(云南電網(wǎng)有限責任公司臨滄供電局，云南 臨滄 677000)

0 引言

隨著智能電網(wǎng)建設和供電局業(yè)務需求的增加，對信息管理系統(tǒng)的運行效率提出了更高的要求。如果同一時間段內(nèi)服務器的訪問量較多，就會占用過多的資源，導致服務器過載運行，嚴重時還會出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓。虛擬化技術(shù)的成熟發(fā)展和推廣應用，有效地解決了此類問題。它能夠?qū)⑺械奶摂M數(shù)據(jù)存儲到資源池中，利用虛擬主機代替物理主機，既可以降低硬件成本，又能夠提高軟件運行效率，很好地滿足了現(xiàn)階段供電局信息管理工作的開展。

1 云計算中服務器虛擬化技術(shù)方案

1.1 傳統(tǒng)IT云計算模式

早期的服務器虛擬化技術(shù)，是以虛擬化平臺為載體，雖然實現(xiàn)了主機及其操作系統(tǒng)的虛擬化，但是外部的網(wǎng)絡、存儲等硬件設備沒有完成虛擬化。利用虛擬服務器對外部網(wǎng)絡架構(gòu)進行統(tǒng)一規(guī)劃，以提高虛擬操作系統(tǒng)和現(xiàn)實硬件設備的兼容性。在傳統(tǒng)的IT云計算模式下，虛擬服務器運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或運行所需的程序，被單獨存儲在一個區(qū)域；而網(wǎng)絡交互參數(shù)則存儲在另一個區(qū)域。這樣就需要兩套軟、硬件設備，運行成本較高。近年來分布式云計算模式逐漸推廣，逐漸取代了這一模式。

1.2 分布式云計算架構(gòu)模式

分布式云計算架構(gòu)模式在硬件上由一系列物理服務器組成，軟件系統(tǒng)方面有Hadoop模型、開源虛擬化XEN平臺。為了解決不同物理服務器之間可能存在的兼容性差的問題，要求在每兩臺相互連接的服務器節(jié)點上，使用完全相同的軟件平臺，在虛擬化環(huán)境下不會對軟件的協(xié)同運行和數(shù)據(jù)交互產(chǎn)生負面影響。另外，軟件平臺前期購買后，后期的運行維護與版本升級都是免費的，因此在運用成本上也有很明顯的優(yōu)勢。分布式云計算模式還具有較強的可擴展性，后期根據(jù)供電局業(yè)務的增加，可以繼續(xù)串聯(lián)服務器，以提高業(yè)務處理效率。

2 服務器虛擬化架構(gòu)

2.1 計算虛擬化

計算虛擬化利用虛擬化技術(shù)構(gòu)建中間層，將硬件和軟件分離、在操作系統(tǒng)和硬件之間構(gòu)建一個虛擬化軟件層，將服務器物理資源通過一定手段變成邏輯資源，并向上層操作系統(tǒng)及應用環(huán)境提供硬件資源，上層環(huán)境中的虛擬機相互隔離，可以實現(xiàn)資源遷移，提供更高的硬件、軟件資源利用率。

2.2 網(wǎng)絡虛擬化

軟件定義網(wǎng)絡(SDN)是在云計算大數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中的新型網(wǎng)絡設計框架，SDN的關(guān)鍵思想是改變在傳統(tǒng)網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)流的控制以及運行機制，核心技術(shù)是將網(wǎng)絡的控制面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面進行分離，實現(xiàn)可編程化控制，使得SDN具備控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離、設備資源虛擬化和通用硬件及軟件可編程特性。

2.3 存儲虛擬化

以往系統(tǒng)運行所需的程序指令和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都會直接存儲于物理服務器上，由于存儲空間有限，往往需要定期進行數(shù)據(jù)清理或轉(zhuǎn)移。而選擇存儲虛擬化技術(shù)，既可以擴充存儲容量，又能夠提升虛擬存儲器的利用率。隨著云技術(shù)的發(fā)展，目前較為流行的云盤、云服務器等，都是一種高度集成的虛擬存儲模式。

3 云計算中服務器虛擬化技術(shù)

3.1 分區(qū)虛擬技術(shù)

在一些規(guī)模較大、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復雜的計算機中，為了提高系統(tǒng)的運行速度、避免因為冗余造成負面干擾，通常會使用到分區(qū)技術(shù)。在服務器虛擬化背景下，分區(qū)虛擬也成為一種必然選擇。除了對軟件安裝位置和數(shù)據(jù)存儲位置進行分區(qū)虛擬外，硬件設備也需要進行分區(qū)虛擬。這樣既可以實現(xiàn)操作系統(tǒng)與應用程序的完全隔離，減輕了CPU運行負荷。同時，底層的應用軟件也會減少資源占用，這對于整個虛擬服務器內(nèi)部資源的合理分配也有積極作用。

3.2 底層硬件虛擬技術(shù)

底層硬件是指整個信息系統(tǒng)中，位于前端、負責執(zhí)行上級控制指令的各類電氣設備。利用虛擬機監(jiān)視器可以對這些底層硬件進行全面監(jiān)控，將獲得的硬件設備運行數(shù)據(jù)，在虛擬機中重新進行建模和仿真運行。操作系統(tǒng)本身來看，不管是在虛擬環(huán)境下運行還是在物理服務器上運行其本質(zhì)上是沒有區(qū)分的。服務器的虛擬機監(jiān)視器虛擬化可以分為裸金屬構(gòu)架以及寄居構(gòu)架兩種類型。

3.3 服務器虛擬化的優(yōu)缺點

從現(xiàn)階段服務器虛擬化技術(shù)的實踐應用效果來看，其應用優(yōu)勢顯著，主要體現(xiàn)在兩個方面：①隨著操作系統(tǒng)的更新迭代，新舊操作系統(tǒng)之間無法做到完美兼容。一些新開發(fā)的應用軟件也只能搭載最新的操作平臺，適用性受到了局限。通過服務器虛擬化技術(shù)，則可以將原操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)全部遷移至新的操作系統(tǒng)，解決了不兼容的問題，保證了供電局業(yè)務的連貫性。②服務器虛擬化提高了服務器的運行效率，僅使用1臺虛擬服務器就可以對整個單位的業(yè)務進行處理，降低了運行成本。但是受到當前技術(shù)發(fā)展的限制，服務器虛擬化技術(shù)在運用中也仍然存在一些缺點，例如虛擬服務器相比于物理服務器，在穩(wěn)定程度上還有所欠缺。由于虛擬環(huán)境下多臺服務器采用串聯(lián)方式連接，任何一個節(jié)點上出現(xiàn)問題，都會對后續(xù)的服務器運行造成干擾影響。

3.4 服務器虛擬化的未來發(fā)展趨勢

大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的發(fā)展，讓服務器虛擬化技術(shù)的推廣與應用成為了一種必然趨勢?，F(xiàn)階段虛擬化技術(shù)運用中仍然存在的問題，就成為了下一步技術(shù)發(fā)展和優(yōu)化的重點內(nèi)容。下一步，服務器虛擬化技術(shù)將會在組織架構(gòu)上做出調(diào)整，可以采用先將單臺物理服務器虛擬化，然后再將所有虛擬服務器進行并聯(lián)的方式，構(gòu)建一個集成化的“服務器網(wǎng)絡”，這樣既可以提高數(shù)據(jù)共享效率，又可以保證一臺虛擬服務器發(fā)生故障后，不會對其他服務器產(chǎn)生影響，從而提高了整體運行的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

云時代的到來、服務器虛擬化技術(shù)的應用，可以滿足對海量數(shù)據(jù)的存儲、篩選、分析與利用等工作，從而提高了數(shù)據(jù)價值，為管理決策提供了輔助參考。供電局要基于自身業(yè)務需求，搭建虛擬化服務器，將本單位所有的物理服務器連接起來，形成一個資源池，既可以提高整個信息系統(tǒng)的兼容性和響應速度，又能夠提高數(shù)據(jù)共享能力，對提升整體的業(yè)務效率和本單位的經(jīng)營效益也有積極幫助。隨著云技術(shù)的不斷成熟，服務器虛擬化技術(shù)的應用也會更加廣泛。