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摘要：詳細地闡述了虛擬化技術相關概念、工作原理、優勢及其發展趨勢。針對目前西南空管局氣象中心現有服務器資源現狀以及機務員服務器維護情況，為使資源配置更加靈活、提高資源利用率及降低成本，提高工作效率，提出了空管氣象虛擬化建設方案相關方案，并對這些內容進行了詳細的研究，包括虛擬化產品的選擇、vSphere虛擬化基礎架構的搭建、虛擬化網絡搭建、虛擬化平臺維護和使用等，同時分析了其應用前景。

關鍵詞：虛擬化；空管氣象；vSphere平臺；基礎架構搭建

1虛擬化技術

1.1虛擬化概念。虛擬化是一種資源管理技術，是將計算機的各種實體資源：CPU、內存、磁盤空間、網絡適配器等，通過抽象轉換后可以重新分區組合為邏輯上的一臺或多臺計算機配置，從而打破了物理結構之間的障礙，使用戶可以獲得比原先更好的資源配置。未來，所有的資源都將以邏輯管理的方式透明地運行在各種各樣的物理平臺上，根據用戶需求實現資源的動態分配，用戶在使用過程中感受不到物理設備的差異。虛擬計算機系統為VM，即“虛擬機”，也稱為“客戶機”，它是一個嚴密隔離的軟件容器，可以運行自己的操作系統和應用程序，每個功能完備的虛擬機都是完全獨立的。一臺host即“物理服務器”或“宿主機”上可以同時運行多臺虛擬機。VMM(VirtualMachineMonitor)是一種運行在“物理服務器”和“虛擬機”之間的中間層軟件，可以根據各虛擬機操作系統和應用程序的需求動態分配物理服務器資源池中的硬件資源，并在各虛擬機之間施加隔離防護。1.2虛擬化優勢。降低企業IT運營成本：將運維人員從繁重的物理服務器、管理工作中解放出來，使設備管理更加便捷，提高IT部門的工作效率。提高了資源的利用率：將閑置資源靈活配置，動態分配。資源可以以更小的單位提供，極大程度地提高了物理資源的利用率，降低多余的能耗。提高可靠性：可以實現虛擬機的隨意遷移，硬件級別故障恢復以及安全隔離，保證業務的連續性從而實現了安全性和可靠性?？s短上線周期：虛擬化可以對批量安裝計算機進行模板化處理，縮短了安裝部署時間，加快了應用和資源的調配速度，從而縮短業務上線周期。

2現狀分析

目前西南空管局氣象中心現有空閑IBMX3850、X3650系列服務器多臺，DELLR710、R720系列服務器多臺，后續陸續還會有其他服務器閑置出來。同時，現有服務器主機數量眾多并且部署在不同的機柜，而且每臺服務器操作系統不同，都要部署各種不同業務軟件，由于業務軟件種類繁多且版本并不統一，這樣就造成了軟件部署和升級的困難，業務軟件使用起來也不是很方便，這些主機也不便于管理和維護。引入虛擬化技術，將這些服務器主機進行虛擬化，這些服務器加入到集群中作為資源池統一進行管理并動態調度分配資源，可以有效地提高這些服務器利用率，避免浪費，同時可以極大地提高機務員的用戶體驗，簡化了每個業務的維護和升級，使業務服務器使用更加安全靈活。

3虛擬化建設方案

3.1產品選擇。本研究采用最新VMwarevSphere6.7產品來搭建空管氣象虛擬化平臺，VMwarevSphere是業界領先的虛擬化和云計算平臺，該平臺安全、高效、適用于混合云。vSphere通過提供簡單高效的規?；芾怼⑷娴膬戎冒踩?、通用的應用平臺以及順暢的混合云體驗，加快了數組化轉型進程。使用VMwarevSphere可以幫助創建一個具有增強的應用性能，以及可以作為空管氣象云環境基礎的可擴展的安全基礎架構。3.2vSphere虛擬化架構搭建。VMwarevSphere使用虛擬化將單臺服務器轉化為包括CPU、存儲、網絡資源的聚合計算基礎架構，然后將這些基礎架構作為統一的運行環境來管理。vSphere包括兩個核心組件ESXi和vCenterServer。ESXi是用于創建和運行虛擬機基礎架構的虛擬化平臺，vCenterServer是一種服務，管理連接到網絡的ESXi主機，將多個主機基礎架構的資源加入到資源池進行統一管理。根據業務需求，空管氣象虛擬化平臺可以升級搭建為包含多個vCenterServer實例的復雜環境。vSphere虛擬化平臺基礎架構和服務的搭建工作流程如下：（1）開始vSphere安裝和配置。（2）在至少一個閑置服務器上安裝ESXi。（3）設置ESXi。（4）部署和安裝具有嵌入式platformservicescon-troller的vCenterServer。（5）登錄到vSphereWebClient創建和組織vCenterServer清單。（6）結束vSphere安裝和配置。3.3虛擬化網絡搭建。根據現有情況虛擬機網絡主要依賴空管氣象物理網絡進行數據交換，虛擬網絡分為管理網絡、存儲網絡和業務網絡，管理網絡和存儲網絡公用一個物理網口，業務網絡各個網段使用單獨網口。3.3.1管理網絡和存儲網絡主機之間通過管理網段192.168.44.0/24來通信，各個主機的第一個網口都通過交換機連接管理網段，主機共用的網絡存儲的管理IP為192.168.44.128，提供iSC-SI服務的IP為192.168.44.200，各個主機通過iSCSI服務使用共享存儲，所有虛擬機的配置文件和虛擬硬盤文件都存儲在這個共享存儲上。3.3.2業務網絡各個主機除第一個網口接管理網段外其他網口還連接了其他網絡，目前規劃如下業務用虛擬交換機連接了物理網絡架構，即只能在如下網段內新增配置業務虛擬機。（1）屬地化機場業務虛擬交換機網段為172.24.12.0/24。（2）分局通信系統虛擬交換機網段為172.24.11.0/24。（3）互聯網虛擬交換機網段為10.10.10.0/28。3.4虛擬化平臺使用維護。使用瀏覽器訪問，輸入用戶名密碼登錄，在主界面選擇虛擬機和模板，就可以對所有虛擬機進行維護，如圖1所示。其中虛擬系統專用文件夾下的虛擬機是虛擬化服務器運行必須的虛擬機，一般情況下不要動，錯誤修改其配置可能會導致整個系統出錯！所有正式運行投入業務使用的虛擬機都存放在業務虛擬機文件夾內，可以在規劃網段內根據業務需求新增配置業務虛擬機，選中相應業務虛擬機可以對其進行相應配置并部署相關業務。每一臺新增服務器主機均可以通過安裝vSphere虛擬化基礎架構，進行虛擬化網絡配置加入到虛擬化平臺中，提供虛擬化計算資源供人們使用。

4應用前景

目前虛擬化與云計算結合發展越來越廣泛，虛擬化是云計算的主要支撐技術之一。云計算是通過互聯網按需交付用戶所需的共享資源服務，而虛擬化是使計算環境獨立于物理基礎架構的技術，兩者可以優勢互補。目前，隨著空管氣象虛擬化方案的逐步實施，在未來可以呈現一個更加完善的空管氣象虛擬化平臺，同時引入云計算的理念，可以為用戶按需提供相應的資源和服務，這樣不僅可以提升人們自身空管氣象業務能力，還可以對外提供更多的資源服務，以實現更高的敏捷性及更好的服務。

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作者:武文斌 陳辰 單位:民航西南空管局