胡霞 王帆 趙玉洲

摘要：為實(shí)現(xiàn)快遞信息實(shí)訓(xùn)類課程與企業(yè)信息系統(tǒng)運(yùn)行的無縫對接，必須搭建高效適用的信息實(shí)訓(xùn)環(huán)境。本文分析了搭建此類實(shí)訓(xùn)環(huán)境的難點(diǎn)問題，提出了利用底層虛擬化技術(shù)解決此類問題的方案，并闡述了該方案的基本部署過程及其優(yōu)缺點(diǎn)。

Abstract： In order to realize the seamless connection between the delivery information training courses and the operation of the enterprise information system， we must set up an efficient and applicable information training environment. This paper analyzes the difficulties in building such a practical training environment， and puts forward the solution of this problem by using virtualization technology， and expounds the basic deployment process and its advantages and disadvantages of the program.

關(guān)鍵詞：虛擬化;快遞專業(yè);校企無縫對接;實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

Key words： virtualization;express specialty;school enterprise seamless connection;construction of the training room

中圖分類號：G482 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）30-0207-02

1 ?背景介紹

石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院隸屬中國郵政集團(tuán)公司，是國內(nèi)唯一培養(yǎng)郵政專門人才的高等院校。學(xué)院始終堅(jiān)持“支撐郵政、服務(wù)通信、貢獻(xiàn)社會”的辦學(xué)宗旨，為中國郵政通信事業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了大批實(shí)用優(yōu)秀人才。

依托行業(yè)辦學(xué)的優(yōu)勢，經(jīng)河北省教育廳批準(zhǔn)，石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院自2007年正式招收物流管理（速遞服務(wù)與管理方向）專業(yè)學(xué)生，面向快遞業(yè)培養(yǎng)專門人才。8年來，一直致力于該領(lǐng)域的研究，根據(jù)快遞專業(yè)人才的職業(yè)能力要求，不斷探索探索和創(chuàng)新，最后形成了一批一批的科研成果。

在信息實(shí)訓(xùn)環(huán)境建設(shè)方面，學(xué)院2010年投入了8萬元，建設(shè)了速遞職業(yè)技能鑒定實(shí)訓(xùn)室;2011年投入90萬元，建設(shè)了速遞信息處理實(shí)訓(xùn)室，引進(jìn)與速遞企業(yè)完全一致的速遞生產(chǎn)作業(yè)信息系統(tǒng);2012年投入12萬元，補(bǔ)充2臺HP DL580服務(wù)器，下一步將引進(jìn)更多的速遞企業(yè)信息系統(tǒng)。

為了使人才培養(yǎng)與企業(yè)需求實(shí)現(xiàn)無縫對接，學(xué)院的實(shí)訓(xùn)軟件大多采用郵政企業(yè)同版的軟件，換句話說就是學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中練習(xí)的軟件與郵政企業(yè)實(shí)際所用的軟件是一致的。除此之外，信息實(shí)訓(xùn)室還力爭再現(xiàn)工作場景中必備的設(shè)備，例如條碼掃描槍、電子稱、業(yè)務(wù)單式打印機(jī)、袋牌打印機(jī)等。有了這樣的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，學(xué)生們能夠盡早接觸到實(shí)際工作中的操作環(huán)境，課程設(shè)計(jì)也可以參照實(shí)際工作情境安排項(xiàng)目，并按照實(shí)際的考核指標(biāo)對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行考核。如果配合實(shí)物實(shí)訓(xùn)室，能夠組織更多的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，使學(xué)生有更多的機(jī)會在這樣的環(huán)境中接受鍛煉和實(shí)踐。

在搭建信息實(shí)訓(xùn)環(huán)境時有一個難點(diǎn)：中國郵政集團(tuán)公司所用的系統(tǒng)種類多樣，有些系統(tǒng)需要模擬多個城市之間的寄遞關(guān)系，因此需要搭建分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。例如“郵政速遞生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)”（簡稱“生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)”）就是一個典型的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，每個“城市”需要配置一臺服務(wù)器，各個“城市”間根據(jù)快件的實(shí)體流向進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。想把生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)搬到實(shí)訓(xùn)室建立一個實(shí)訓(xùn)環(huán)境需要至少模擬三個城市，也就是需要至少三臺服務(wù)器，如圖1所示。其中包括一臺中心服務(wù)器，負(fù)責(zé)處理全國匯總的信息;還包括兩臺站點(diǎn)服務(wù)器，處理所在地區(qū)的數(shù)據(jù)。三臺服務(wù)器之間彼此互通，加上“本地”的終端機(jī)，形成一個簡單的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。

與生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)的環(huán)境需求相比，速遞信息處理實(shí)訓(xùn)室的服務(wù)器資源明顯不足，如果申請購置足夠的服務(wù)器，必然面臨巨大的預(yù)算壓力，服務(wù)器也很難在短期內(nèi)到位;另一方面，在實(shí)訓(xùn)環(huán)境中所需的數(shù)據(jù)量比實(shí)際生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)量要小的多，而且服務(wù)器只需要在實(shí)訓(xùn)時打開，用三臺服務(wù)器會造成巨大的浪費(fèi)。為了解決該問題，決定采用底層虛擬化技術(shù)在一臺計(jì)算機(jī)上做出三臺虛擬服務(wù)器。

2 ?確定方案

虛擬化技術(shù)可以在同一臺服務(wù)器上同時運(yùn)行多個操作系統(tǒng)，而且每一個操作系統(tǒng)中都有多個程序運(yùn)行，每一個操作系統(tǒng)都運(yùn)行在一個虛擬的CPU或者是虛擬主機(jī)上。虛擬化可以將IT環(huán)境改造成為更加強(qiáng)大、更具彈性、更富有活力的架構(gòu)。通過把多個操作系統(tǒng)整合到一臺高性能服務(wù)器上，最大化利用硬件平臺的所有資源，用更少的投入實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用，還可以簡化IT架構(gòu)，降低管理資源的難度，避免IT架構(gòu)的非必要擴(kuò)張。在研究了虛擬化技術(shù)后，得出了兩種解決方案。

方案一：采用虛擬機(jī)的形式搭建生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境是解決該問題的最佳途徑。傳統(tǒng)的虛擬機(jī)，例如VMware工作站虛擬機(jī)是一個在Windows或Linux計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用程序，它可以模擬一個基于x86的標(biāo)準(zhǔn)PC環(huán)境。這個環(huán)境和真實(shí)的計(jì)算機(jī)一樣，都有芯片組、CPU、內(nèi)存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)、串口、并口、USB控制器、SCSI控制器等設(shè)備，提供這個應(yīng)用程序的窗口就是虛擬機(jī)的顯示器。

然而，使用VMware工作站至少需要在Windows物理操作系統(tǒng)上虛擬出兩個Windows虛擬機(jī)才能滿足生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)的要求（如圖2），這必然使得操作系統(tǒng)在性能上比直接安裝在硬盤上的系統(tǒng)低不少;另一方面生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)需要三臺虛擬機(jī)分配不同的IP地址并且要求三臺虛擬機(jī)之間能夠互相通信，并且要求局域網(wǎng)內(nèi)的學(xué)生機(jī)能夠輕松訪問到每臺虛擬機(jī)，這在VMware工作站上部署起來比較困難。因此，有必要尋找更合適的虛擬化方案。

方案二：VMware公司的另外一款產(chǎn)品可以直接在裸服務(wù)器上進(jìn)行底層虛擬化，搭建出虛擬化平臺，然后可以在這個平臺上建立多個虛擬機(jī)（如圖3）。虛擬機(jī)之間彼此獨(dú)立，直接運(yùn)行在底層虛擬平臺上，系統(tǒng)負(fù)荷小;同時底層平臺和各個虛擬機(jī)都分配有不同的IP地址，虛擬機(jī)之間可以進(jìn)行通信，局域網(wǎng)內(nèi)的學(xué)生機(jī)訪問虛擬機(jī)也毫不費(fèi)力。

在VMware的多款產(chǎn)品中，VMware ESXi Server是刪減了部分ESX Server功能之后提供的免費(fèi)版本，能夠進(jìn)行底層虛擬化，因此是解決此類問題的首選。

VMware ESXi是業(yè)界第一款集成到服務(wù)器硬件的精簡虛擬機(jī)管理程序。它可以直接安裝在服務(wù)器上，不需要底層操作系統(tǒng)的支持，因此可以充分發(fā)揮硬件性能，而且虛擬機(jī)不會受到底層物理操作系統(tǒng)的影響。

3 ?環(huán)境部署

VMware ESXi的安裝過程比較簡單，在官網(wǎng)進(jìn)行簡單注冊就可以免費(fèi)使用。將下載的鏡像刻錄成光盤，在服務(wù)器邏輯上按照提示進(jìn)行安裝。安裝之后需要為該虛擬平臺設(shè)置IP地址。

在搭建好的底層虛擬平臺上，通過控制機(jī)可以直接新建虛擬機(jī)。此時既可以用光盤安裝系統(tǒng)，也可以用鏡像安裝系統(tǒng)，甚至在做好一個系統(tǒng)后可以進(jìn)行克隆。在生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)的環(huán)境部署過程中，首先利用鏡像安裝了兩個系統(tǒng)并進(jìn)行個性化配置，又利用系統(tǒng)克隆功能將杭州站的虛擬機(jī)進(jìn)行克隆，經(jīng)過簡單的修改即可完成武漢站點(diǎn)服務(wù)器的建立。為三個虛擬機(jī)配置不同的IP地址后，經(jīng)過測試三個虛擬機(jī)彼此能夠通信，學(xué)生機(jī)也能夠聯(lián)通虛擬機(jī)，表明已經(jīng)成功完成環(huán)境部署。

除生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)外，營收管理系統(tǒng)、倉儲系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)等實(shí)訓(xùn)軟件也陸續(xù)通過新增虛擬機(jī)完成了環(huán)境部署，并投入使用。

4 ?優(yōu)缺點(diǎn)

利用VMware ESXi建立的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境具有明顯的優(yōu)勢：首先，它能夠充分地利用現(xiàn)有的硬件資源，減少對硬件資源的浪費(fèi);其次，能夠避免購買過多的服務(wù)器，為學(xué)校節(jié)省大量的硬件成本;同時，它能夠縮短環(huán)境部署的時間，利用克隆技術(shù)能夠省去逐個配置服務(wù)器的瑣碎工作;另外，這種模式下的實(shí)訓(xùn)環(huán)境具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性和柔性，如果需要更多站點(diǎn)或者新增其他實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，也只需要新增虛擬機(jī)就能實(shí)現(xiàn);最后，通過建立快照，能夠非常方便地對虛擬機(jī)進(jìn)行還原。

然而該模式也存在一定的不便，例如復(fù)制文件比較困難，虛擬機(jī)對USB設(shè)備的識別能力有限，通常情況下需要將文件制作成鏡像才能復(fù)制到虛擬機(jī)中;此外，虛擬機(jī)的開關(guān)機(jī)操作和其他控制操作都需要另外一臺計(jì)算機(jī)來完成，這也會讓管理者感覺有些不適應(yīng)。不過這些缺點(diǎn)相對其優(yōu)點(diǎn)來說就顯得微不足道了。

5 ?實(shí)施效果

通過虛擬化技術(shù)搭建的快遞信息實(shí)訓(xùn)環(huán)境為師生提供了廣闊的設(shè)計(jì)空間，多位專業(yè)教師在信息實(shí)訓(xùn)室中設(shè)計(jì)了許多的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，再結(jié)合速遞手工實(shí)訓(xùn)室的練習(xí)讓學(xué)生獲得全方位的訓(xùn)練。除此之外，學(xué)生們還能獲得其他方面的收獲。比如在生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)時，學(xué)生按照三個站點(diǎn)進(jìn)行分組，分工協(xié)作。能夠從中體會到全網(wǎng)信息系統(tǒng)的架構(gòu)，認(rèn)識到信息流的重要作用。對于學(xué)生從宏觀角度把握信息實(shí)訓(xùn)起到一定的幫助，也為學(xué)生日后走向速遞管理崗位打下理論基礎(chǔ)。

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