郭 琪

（國家能源集團(tuán)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司大柳塔煤礦， 陜西 榆林 719315）

引言

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)革命向全球蔓延，必然導(dǎo)致信息社會(huì)將在全球得以實(shí)現(xiàn)。在生產(chǎn)過程中，引入先進(jìn)的信息處理技術(shù)手段，能使得生產(chǎn)活動(dòng)的自動(dòng)化水平達(dá)到見所未有的高度。信息和信息機(jī)器作為人們?cè)谏詈凸ぷ髦胁豢苫蛉钡墓ぞ吆凸芾硎侄?，已然成為一切生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的積極參與者，并將覆蓋人類活動(dòng)的所有范疇。在諸多尖端技術(shù)（如“物聯(lián)網(wǎng)”、“4G 無線通訊”、“云計(jì)算”、“虛擬應(yīng)用”、“云存儲(chǔ)”等）的廣范應(yīng)用正在改變著世界信息化的格局，利用信息知識(shí)逐步替代勞動(dòng)生產(chǎn)等系統(tǒng)管理模式，已成為衡量國民生產(chǎn)總值增加重要依據(jù)之一。

近幾年，神東煤炭集團(tuán)公司不斷加大信息化投資力度，諸多生產(chǎn)管理系統(tǒng)也在不斷研發(fā)，增加了許多新功能和完善新信息化技術(shù)。盡管國家能源集團(tuán)（后簡稱“集團(tuán)”）及神東煤炭信息化建設(shè)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一投資、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一建設(shè)”的“六統(tǒng)一”模式和“集中設(shè)計(jì)、集中實(shí)施、集中管理、集中部署、集中運(yùn)維”的大集中模式。但以上信息化建設(shè)宗旨目前只能執(zhí)行并貫徹在應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)等信息化建設(shè)方面。而對(duì)于為所有用戶提供信息服務(wù)的PC端任然屬于分散式管理。對(duì)于PC與移動(dòng)智能我們統(tǒng)一稱為終端，而目前我們對(duì)于終端的安全、應(yīng)用的部署、安全接入（準(zhǔn)入機(jī)制）企業(yè)內(nèi)網(wǎng)等方面還與現(xiàn)有技術(shù)存在一定的差距。所以，基于神東煤炭集團(tuán)公司對(duì)區(qū)域中央自動(dòng)化控制項(xiàng)目要求，大柳塔煤礦以統(tǒng)一管理運(yùn)行、信息安全等因素的總體考慮與部署，將礦辦公終端統(tǒng)一采用虛擬化終端（即云桌面）的方式應(yīng)用于大柳塔煤礦辦公系統(tǒng)。

1 虛擬化終端的概念

虛擬化終端是將傳統(tǒng)的個(gè)人辦公系統(tǒng)統(tǒng)一集中存放在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩?。桌面云服?wù)器通過虛擬硬件技術(shù)將傳統(tǒng)桌面的各個(gè)邏輯單元有機(jī)整合，使得用戶桌面擁有各自獨(dú)立的計(jì)算、存儲(chǔ)、邏輯配置等應(yīng)用均可動(dòng)態(tài)調(diào)整，統(tǒng)一集中管控。用戶可通過應(yīng)用終端（如PC端、筆記本、PAD、手機(jī)等）作為接入平臺(tái)，使用用戶帳號(hào)管理手段，通過網(wǎng)絡(luò)獲取個(gè)人桌面。即可實(shí)現(xiàn)用戶在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、通過任何智能設(shè)備均能在網(wǎng)絡(luò)上訪問屬于個(gè)人的桌面系統(tǒng)。

2 桌面云與傳統(tǒng)PC的對(duì)比

傳統(tǒng)PC個(gè)人計(jì)算機(jī)在使用中有以下不足：礦內(nèi)所有辦公人員將辦公數(shù)據(jù)存放在各自的PC個(gè)人計(jì)算機(jī)上，數(shù)據(jù)等信息資源的保存分散而凌亂，不利于管理人員對(duì)文檔的進(jìn)出進(jìn)行有效控制；辦公數(shù)據(jù)分散存放，存在文檔意外泄露、數(shù)據(jù)意外丟失無法找回等風(fēng)險(xiǎn)，也難于實(shí)現(xiàn)對(duì)文檔的統(tǒng)一備份；PC設(shè)備維護(hù)工作量大，管理人員絕大多數(shù)工作時(shí)間在進(jìn)行重復(fù)、無效的PC維護(hù)工作，且PC硬件損壞后恢復(fù)成本大；客戶端操作系統(tǒng)、需要不斷升級(jí)和補(bǔ)丁修復(fù)，客戶端安全防護(hù)困難，即計(jì)算機(jī)病毒和惡意軟件容易侵犯個(gè)人PC機(jī)；個(gè)人計(jì)算機(jī)硬件更新?lián)Q代頻繁，至少每五年左右就需要更新?lián)Q代，投入巨大。

比起將個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和應(yīng)用部署到所有終端物理工作站的傳統(tǒng)做法，全新模式下的虛擬化云計(jì)算機(jī)能夠?yàn)橛脩籼峁└踩煽康霓k公環(huán)境，而無需花費(fèi)大量的時(shí)間與投入費(fèi)用。采用虛擬化應(yīng)用遷移原有Windows應(yīng)用、虛擬一個(gè)獨(dú)立桌面操作系統(tǒng)，兩種方式靈活部署，統(tǒng)一用戶使用界面、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一認(rèn)證，滿足企業(yè)中各類人員對(duì)于辦公的要求，在云計(jì)算機(jī)部署下，每個(gè)人獨(dú)享自己的應(yīng)用、桌面環(huán)境、個(gè)人辦公數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。

3 系統(tǒng)組件及配置

根據(jù)神東煤炭集團(tuán)公司區(qū)域自動(dòng)化項(xiàng)目的規(guī)劃，為了使虛擬桌面到數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)交互速度最快，用戶體驗(yàn)會(huì)更好，將桌面云服務(wù)中心（虛擬化服務(wù)器群）部署在大柳塔煤礦數(shù)據(jù)中心。桌面云服務(wù)中心采用虛擬應(yīng)用、共享桌面、虛擬獨(dú)立桌面混搭方式搭建，保障給礦井單位不同角色的用戶對(duì)終端使用的需求，提供統(tǒng)一訪問方式和不同的后臺(tái)資源分配，在滿足用戶終端使用需求的同時(shí)最大程度節(jié)約桌面云服務(wù)中心的硬件資源。

根據(jù)目前神東煤炭公司大柳塔礦的IT需求，桌面云服務(wù)中心按照200個(gè)終端（300用戶）的軟件授權(quán)和資源配置，即可以滿足虛擬化辦公要求。容量需配置4臺(tái)4路8核CPU，128G內(nèi)存的服務(wù)器，通過服務(wù)器虛擬化軟件構(gòu)建一個(gè)硬件計(jì)算資源池。桌面云包含很多種組件，桌面虛擬化完整的整體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 虛擬化整體架構(gòu)

4 大柳塔煤礦桌面云的五大核心組件

4.1 桌面云服務(wù)器（Desktop cloud server）

將原有PC機(jī)整合為按照規(guī)則分成多個(gè)具有共享資源的虛擬服務(wù)器，采用華為RH2288H V2機(jī)架服務(wù)器，配備了六臺(tái)，互為備用。本服務(wù)器適用于高性能計(jì)算、數(shù)據(jù)庫、虛擬化、以及企業(yè)基礎(chǔ)應(yīng)用和電信業(yè)務(wù)應(yīng)用，具有高性能計(jì)算、大容量存儲(chǔ)、低能耗、擴(kuò)展能力強(qiáng)、高可靠、易管理、易部署、支持虛擬化等優(yōu)點(diǎn)。主要特點(diǎn)有四點(diǎn)。一是支持高達(dá)12核處理器提供卓越的系統(tǒng)性能、最高主頻3.5 GHz、30 MB L3緩存和最多2條8 GT/s QPI互連鏈路，使服務(wù)器擁有最高的處理性能。二是單臺(tái)服務(wù)器支持2個(gè)處理器、24個(gè)內(nèi)核和48個(gè)線程，能夠最大限度地提高多線程應(yīng)用的并發(fā)執(zhí)行能力。三是1 866 MHz DDR3 ECC內(nèi)存的24個(gè)低負(fù)載DIMM（LRDIMM）可提供優(yōu)異的速度、高可用性及最多768 GB的內(nèi)存容量。四是系列處理器的理論最大內(nèi)存帶寬是119.4 GB/s。這些特點(diǎn)完全滿足大柳塔煤礦整個(gè)辦公區(qū)域的人員使用量。

存儲(chǔ)交換機(jī)（Desktop cloud Switchboard）：兩套華為SNS2224光纖交換機(jī)，適用于小型獨(dú)立SAN和大型核心交換的邊緣拓?fù)?，旨在降低企業(yè)付出成本，提高易用性，擴(kuò)展性。在需要網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展環(huán)境下是款經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇。

4.2 桌面云核心存儲(chǔ)（Desktop cloud core storage）

負(fù)責(zé)桌面云用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。使用華為最新的OceanStor 5600 V3存儲(chǔ)系統(tǒng)。具有多控、融合、統(tǒng)一、智能的特點(diǎn)。

1）多控。桌面云核心存儲(chǔ)系統(tǒng)資源支持?jǐn)U展，最大可擴(kuò)展控制器數(shù)量為8個(gè)，可擴(kuò)展1TB緩存容量及12PB空間存儲(chǔ)，滿足礦內(nèi)未來業(yè)務(wù)增長需求。終端存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)控制器之間負(fù)載均衡，消除了單一故障，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效可用，保護(hù)業(yè)務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)多個(gè)控制器并發(fā)加速同一主機(jī)業(yè)務(wù)，消除單控制器性能缺陷，實(shí)現(xiàn)性能加倍。

2）融合。桌面云核心存儲(chǔ)同時(shí)兼容SAN和NAS兩種服務(wù)，滿足不同業(yè)務(wù)要求，簡化業(yè)務(wù)部署方式，提升存儲(chǔ)資源利用率。各服務(wù)由底層存儲(chǔ)資源池直接提供，縮短了存儲(chǔ)資源的訪問路徑，保證兩種服務(wù)同樣高效。主存與備份通過內(nèi)置備份功能，即可實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)備份，降低備份管理復(fù)雜度。并且用戶無需額外購買備份軟件。

3）智能。按礦內(nèi)需求實(shí)現(xiàn)云計(jì)算環(huán)境下的存儲(chǔ)資源智能分配，根據(jù)不同區(qū)隊(duì)及部門的數(shù)據(jù)安全要求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)隔離且提供不同的數(shù)據(jù)安全策略，如數(shù)據(jù)加密，數(shù)據(jù)銷毀等。桌面云核心存儲(chǔ)系統(tǒng)提供四種服務(wù)級(jí)別，按業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)自動(dòng)調(diào)配存儲(chǔ)資源，高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)優(yōu)先獲得存儲(chǔ)資源，保障性能和響應(yīng)時(shí)間；存儲(chǔ)統(tǒng)資采用自分級(jí)存儲(chǔ)功能、智能數(shù)據(jù)迅速移動(dòng)技術(shù)及融合異構(gòu)虛擬化等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了立體跨系統(tǒng)的全方位數(shù)據(jù)流，存儲(chǔ)資源利用效率進(jìn)一步提升；數(shù)據(jù)保護(hù)軟件通過遠(yuǎn)程復(fù)制、快照、拷貝等功能，滿足用戶本地、異地以及多地?cái)?shù)據(jù)保護(hù)需求，保障用戶業(yè)務(wù)連續(xù)性和數(shù)據(jù)可用性；硬件支持重刪/壓縮功能，降低存儲(chǔ)系統(tǒng)CPU損耗。保障用戶關(guān)鍵應(yīng)用數(shù)據(jù)零丟失，業(yè)務(wù)零中斷，讓客戶的核心應(yīng)用系統(tǒng)不受宕機(jī)的困擾。

4.4 桌面云軟件（Desktop cloud software）

采用華為FusionAccess 5.2。將整個(gè)云計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分，具體分為接入是用戶訪問虛擬機(jī)的入口的接入控制層；進(jìn)行虛擬機(jī)的運(yùn)行管理和維護(hù)管理的擬桌面管理層；發(fā)布虛擬應(yīng)用程序、智能審計(jì)和配置文件管理的虛擬應(yīng)用層；通過此界面操作和查看日志，實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)的管理的操作維護(hù)層。

4.5 桌面云終端（Desktop cloud terminal）

大柳塔煤礦配備了300套華為CT5100-Linux桌面云終端。采用AMD融合平臺(tái)設(shè)計(jì)。整機(jī)平均功耗小于10 W，綠色時(shí)尚。采用WES7作為基礎(chǔ)操作系統(tǒng)，全面兼容HDP和ICA虛擬化應(yīng)用，OA辦公體驗(yàn)流暢，盡享云端多媒體更高、更快新體驗(yàn)。除此之外CT5100的數(shù)據(jù)接口還支持雙屏顯示。

5 桌面云在使用中的優(yōu)點(diǎn)

5.1 集中

按照集團(tuán)IT規(guī)劃要求，神東煤炭公司不僅做到了應(yīng)用系統(tǒng)的集中，通過云計(jì)算機(jī)虛擬化實(shí)現(xiàn)了終端的桌面、應(yīng)用、個(gè)人辦公數(shù)據(jù)的“大集中”。便于統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一發(fā)布、統(tǒng)一維護(hù)。

5.2 安全

將桌面、應(yīng)用、辦公數(shù)據(jù)集中，備份工作也可以很輕松的實(shí)現(xiàn)。并且外來用戶（沒有虛擬化賬戶）即便接入網(wǎng)絡(luò)也無法訪問企業(yè)內(nèi)部資源，即實(shí)現(xiàn)了訪問企業(yè)內(nèi)部資源的準(zhǔn)入機(jī)制。如果在引入第三方強(qiáng)身份認(rèn)證保護(hù)用戶賬戶信息，則使安全保護(hù)機(jī)制更完善。

5.3 便利

云計(jì)算虛擬化方案解決實(shí)施后，用戶通過各自身份認(rèn)證就可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何網(wǎng)絡(luò)、使用任何設(shè)備的條件下訪問被授權(quán)的云計(jì)算機(jī)桌面、應(yīng)用、辦公數(shù)據(jù)。以應(yīng)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)、業(yè)務(wù)對(duì)于IT支持服務(wù)的要求。

5.4 節(jié)約

雖然從目前看初投資云計(jì)算會(huì)高于傳統(tǒng)單一設(shè)備投資方式，但是其具有的安全、易用的效果，傳統(tǒng)方式即便能夠很好的實(shí)現(xiàn)，但總體投資也一定會(huì)比虛擬化高。并且采用桌面云終端后，設(shè)備的生命周期也延長了，在電力消耗上也會(huì)大幅度的節(jié)省。維護(hù)效率得到提高，維護(hù)人員的數(shù)量也得到減少、異地維護(hù)的成本也大大降低。

6 現(xiàn)階段運(yùn)行情況

自桌面云在大柳塔煤礦應(yīng)用以來，采用云計(jì)算桌面交付技術(shù)，不僅替換掉很多早已到報(bào)廢年限的PC個(gè)人主機(jī)，而且便于維護(hù)和管理，運(yùn)維成本也大大降低；系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，內(nèi)部文件保密性增強(qiáng)；使用便捷，提高了工作效率，得到了大柳塔煤礦部門及區(qū)隊(duì)員工的普遍好評(píng)，取得了非常好的應(yīng)用效果。適合在整個(gè)神東煤炭公司推廣使用。