng)、應用程序和用戶數(shù)據(jù)封裝為一組文件，實現(xiàn)更強的策略執(zhí)行力度和更高的數(shù)據(jù)安全。

    虛擬化技術(shù)

    1 應用背景

    目前，在許多政府機關(guān)部門特別是一些功能性較強、信息化建設開始較早的機關(guān)單位中，往往運行著十幾個甚至是幾十個應用系統(tǒng)，這些應用系統(tǒng)往往是在不同時期，由不同的開發(fā)者開發(fā)的，按照以前的信息化建設模式，通常是一個物理機運行單個應用，大多數(shù)時候，這些服務器的負載通常只有10%-15%，但是，為了確保一些重點應用系統(tǒng)的業(yè)務連續(xù)性，還不得不采用雙機熱備的方式，對這些負載本就不高的服務器再做一個備份，這就造成了服務器數(shù)量的急劇增加。隨著服務器數(shù)量的增加，機房空間飽和、電力負荷過大的問題日趨嚴重，尤其是在工作峰值時段，因散熱問題引發(fā)的系統(tǒng)故障更是頻發(fā)不斷。而有的應用系統(tǒng)一旦因硬件問題而停擺，后果往往是災難性的。

    還有，每個單位都有自己的工作數(shù)據(jù)或者檔案數(shù)據(jù)，也許機關(guān)單位中的數(shù)據(jù)并不像大企業(yè)的數(shù)據(jù)，每天都以幾十甚至幾百G的速度在增加。但日積月累，加上對重要數(shù)據(jù)所做的備份，數(shù)據(jù)量也不可小覷。目前大多數(shù)機關(guān)單位的數(shù)據(jù)存儲使用還是采用文件服務器的方式。文件服務器是為網(wǎng)絡上各工作站提供完整數(shù)據(jù)、文件、目錄等信息共享，對網(wǎng)絡文件實行統(tǒng)一管理的服務器，提供如文件共享及處理、網(wǎng)頁發(fā)布、FTP、電子郵件等多種服務。正因為提供的服務多，其上的各種數(shù)據(jù)也多，受文件服務器磁盤空間的限制，備份的數(shù)據(jù)要經(jīng)常轉(zhuǎn)移到其他服務器上去，效率很低。而且文件服務器受其自身所提供的服務及自身操作系統(tǒng)的影響，數(shù)據(jù)的安全性并不好。所以，在單一服務器的存儲設備上存放所有數(shù)據(jù)并進行集中訪問的數(shù)據(jù)管理方式變得越來越不可靠。

    再一方面，有的部門因為各種各樣的原因，分支機構(gòu)與主辦公地點地理位置相隔較遠或者非常分散，為了節(jié)省開支，這些分支機構(gòu)一般不設專門的維護人員。這樣，這些分支機構(gòu)中的各個計算機工作站，其應用軟件的部署和維護就成了大問題。此外，由于一些不恰當?shù)牟僮鳎嬎銠C病毒泛濫、系統(tǒng)崩潰等現(xiàn)象時有發(fā)生。

    為了解決以上的問題，有必要使用目前日臻成熟的虛擬化技術(shù)，對政府部門的現(xiàn)有的設備資源、數(shù)據(jù)資源進行整合，構(gòu)建一個功能相對強大的應用中心，為各工作站提供更多的服務。甚至可以建立一個桌面管理和控制中心，通過在可集中存儲的虛擬機中將桌面操作系統(tǒng)、應用程序和用戶數(shù)據(jù)封裝為一組文件，實現(xiàn)更強的策略執(zhí)行力度和更高的數(shù)據(jù)安全。

    2 解決方案

    目前技術(shù)比較成熟的各類用途的虛擬化軟件有很多，技術(shù)手段也不盡相同，本文著重討論兩種應用比較廣泛的模式：

    (1)單一資源的多個邏輯表示 這種模式是虛擬化最廣泛使用的模式之一。它只包含一個物理資源，但是它向消費者呈現(xiàn)的邏輯表示卻仿佛它包含多個資源一樣。消費者與這個虛擬資源進行交互時就仿佛自己是惟一的消費者一樣，而不會考慮他正在與其他消費者一起共享資源。

    對這種虛擬化模式的描述，讓人很容易想到虛擬機技術(shù)，即利用虛擬化技術(shù)將一個物理計算機虛擬出多個邏輯計算機，在這些邏輯計算機上進行的各種操作就和在一臺真實的計算機上操作一樣。虛擬機技術(shù)有很多應用，在這里，對我們最有用的功能就是通過虛擬機技術(shù)，可以將現(xiàn)有的一些配置較高但是負載較低的服務器虛擬出適當數(shù)量的邏輯服務器，每個邏輯服務器上都可以運行一個應用，這樣一臺服務器就可以完成原來幾臺服務器才能完成的工作，這些高性能服務器的性能也得到充分發(fā)揮，避免了資源浪費。同時，也可以節(jié)約下來因服務器數(shù)量增長帶來的機房擴建、能源消耗、維護人工等費用。目前，VMware、Sun、IBM等幾家知名的大公司都有比較成熟的服務器虛擬軟件，可以按需求的側(cè)重點不同選擇，這里就不再贅述。

    (2)多個資源的單一邏輯表示 這種模式包含了多個組合資源，以便將這些資源表示為提供單一接口的單個邏輯表示形式。在利用多個功能不太強大的資源來創(chuàng)建功能強大且豐富的虛擬資源時，這是一種非常有用的模式。存儲虛擬化就是這種模式的一個例子，存儲虛擬可以將若干分散的存儲設備組合在一起，將它們呈現(xiàn)為一個大型的單一存儲設備。消費者并不知道自己的數(shù)據(jù)被分散到了多個存儲上，以消費者的視角來，就像只在一個存儲設備上進行操作一樣。

    虛擬存儲可以分為基于主機的、基于存儲設備的和基于網(wǎng)絡的虛擬存儲，但只有基于網(wǎng)絡的虛擬存儲才算得上是真正意義上的虛擬存儲。目前主流的基于網(wǎng)絡的虛擬存儲實現(xiàn)技術(shù)主要可分為SAN(Storage Area Network存儲區(qū)域網(wǎng))和NAS(Network Attached Storage網(wǎng)絡附加存儲)。簡單來說，SAN就是控制服務器加上存儲設備再加上一個高速網(wǎng)絡，是一套系統(tǒng);而NAS則可以看作存儲控制器加上存儲設備的組合，是一臺內(nèi)嵌操作軟件的設備。SAN響應性能很好，擴容也方便，但是其高昂的建設費用和復雜的實現(xiàn)技術(shù)限制了其應用，相比之下，NAS的建設要簡單和經(jīng)濟得多，完全可以在現(xiàn)有的設備架構(gòu)和網(wǎng)絡環(huán)境上很快地建立起來，也完全可以滿足要求，性價比較高，適合大多數(shù)政府機關(guān)的數(shù)據(jù)存儲和使用特點。通過建立NAS整合數(shù)據(jù)，不僅使數(shù)據(jù)分散無序的局面大為改觀，還可以通過大多數(shù)NAS系統(tǒng)自帶的災備功能在一定限度內(nèi)保證數(shù)據(jù)的完整和安全。

    多個資源的單一邏輯表示這種模式還有另一個應用就是集群技術(shù)，即是將多臺服務器用集群軟件連接在一起，組成一個高度透明的大型服務器群的計算機系統(tǒng)，作為一個整體為客戶端提供服務，客戶端能共享網(wǎng)絡上的所有資源，如數(shù)據(jù)或應用軟件等，集群服務可以對應用程序和資源進行監(jiān)控，并能夠自動識別和恢復眾多故障狀況。如果集群中的某一臺服務器由于故障或維護需要而無法使用，資源和應用程序?qū)⑥D(zhuǎn)移到可用的集群節(jié)點上。集群技術(shù)看起來非常美好，遺憾的是對硬件的要求比較高，集群的節(jié)點服務器最好是配置完全相同的，對服務器的檔次也有一定的要求。因此，集群方案只對業(yè)務連續(xù)性要求極高的部門比較有吸引力。

    其實遠程工作站問題的解決方案可以算作是模式A和模式B的組合應用，就其原理來說，其基本的層次有3層，一層是工作站端，每個工作站向位于中間層的控制服務器發(fā)出請求，說明想要運行什么樣的程序或者產(chǎn)生了怎樣的數(shù)據(jù)、想要做怎樣的操作等等，控制服務器負責將這些請求協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)中心層(實際上是一組提供服務的服務器)，數(shù)據(jù)中心收到控制服務器轉(zhuǎn)來的消息，則針對不同工作站的請求做出相應的響應，然后通過網(wǎng)絡將結(jié)果傳給控制服務器，控制服務器又轉(zhuǎn)給各個工作站。由于有控制服務器在中間協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)和控制、分配數(shù)據(jù)中心服務器的任務，各工作站不必關(guān)心向哪臺具體的服務器發(fā)送請求，而是向整個數(shù)據(jù)中心發(fā)送請求，數(shù)據(jù)中心的服務器組在邏輯上就像是一臺獨立的服務器，這是模式B的應用體現(xiàn)。而數(shù)據(jù)中心傳送不同操作結(jié)果給各個工作站，使各工作站看起來像在本機上操作一樣，一個資源產(chǎn)生多個邏輯表示，則是模式A的應用體現(xiàn)。通過遠程桌面系統(tǒng)，工作站實際上并不在本機上發(fā)生實際的操作，所有的應用軟件、中間數(shù)據(jù)、結(jié)果，都可以存放在數(shù)據(jù)中心，其間的邏輯也由數(shù)據(jù)中心負責運算，實際上，這就是當前熱議的“云”技術(shù)的主要運用。這樣，大大減少了工作站因為部署應用軟件、誤操作、系統(tǒng)崩潰、病毒而帶來的維護和修復工作。

    3 結(jié)語

    當今是一個注重效率的時代，政府部門也應該與時俱進，切實行動。可以看到，通過運用目前已經(jīng)比較成熟的虛擬化技術(shù)，可以將政府機關(guān)部門里現(xiàn)有的服務器資源進行整合，使服務器的運轉(zhuǎn)更加合理，也更有效率，通過建立數(shù)據(jù)中心和遠程桌面系統(tǒng)，使各工作站的部署變得更加便捷，維護也更加方便。從而節(jié)約大量時間、人力和財力，提高了整個機關(guān)的工作效率。