張宏偉,呂春光,劉竹濤

(1.民航東北地區(qū)空中交通管理局氣象中心,遼寧 沈陽(yáng) 110169;2.民航東北地區(qū)空中交通管理局哈爾濱空管分局站,黑龍江 哈爾濱 150040)

0 引 言

民用航空氣象信息服務(wù)在航空安全中起著非常重要的作用,空管氣象部門(mén)所提供的信息為航空器能否順利起飛和降落提供重要的參考依據(jù)。當(dāng)航空器起飛后,區(qū)域管制人員需要根據(jù)空管氣象部門(mén)提供的信息指揮機(jī)組人員繞過(guò)雷雨區(qū)選擇安全線路,隨后空管氣象部門(mén)不僅要為機(jī)組提供主著陸機(jī)場(chǎng)的氣象信息,還要為機(jī)組提供備降機(jī)場(chǎng)的氣象信息。與此同時(shí),空管氣象部門(mén)內(nèi)部用戶也需要使用專(zhuān)門(mén)的終端業(yè)務(wù)軟件完成氣象產(chǎn)品制作,隨后將產(chǎn)品推送至本地區(qū)氣象數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器,服務(wù)器獲取到產(chǎn)品后將其上傳至民航氣象中心,同時(shí)也向本地區(qū)分局站和支線機(jī)場(chǎng)推送以及進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)。目前地區(qū)氣象中心對(duì)外提供的終端業(yè)務(wù)種類(lèi)繁多,且終端數(shù)量巨大,因此,如何選擇高效、適合的運(yùn)行管理模式是地區(qū)氣象中心亟待解決的重要問(wèn)題之一。

目前地區(qū)氣象中心提供的業(yè)務(wù)有氣象雷達(dá)業(yè)務(wù)、氣象剖面圖制作系統(tǒng)、氣象自動(dòng)觀測(cè)業(yè)務(wù)、航管信息綜合顯示、氣象服務(wù)平臺(tái)、氣象預(yù)報(bào)平臺(tái)、氣象報(bào)文質(zhì)量評(píng)定系統(tǒng)、區(qū)域預(yù)警與機(jī)場(chǎng)警報(bào)系統(tǒng),這些業(yè)務(wù)所部署的終端數(shù)量達(dá)到100臺(tái)以上,它們都是基于B/S架構(gòu)部署在用戶使用的終端上,而且這些終端軟件組成也比較復(fù)雜,再加上終端業(yè)務(wù)部署的地理位置比較分散,因此面臨管理局面復(fù)雜、資源利用率低、建設(shè)與運(yùn)維成本高、業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性與連續(xù)性較差、安全控制和數(shù)據(jù)的災(zāi)備困難等問(wèn)題,甚至難以適應(yīng)當(dāng)前信息化程度較高的運(yùn)行管理需求。

云桌面技術(shù)作為云計(jì)算虛擬化技術(shù)的一種方式,可以使得硬件資源的利用更加高效,可以實(shí)現(xiàn)集中管理,提高管理人員的技術(shù)水平和服務(wù)質(zhì)量,能節(jié)約大量的人力和物力[1],可以很好地解決目前民航氣象信息系統(tǒng)運(yùn)行模式的弊端。云桌面技術(shù)需要有虛擬化做技術(shù)支撐,虛擬化技術(shù)屏蔽了應(yīng)用層與硬件之間的驅(qū)動(dòng)工作機(jī)理,給用戶提供了各種虛擬應(yīng)用[2]。鑒于民航氣象終端業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,探究云桌面技術(shù)在適應(yīng)一體化管理模式的應(yīng)用方面值得關(guān)注。該文以云桌面技術(shù)在地區(qū)氣象中心的應(yīng)用為例,探討云桌面技術(shù)在民航終端應(yīng)用的可行性。

1 云桌面技術(shù)

云計(jì)算是一種IT資源提供、使用和計(jì)算模式,具有資源虛擬化、存儲(chǔ)高效可靠、高可擴(kuò)展性、集約管理、按需服務(wù)、瘦客戶端以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)[3-5]。云桌面技術(shù)是云計(jì)算所提供的一種服務(wù),在云桌面技術(shù)出現(xiàn)之前,企事業(yè)單位一般需要為每一名員工單獨(dú)配置一臺(tái)電腦,并且需要在每臺(tái)電腦上部署多個(gè)辦公軟件,這種運(yùn)行模式一般成本較高,包括軟件、硬件及電力成本,當(dāng)員工數(shù)量增加時(shí),成本會(huì)持續(xù)上升;此外,從管理的效率、數(shù)據(jù)安全及彈性管理的角度考慮,也會(huì)帶來(lái)很多其它無(wú)法預(yù)測(cè)的問(wèn)題。

然而在不影響用戶業(yè)務(wù)應(yīng)用的情況下,云桌面技術(shù)卻可以很好地解決以上這些問(wèn)題[6-8]。云桌面技術(shù)使用服務(wù)器虛擬化技術(shù)在云端創(chuàng)建虛擬機(jī),將用戶的業(yè)務(wù)應(yīng)用部署在這些虛擬機(jī)上,客戶端不必再部署業(yè)務(wù)應(yīng)用,從而把用戶使用的業(yè)務(wù)全部集中到云端。當(dāng)用戶使用業(yè)務(wù)應(yīng)用時(shí),需要連接到云桌面系統(tǒng)中的連接服務(wù)器上,由連接服務(wù)器對(duì)用戶身份進(jìn)行確認(rèn),并授權(quán)給用戶可以訪問(wèn)的虛擬機(jī)。運(yùn)行維護(hù)管理人員可以根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)需求,通過(guò)管理端為用戶分配部署相應(yīng)業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)。如果需要對(duì)業(yè)務(wù)軟件進(jìn)行升級(jí)或參數(shù)更改,也不再需要單獨(dú)針對(duì)每臺(tái)客戶端進(jìn)行處理,而是采用批量處理方式進(jìn)行更新或參數(shù)更改,這樣就可以極大地提高運(yùn)維效率。從數(shù)據(jù)安全方面考慮,由于用戶的數(shù)據(jù)全部在云端,所以用戶不能隨意地將數(shù)據(jù)下載到自己的移動(dòng)介質(zhì)中,這樣就保證了數(shù)據(jù)的安全性。一個(gè)云桌面可以同時(shí)推送到多個(gè)不同配置的硬件設(shè)備(PC機(jī)、筆記本、瘦客戶端、手機(jī)等)上,這也使得客戶端更加多樣化[9-11]。用戶使用的計(jì)算資源都存儲(chǔ)于云端的數(shù)據(jù)中心,運(yùn)行維護(hù)管理人員可以根據(jù)用戶對(duì)計(jì)算資源的使用情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,如果某個(gè)用戶需要的計(jì)算資源增加,可以根據(jù)告警提示為其分配更多的計(jì)算資源;如果某個(gè)用戶不再需要計(jì)算資源,運(yùn)行維護(hù)管理人員則可以將這些資源收回,轉(zhuǎn)而分配給計(jì)算資源不足的其他用戶[12-13]。

從企業(yè)應(yīng)用的角度考慮,能夠提供云桌面技術(shù)的廠商很多,有微軟的Hyper-v、紅帽的KVM及思杰的Citrix等。目前市場(chǎng)上應(yīng)用比較廣泛的是Vmware公司的Horizon,其在云桌面應(yīng)用中提供了豐富的產(chǎn)品和良好的性能,支持眾多的客戶端與終端設(shè)備,與WMware其他產(chǎn)品相結(jié)合,可以滿足大部分企業(yè)用戶的需求,因此,該文所涉及的技術(shù)架構(gòu)都是基于Horizon進(jìn)行的闡述。

2 云桌面技術(shù)在氣象信息服務(wù)中的解決方案

2.1 云桌面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)劃

在云桌面結(jié)構(gòu)中為了使每一個(gè)用戶都有一個(gè)桌面可以使用,需要在多臺(tái)服務(wù)器上安裝虛擬化軟件。為了更加有效地同時(shí)管理這些服務(wù)器,需要?jiǎng)?chuàng)建一臺(tái)vCenter服務(wù)器,它主要是對(duì)虛擬化中的清單進(jìn)行管理,包括主機(jī)的管理、網(wǎng)絡(luò)的管理、存儲(chǔ)的管理及虛擬機(jī)的管理。為了使用戶得到所需要的應(yīng)用服務(wù),需要在虛擬機(jī)上安裝所需要的應(yīng)用軟件。結(jié)合氣象中心的對(duì)外提供的服務(wù),包括氣象雷達(dá)服務(wù)、氣象信息服務(wù)及氣象自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)服務(wù)等,需要將這三類(lèi)目標(biāo)服務(wù)安裝在虛擬機(jī)的模板機(jī)中,用于創(chuàng)建桌面池時(shí)使用。在云桌面系統(tǒng)中,通常情況下需要部署鏈接服務(wù)組件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)的快速部署,這樣既可以節(jié)省存儲(chǔ)空間,又可以將其與vCenter服務(wù)器部署在同一臺(tái)服務(wù)器上。為了將虛擬機(jī)分配給用戶,還要在模板機(jī)中安裝代理軟件。用戶需要訪問(wèn)自己的業(yè)務(wù)時(shí),還需要部署一臺(tái)連接服務(wù)器,用于對(duì)用戶的身份進(jìn)行驗(yàn)證,根據(jù)對(duì)用戶的授權(quán),將用戶申請(qǐng)的桌面推送給用戶,實(shí)現(xiàn)用戶單點(diǎn)登錄通信加密。當(dāng)需要批量更新用戶桌面,或者是對(duì)桌面上的應(yīng)用程序進(jìn)行批量更改以及對(duì)創(chuàng)建桌面池、對(duì)桌面池中的資源進(jìn)行分配時(shí)都需要以管理員的角色連接到連接服務(wù)器上,所以需要有一個(gè)管理終端管理連接服務(wù)器。用戶是通過(guò)用戶名來(lái)登錄連接服務(wù)器獲取桌面的,用戶信息和桌面信息需要存放在同一臺(tái)服務(wù)器上,所以需要部署一臺(tái)活動(dòng)目錄服務(wù)器來(lái)存放這些信息。Horizon雖然是VMware的產(chǎn)品,但是也可以管理其他公司的虛擬化產(chǎn)品微軟的Hyper-v、思杰的Citrix,此外也可以將傳統(tǒng)的非虛擬化的物理機(jī)上的桌面系統(tǒng)推送給用戶,還可以是RDS服務(wù)器。對(duì)于客戶端,有多種接入設(shè)備可供選擇,如平板電腦、Windows客戶端、Mac客戶端、瘦客戶端等,這些都可以作為客戶端使用。

有些用戶端是有打印需求的,通常情況下用戶是不能將云桌面的內(nèi)容在本地打印機(jī)輸出的,但是可以通過(guò)云桌面技術(shù)中的打印機(jī)重定向功能,將本地終端的打印機(jī)映射到給用戶分配的虛擬桌面上,實(shí)現(xiàn)打印任務(wù)。同樣情況,用戶也不能將虛擬桌面上的數(shù)據(jù)下載到本地優(yōu)盤(pán)上,但可以通過(guò)將連接到本地終端的優(yōu)盤(pán)重定位到云桌面上,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)下載任務(wù)。用戶需要通過(guò)專(zhuān)用的通信協(xié)議才能獲取遠(yuǎn)程桌面,Horizon支持的通信協(xié)議有三種,即RDP、PCOIP、BLAST。RDP也稱(chēng)為遠(yuǎn)程桌面協(xié)議(Terminal Services),其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、相對(duì)可靠,無(wú)需對(duì)設(shè)備有過(guò)多需求即可使用的協(xié)議,連通性較高,惡劣的環(huán)境下可保證最低聯(lián)通的可能性,但其缺點(diǎn)是顯示性比較差,因此很少有用戶使用這種協(xié)議。PCOIP是TERADICI開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議,在局域網(wǎng)中能夠給用戶提供高質(zhì)量的用戶體驗(yàn),與RDP協(xié)議兼容,對(duì)音頻視頻及3D支持較好,支持外部設(shè)備的重定向。BLAST是VMware開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議,對(duì)于低帶寬的工作環(huán)境支持得非常好,不需要在客戶端安裝軟件,屬于純B/S架構(gòu),也更適合互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境,但目前對(duì)重定向支持得不是很好。在實(shí)際應(yīng)用中,如果用戶的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境優(yōu)質(zhì),選用PCOIP通信協(xié)議;如果用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中等,則選用BLAST,文中選用BLAST。

在系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)中(見(jiàn)圖1),客戶端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)首先連接到連接服務(wù)器,連接服務(wù)器對(duì)用戶的賬號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證,根據(jù)用戶的權(quán)限,將ESXi主機(jī)中的虛擬機(jī)分配給用戶,用戶域虛擬機(jī)建立連接后雙方便可以直接通信。

圖1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上用戶端不再使用標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人計(jì)算機(jī),而是采用瘦客戶端,這時(shí)在云桌面環(huán)境中,所有的處理運(yùn)算工作都是在服務(wù)端完成的,客戶端只是充當(dāng)顯示結(jié)果的角色,因此瘦客戶端能夠滿足這種要求。其次,瘦客戶端體積小,節(jié)約存放空間,更加容易部署,而且使用瘦客戶端可以降低整個(gè)系統(tǒng)的購(gòu)置成本,其價(jià)格僅為普通個(gè)人計(jì)算機(jī)的一半,甚至用戶越多整體購(gòu)置成本相對(duì)越低。由于瘦客戶端自身的噪聲小于1分貝,而人體能夠剛剛感知的噪聲在1到10分貝之間,所以采用瘦客戶端后能夠使得用戶的工作環(huán)境更加舒適。

2.2 云桌面運(yùn)行環(huán)境規(guī)劃

該文規(guī)劃的解決方案是一個(gè)基礎(chǔ)環(huán)境,如表1所示,在實(shí)際工作環(huán)境中可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。用ESXi01主機(jī)作為計(jì)算資源,為其分配4個(gè)CPU,32 GB內(nèi)存。在AD服務(wù)器上建立兩個(gè)存儲(chǔ)磁盤(pán),一個(gè)是Storageserver-local-60 GB,用于安裝系統(tǒng);另一個(gè)是Sharestorage-500 GB,用來(lái)存儲(chǔ)虛擬機(jī)。準(zhǔn)備兩個(gè)網(wǎng)卡,一個(gè)用于運(yùn)行日常業(yè)務(wù),另一個(gè)用于跟共享存儲(chǔ)通信。存儲(chǔ)服務(wù)、域控服務(wù)、域名服務(wù)、動(dòng)態(tài)主機(jī)分配服務(wù)統(tǒng)一部署在一臺(tái)服務(wù)器上,為這臺(tái)服務(wù)器分配4個(gè)CPU,8 GB內(nèi)存。

為SQL Server分配2個(gè)CPU,8 GB內(nèi)存,一個(gè)本地存儲(chǔ)用于安裝操作系統(tǒng),一個(gè)網(wǎng)卡用來(lái)運(yùn)行日常業(yè)務(wù);vCenter Server需要2個(gè)CPU,12 GB內(nèi)存,一個(gè)80 GB的本地存儲(chǔ)用來(lái)存放操作系統(tǒng),一個(gè)網(wǎng)卡用來(lái)運(yùn)行日常業(yè)務(wù)。由于這四臺(tái)服務(wù)器之間需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信,所以需要對(duì)這四臺(tái)服務(wù)器的地址進(jìn)行規(guī)劃,如表2所示。

表2 云桌面的網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)劃情況

這四臺(tái)服務(wù)器是云桌面系統(tǒng)中的核心服務(wù)器,為了保證通信的可靠性,在實(shí)際的工作環(huán)境中將每臺(tái)服務(wù)器配備4塊網(wǎng)卡,將管理流量、業(yè)務(wù)流量所用的網(wǎng)卡做冗余,將其他流量所用的網(wǎng)卡也做冗余,這樣就可以保障服務(wù)器之間以及服務(wù)器與外部通信的可靠性。

2.3 功能模塊部署分析

將ESXi系統(tǒng)部署在為ESXi01主機(jī)分配的第一個(gè)硬盤(pán)上,分別配置主機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)適配器IP地址。根據(jù)預(yù)先規(guī)劃AD服務(wù)器同時(shí)也扮演著DHCP服務(wù)器的角色,用于給桌面池中的虛擬桌面分配TCP/IP參數(shù),因此需要在AD服務(wù)器上安裝DHCP服務(wù),為AD服務(wù)器配置IP地址,分配DHCP地址池并配置網(wǎng)關(guān)。在AD服務(wù)器上配置兩個(gè)共享存儲(chǔ),以便ESXi01主機(jī)訪問(wèn)。依據(jù)部署規(guī)劃要求,存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)屬于172.16.0這個(gè)網(wǎng)段,因而在ESXi01主機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)新的交換機(jī),使用第二個(gè)網(wǎng)卡跟存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行通信,然后將共享存儲(chǔ)服務(wù)器上的兩個(gè)磁盤(pán)掛載于主機(jī)ESXi01上。為了便于對(duì)ESXi01主機(jī)及其上的虛擬機(jī)進(jìn)行管理,需要將vCenter部署在同一臺(tái)單獨(dú)的服務(wù)器上,也可以部署在ESXi01主機(jī)上,但是同時(shí)兼顧節(jié)省成本需求,可將其部署在ESXi01主機(jī)上。為了能夠正常通信,在DNS中應(yīng)設(shè)置vCenter和ESXi01的正向解析和反向解析。

為了實(shí)現(xiàn)通過(guò)vCenter對(duì)ESXi01主機(jī)及其上的虛擬機(jī)進(jìn)行管理,需要在vCenter中建立數(shù)據(jù)中心和集群,然后將ESXi01主機(jī)加入到集群中,如圖2所示,esci01.birtopin.com是物理主機(jī)的名稱(chēng),已經(jīng)加入到域birtopin.com中,vcs是連接服務(wù)器,它和composer都部署在ESXi01上。在云桌面系統(tǒng)中連接服務(wù)器需要一臺(tái)SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù),用于存儲(chǔ)連接服務(wù)器中的數(shù)據(jù)[14-15]。連接服務(wù)器充當(dāng)客戶端與虛擬桌面虛擬機(jī)的連接代理,負(fù)責(zé)執(zhí)行身份驗(yàn)證并將傳入的用戶請(qǐng)求定向到相應(yīng)的遠(yuǎn)程桌面和應(yīng)用程序中。當(dāng)用戶通過(guò)客戶端連接到連接服務(wù)器時(shí),連接服務(wù)器會(huì)和活動(dòng)目錄服務(wù)器進(jìn)行交互,將登錄的用戶名和密碼與活動(dòng)目錄中的用戶名和口令進(jìn)行對(duì)比,并對(duì)用戶的權(quán)限進(jìn)行核實(shí),然后分配用戶授權(quán)的虛擬桌面。由于Horizon的連接服務(wù)器不支持Linux,所以將連接服務(wù)功能模塊部署在Window Server操作系統(tǒng)上。連接服務(wù)器在運(yùn)行期間會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行信息,而這些運(yùn)行信息對(duì)于設(shè)備管理人員分析故障非常有幫助,所以還需要部署一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器用于存儲(chǔ)連接服務(wù)器產(chǎn)生的日志信息(在實(shí)際的應(yīng)用中還要考慮網(wǎng)絡(luò)安全因素,因而需要部署安全服務(wù)器)。當(dāng)部署連接服務(wù)器時(shí),可以配置通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)云端資源,這時(shí)用戶就能通過(guò)本地的瀏覽器訪問(wèn)虛擬桌面;如果在客戶端上部署專(zhuān)用的訪問(wèn)軟件Horizon Client也可以訪問(wèn)云端的虛擬桌面。當(dāng)訪問(wèn)vCenter服務(wù)器和連接服務(wù)器時(shí)則會(huì)提示訪問(wèn)不安全網(wǎng)站的信息,這樣系統(tǒng)會(huì)提示有風(fēng)險(xiǎn),因此在實(shí)際應(yīng)用中需要有專(zhuān)業(yè)的證書(shū)頒發(fā)機(jī)構(gòu)頒發(fā)證書(shū),這里將證書(shū)頒發(fā)服務(wù)部署在域控服務(wù)器上。接下來(lái)需要對(duì)Horizon產(chǎn)品組件進(jìn)行硬件規(guī)劃,表3列出了測(cè)試環(huán)境的云桌面組件預(yù)先規(guī)劃的硬件配置及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

表3 云桌面產(chǎn)品組件配置規(guī)劃

圖2 域管理結(jié)構(gòu)

部署連接服務(wù)器時(shí),對(duì)于局域網(wǎng)環(huán)境選擇安裝連接服務(wù)器類(lèi)型時(shí),應(yīng)該優(yōu)先選擇標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器。連接服務(wù)器部署完成后需要繼續(xù)部署Composer服務(wù),其作用是對(duì)母版虛擬機(jī)及其快照進(jìn)行復(fù)制,被復(fù)制的對(duì)象為用戶使用的虛擬機(jī)提供共享連接,用戶所使用的虛擬機(jī)比父虛擬機(jī)規(guī)模體量更小,即用戶使用的桌面所占的存儲(chǔ)空間更小。此外,Composer服務(wù)還提供重構(gòu)功能,當(dāng)用戶使用的桌面軟件進(jìn)行更新時(shí),可以為用戶使用的桌面進(jìn)行批量更新。對(duì)于培訓(xùn)環(huán)境來(lái)說(shuō),當(dāng)?shù)谝慌嘤?xùn)人員結(jié)束培訓(xùn)后,需要將各個(gè)終端系統(tǒng)恢復(fù)到培訓(xùn)之前的狀態(tài),Composer通過(guò)刷新功能來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶終端的恢復(fù)。Composer還能完成用戶使用的虛擬機(jī)的重新平衡,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)云桌面在共享存儲(chǔ)中的均勻分配。Composer的運(yùn)行也需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持,也就是要在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)供Composer使用,因此需要在Composer服務(wù)器上部署SQL Server客戶端連接工具,然后創(chuàng)建DNS數(shù)據(jù)源。連接服務(wù)、鏈接克隆服務(wù)、vCenter服務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)部署完成后,需要對(duì)連接服務(wù)器、鏈接克隆服務(wù)器和vCenter服務(wù)器進(jìn)行聯(lián)動(dòng),準(zhǔn)備構(gòu)建桌面池及在桌面池中創(chuàng)建虛擬桌面。然后通過(guò)vCenter創(chuàng)建模板虛擬機(jī),再將模板虛擬機(jī)克隆為模板。最后需要對(duì)模板虛擬機(jī)進(jìn)行優(yōu)化,因?yàn)樗脑S多設(shè)置對(duì)于虛擬機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中不是必需的,因而針對(duì)用戶的實(shí)際需求,可以通過(guò)操作系統(tǒng)優(yōu)化工具消除不必要的設(shè)置和禁用不必要的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

在本系統(tǒng)中,部署標(biāo)準(zhǔn)連接服務(wù)器后,可再部署一個(gè)連接服務(wù)器副本。由于標(biāo)準(zhǔn)連接服務(wù)器和連接服務(wù)器副本的數(shù)據(jù)是同步的,用戶可以同時(shí)通過(guò)兩臺(tái)服務(wù)器獲取到所需的虛擬桌面。部署兩臺(tái)連接服務(wù)器的作用,一方面是當(dāng)有大量用戶訪問(wèn)云桌面時(shí),能夠?qū)τ脩暨M(jìn)行負(fù)載均衡,減輕服務(wù)器的壓力,另一方面也能夠增加連接服務(wù)的可靠性。

2.4 訪問(wèn)策略構(gòu)建

用戶需要通過(guò)預(yù)先定義好的用戶名來(lái)訪問(wèn)虛擬桌面,而虛擬桌面是存放于桌面池中的,所以需要根據(jù)不同的業(yè)務(wù)來(lái)創(chuàng)建不同的桌面池。用戶名需要在活動(dòng)目錄服務(wù)器上預(yù)先定義,再將這些用戶分別置于組織單位中,在域控服務(wù)器上創(chuàng)建三個(gè)組織單位,即氣象數(shù)據(jù)庫(kù)、氣象雷達(dá)和氣象觀測(cè),然后在這三個(gè)組織單位中分別創(chuàng)建User這一組織單位,在User中創(chuàng)建航空氣象用戶,按用戶獲取信息的不同,可以分為氣象數(shù)據(jù)庫(kù)用戶、氣象雷達(dá)用戶和氣象觀測(cè)用戶,所以需要在連接服務(wù)器上創(chuàng)建三個(gè)對(duì)應(yīng)的桌面池,在每個(gè)桌面池中可以根據(jù)用戶的數(shù)量情況創(chuàng)建相應(yīng)數(shù)量的虛擬機(jī)。通常情況下可使用鏈接克隆方式創(chuàng)建虛擬機(jī),這樣會(huì)節(jié)省物理硬件資源,包括計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源。使用鏈接克隆技術(shù)時(shí)需要預(yù)先創(chuàng)建三個(gè)模板機(jī),分別部署氣象數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)、氣象雷達(dá)業(yè)務(wù)和氣象自動(dòng)觀測(cè)業(yè)務(wù),并且分別建立相應(yīng)的快照。如果本地用戶端需要和連接的虛擬桌面之間有文件傳輸,可以在本地終端安裝Horizon Client來(lái)實(shí)現(xiàn)本地和虛擬桌面之間的文件交互。在為用戶分配虛擬桌面時(shí)可以選擇專(zhuān)用方式,也可以選擇浮動(dòng)方式。選擇專(zhuān)用方式時(shí)用戶每次都會(huì)登錄到相同的桌面,當(dāng)用戶所用的桌面出現(xiàn)故障時(shí),無(wú)法自動(dòng)切換到其它桌面,這時(shí)需要管理員為用戶分配新的桌面,這種分配方式更加適合用戶需要處理專(zhuān)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的情況,也適用于用戶數(shù)量不多、業(yè)務(wù)不是很緊急的環(huán)境以及硬件資源不是很充足的情況。如果用戶業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性要求很高,并且硬件資源充足,則可以采用浮動(dòng)桌面。在浮動(dòng)桌面中有著更可靠和及時(shí)的業(yè)務(wù)響應(yīng),用戶不再與某個(gè)桌面綁定,登錄時(shí)連接服務(wù)器會(huì)為用戶隨機(jī)分配一個(gè)可用桌面,當(dāng)用戶所使用的虛擬桌面處于維護(hù)狀態(tài)時(shí),用戶重新登錄后會(huì)獲取浮動(dòng)桌面池中的空閑桌面,這在云桌面的核心系統(tǒng)層上為用戶提升了業(yè)務(wù)可靠性。

當(dāng)桌面池中的虛擬機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),用戶雖然可以通過(guò)重新連接具有相同功能的桌面池中的另外一臺(tái)虛擬機(jī),但是這些桌面池均位于同一個(gè)物理服務(wù)器上,故存在單點(diǎn)硬件故障的隱患。為此在實(shí)際應(yīng)用中,還需要部署另外一臺(tái)物理服務(wù)器,在其上安裝虛擬化平臺(tái),也就是安裝ESXi組件,將共享存儲(chǔ)掛載到這臺(tái)服務(wù)器上,將ESXi01上功能相同的桌面池再部署在這臺(tái)新的服務(wù)器所掛載的共享磁盤(pán)上,從而即使有一臺(tái)ESXi主機(jī)發(fā)生硬件故障,用戶仍然可以通過(guò)連接另一個(gè)功能相同的桌面池實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)業(yè)務(wù)。

3 成果分析

民航氣象信息服務(wù)部門(mén)引入一體化業(yè)務(wù)管理模式后在以下幾個(gè)方面獲得了收益:

(1)節(jié)省大量固定資產(chǎn)購(gòu)買(mǎi)成本。在原先的管理模式中,每項(xiàng)業(yè)務(wù)都需要單獨(dú)的一個(gè)系統(tǒng)來(lái)完成,這就需要將業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)單獨(dú)部署在一臺(tái)服務(wù)器中,隨著業(yè)務(wù)量的增加,服務(wù)器的數(shù)量也會(huì)增加,這就需要在機(jī)房中部署大量的機(jī)柜;而采用一體化管理模式后可以將服務(wù)端業(yè)務(wù)部署在虛擬機(jī)中,一般情況下在一臺(tái)物理機(jī)中部署虛擬機(jī)的數(shù)量可以按1∶5的比例進(jìn)行,這就可以為單位部門(mén)節(jié)省大量硬件的購(gòu)買(mǎi)成本。通常情況下在一個(gè)機(jī)柜中可以容納5臺(tái)服務(wù)器,按傳統(tǒng)部署方式在機(jī)房中需要占用三個(gè)機(jī)柜的空間,而在采用虛擬化技術(shù)后只需要一個(gè)機(jī)柜的空間,將客戶端業(yè)務(wù)遷移到數(shù)據(jù)中心主流商用臺(tái)式機(jī)即可滿足運(yùn)行要求,臺(tái)式機(jī)的數(shù)量根據(jù)客戶端的用戶數(shù)量來(lái)購(gòu)置。根據(jù)臺(tái)式機(jī)的配置,通常情況下每臺(tái)商用臺(tái)式機(jī)可以部署30～50個(gè)終端業(yè)務(wù),所以終端用戶的數(shù)據(jù)量越多,相對(duì)于原來(lái)的運(yùn)行管理模式就越節(jié)約成本。用戶端使用瘦客戶端后,在使用周期上,瘦客戶端比普通PC機(jī)多一倍;在價(jià)格上,瘦客戶端的購(gòu)買(mǎi)成本是普通PC機(jī)的一半;同時(shí)在耗電量方面也有明顯優(yōu)勢(shì),瘦客戶端的耗電量只有普通PC機(jī)的1/10左右;在體積上,瘦客戶機(jī)的體積只有普通PC機(jī)的1/5大小,可大大節(jié)省部署空間。

(2)管理方式既方便又高效。在原來(lái)的管理模式中,辦公地點(diǎn)相對(duì)分散,有的辦公地點(diǎn)之間甚至相隔十幾公里,導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理功能軟件無(wú)法實(shí)行集中管理,往往需要將應(yīng)用軟件部署在多個(gè)地點(diǎn)、不同用戶的終端上,因此終端維護(hù)的效率和時(shí)間成本非常高。而采用一體化管理模式后,設(shè)備管理人員幾乎不需要實(shí)地到訪用戶使用地點(diǎn),在一臺(tái)維護(hù)管理端上就可以監(jiān)控用戶端的運(yùn)行情況,當(dāng)客戶端出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),在維護(hù)終端上就可以及時(shí)處理,為用戶手動(dòng)分配一臺(tái)新的虛擬終端,實(shí)現(xiàn)故障處理的高效性。另外,在民航氣象部門(mén)使用該管理模式過(guò)程中,進(jìn)行應(yīng)用軟件升級(jí)的期間也可減少計(jì)劃性停機(jī)的時(shí)間。在原先的管理模式中,當(dāng)應(yīng)用軟件需要升級(jí)時(shí),需要由信息提供部門(mén)填寫(xiě)停機(jī)報(bào)告單,然后再由中心領(lǐng)導(dǎo)審批簽字,再將報(bào)告提交給運(yùn)行管理中心,再由運(yùn)行管理中心將信息下發(fā)給用戶單位,工作流程和實(shí)施步驟復(fù)雜,工作效率也非常低,而在新的一體化管理模式中,設(shè)備管理人員可以通過(guò)維護(hù)終端在線進(jìn)行更新應(yīng)用軟件,不影響客戶端業(yè)務(wù)的運(yùn)行,更新完成后用戶重新連接即可,幾乎不影響用戶業(yè)務(wù)運(yùn)行。

(3)節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。在氣象部門(mén)提供對(duì)外服務(wù)的信息中雷達(dá)基數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量非常大,在原來(lái)的管理模式中,需要將這些基數(shù)據(jù)推送給客戶端,再由客戶端應(yīng)用程序?qū)⑦@些基數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成雷達(dá)圖像顯示給用戶。這些雷達(dá)基數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中,在單位時(shí)間內(nèi)會(huì)占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬,進(jìn)而影響到其它業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸,而在一體化管理模式中,由于將應(yīng)用集中在數(shù)據(jù)中心,雷達(dá)基數(shù)據(jù)的處理都是在數(shù)據(jù)中心完成的,最終將處理后的雷達(dá)圖片推給用戶端即可,這樣就節(jié)省了大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬,不會(huì)影響其它業(yè)務(wù)的運(yùn)行。

(4)提高業(yè)務(wù)運(yùn)行的可靠性。在原來(lái)的管理模式中,設(shè)備管理人員處理軟件故障的時(shí)間段內(nèi),用戶業(yè)務(wù)往往是中斷的,而采用一體化管理模式后,用戶所使用的虛擬桌面出現(xiàn)故障時(shí),有兩種方式可重新快速地獲取終端業(yè)務(wù),一種是用戶可以切換到備份桌面池中獲取功能相同客戶端業(yè)務(wù);另外一種是直接在本桌面池中重新連接,獲取事先部署在桌面池中的客戶端業(yè)務(wù)。

(5)有效保障航空氣象信息安全。面對(duì)民用航空氣象信息的快速發(fā)展,不容小覷的問(wèn)題就是信息安全,如何保證氣象信息不被盜取和篡改,對(duì)航空安全有著重要的實(shí)際意義。在原來(lái)的管理方式中,大量重要的氣象信息都是存儲(chǔ)在用戶使用的終端上,用戶很容易通過(guò)移動(dòng)介質(zhì)拷貝這些信息,伴隨而來(lái)的是容易造成計(jì)算機(jī)病毒的廣泛傳播,而使用一體化管理模式后,所有的數(shù)據(jù)都在數(shù)據(jù)終端,客戶端不再存儲(chǔ)業(yè)務(wù)信息,這樣就避免了數(shù)據(jù)被隨意拷貝,在很大程度上避免了計(jì)算機(jī)病毒的傳播,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

云桌面技術(shù)可使設(shè)備管理部門(mén)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)運(yùn)行遠(yuǎn)程桌面和應(yīng)用程序,并將這些桌面和應(yīng)用程序作為受管服務(wù)交付給用戶,最終用戶可以獲得統(tǒng)一的工作環(huán)境,云桌面系統(tǒng)跟VMware Horizon和vSphere的高可用性結(jié)合可以使用戶獲得更加優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)。通過(guò)將桌面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)中心,使得設(shè)備管理人員無(wú)需過(guò)多關(guān)注用戶端設(shè)備,但是通過(guò)維護(hù)終端集中進(jìn)行監(jiān)控服務(wù)端設(shè)備的運(yùn)行情況,及時(shí)調(diào)整硬件資源的分配,實(shí)時(shí)查看用戶對(duì)服務(wù)端資源的使用情況,在提高處理故障效率的同時(shí)也可以有效地保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性。這種利用云桌面技術(shù)管理終端設(shè)備的方式不僅適用于本地區(qū)處理民航業(yè)務(wù),對(duì)國(guó)內(nèi)民航系統(tǒng)內(nèi)的其他地區(qū)也有很高的借鑒價(jià)值。