烟草企业计算虚拟化架构的设计实现

叶志勇

（浙江省烟草专卖局 浙江 杭州 310001）

当前信息化的不断发展和完善，使得越来越多的信息技术影响在实际的工作中，计算机技术、信息化技术等在企业工作中的应用，提高了企业的工作效率，节省了工作时间等。但是随着企业业务的增加、服务器数量的增加，企业的软件、硬件的运行效率、机房环境等，是当前企业发展中，实现服务器虚拟化需要处理的问题。本文从烟草企业的计算虚拟化构架的设计以及其他相关的知识内容进行分析研究。

1 计算机技术及虚拟化技术

社会在进步，科技在发展，在社会主义经济市场中，越来越多的信息技术得到应用，计算机技术在当前的企业发展中，得到广泛的应用。计算机技术在企业发展中的应用，促进企业经济效益的提升、工作效率的提升等，提高企业的管理质量，提高企业的服务质量等，计算应用技术的是当前企业发展中，应用最为广泛的计算机技术，例如云计算[1]。计算机应用技术在企业发展中的应用，为企业带来了良好的商业发展前景，促进企业资源的合理分配、管理、应用等。

云计算作为计算机应用技术中，应用最为广泛的一种技术，其核心是虚拟化，在云计算虚拟化中，最为重要的一项工作，是将形成的硬件服务器，通过计算机应用技术，虚拟化成很多个虚拟系统，为上层计算机应用提供一个虚拟的基础架构。而虚拟化管理系统，是在企硬件之上的管理程序，主要是对该系统中，管理底层硬件以及上层系统，进行资源和借口的分配。

管理系统是在硬件服务器系统的基础上产生的，其将硬件资源，包含了中央处理器、内存、硬盘等，进行统一管理，并通过虚拟化的方式，将其分割成多个虚拟系统，为上层系统提供帮助和服务[2]。系统使用者，通过接口直接的获取资源、数据库的服务等，这些与在本次计算机或者是私人电脑中的运行没有差异性，在使用者完成使用之后，其使用过的系统可以进行收回，再次重新的分配给其他用户使用。

管理系统只是云计算这个计算机应用技术基础虚拟架构中的一个组成部分，虚拟化技术，在其中的应用，不只是进行硬件资源的管理、分配，同样还进行虚拟系统以及虚拟系统与外部的网络通信交换平台的工作。在外部硬件系统中储存的数据、信息等，同样需要进行虚拟化的处理，集合到虚拟管理系统中[3]。服务器虚拟化架构如下图1，在该架构中，包含了虚拟交换机、储存服务器、数据管理器、安全管理，以及可靠性管理。

图1 服务器虚拟化架构Fig.1 Server virtualization architecture

虚拟架构中的管理系统中，包含了多种组成部分，可以提供多元化的商业应用方案，为企业的发展提供更多的帮助。

2 计算虚拟化架构分析

在企业发展的过程中，目前广泛应用的计算机应用技术为云计算，云计算以虚拟架构为基础，为企业的发展，提供良好的服务。当前在企业发展中，计算机单机的处理工作越来越大，为了保证计算机单机可以有效的工作，保证企业的各项资源可以有效的利用和分配，就需要增加虚拟技术。

在形成的计算机虚拟化架构中，从其设计实现的角度进行分析，其架构主要有两种形式，分别为宿主架构、裸金属架构。在第一种宿主架构中，虚拟机主要是承担主机操作系统针对一个进程的调度与管理，而第二种裸金属架构中，并不存在主机操作系统，其直接通过管理程序对物理硬件产生作用，所以其经常使用在服务器虚拟化中，例如企业级虚拟化架构图2。

图2 ESX企业级虚拟化架构图Fig.2 ESX enterprise virtualization architecture diagram

该虚拟化架构，在ESX服务器启动时，会先将Linux kernel启动，在该操作系统的基础上，对虚拟化组件进行加载。其中ESX服务器作为管理程序（Hypervisor）的组件，可以将其称之为VMkernel，ESX从Linux kernel中将架构中的硬件控制权全部的接管过来，将Linux kernel作为ESX服务器的第一个虚拟机，对服务器的service console进行承载，进而实现系统的一些管理功能。虚拟机可以在VMkernel的基础上，直接的对计算机CPU、内存等中的资源进行访问，有效的减少时间等[4]。

不管是哪一种虚拟化架构，在实际工作中，都是为了提高企业的工作效益，提高企业的管理质量和水平，为企业在激烈的市场竞争中，创造竞争优势。烟草在中国有良好的发展前景，烟草企业作为中国企业的组成部分，随着信息技术、计算机技术的发展，烟草企业的发展需要在信息技术的支持下进行，所以需要实现烟草企业计算虚拟化架构的设计。

3 烟草企业计算虚拟化架构的设计以及测试

在烟草企业的计算虚拟化架构设计中，需要遵守一定的设计原则和设计目标，首先要保证建立的计算虚拟化架构可以为用户提供自助服务，虚拟化架构中的虚拟机，可以实现自动化的生命周期管理，可以实现企业资源的均衡管理和分配等等。

烟草企业的计算虚拟化架构的设计，需要满足实用性、先进性、安全性、可靠性、灵活性、扩展性、可管理性、经济化、标准化等原则[5]。在此基础上进行计算虚拟化架构的设计。

利用计算机应用技术云计算，通过烟草企业的内部网络，向下属单位、个人提供基础设施、开发平台等软件服务的内部应用系统，该系统为计算虚拟化架构系统，其中包含了物理层、虚拟层、平台层、应用层。该模型为下图3。

图3 烟草企业的计算虚拟化架构模型Fig.3 Tobacco enterprise calculation virtualization architecture model

在物理层中，有烟草企业内部的各个节点的服务器、安全产品、机房设施等等，在虚拟层，将物理层中的各个服务器节点中的硬件，例如网络设备、存储设备等，通过虚拟化技术，形成一个基础资源设施等。通过虚拟化技术，实现对服务器资源的优化，提高服务器的工作效率，降低烟草企业网络服务系统的复杂程度，便于维护和应用。在平台层其对该架构模型中的资源管理等应用层的功能提供支撑，烟草企业的平台层可以用于开发工具、数据接口等相关的工作。在应用层主要是有烟草企业的开发业务系统点等部分组成，虚拟层是计算虚拟化架构模型设计实现的基础，平台层则是关键，主要是提供服务，应用层主要是主要的设计目的，为烟草企业的发展提供各类软件服务等。

在烟草企业的计算虚拟化架构设计中，要保证整个架构的整体性，保证其具有动态性、扩充性、高效性等特点，充分的利用烟草企业的现有资源和设备，从性能上、功能上、操作上等方面，保证每一个虚拟服务器都可以与传统单机计算机的服务器等同。在虚拟服务器的基础上，再安装Windows、Linux等操作系统，为应用软件的安全提供服务，充分的利用现有资源，实现资源的整合。

烟草企业计算虚拟化架构的设计，分为不同的设计层面，以上为基础平台架构的设计，除此之外还有服务平台架构的设计，服务平台架构的设计，也是在虚拟化的基础上进行的。服务架构的设计需要实现企业资源的整合，形成一个完整的、标准的架构服务层，为该计算虚拟化架构系统的使用者，提供系统的运行、管理功能等[6]。该架构设计完成之后，需要为烟草企业带来的优势为，用户可以体验到系统的灵活性和超快的反应速度，烟草企业业务部门工作人员在工作的过程中，可以有效的利用计算虚拟化架构的优势，保证架构系统的安全性以及控制性，高效的实现烟草企业资源的优化整合等。

为了保证烟草企业计算虚拟化架构的设计性能，对其进行测试。计算虚拟化架构系统，其中的硬件是服务器以及网络设备，不断是以往传统的单机计算机，该架构系统是一个集成的虚拟体系，所以对其设计进行测试，无法使用传统的场景测试方法，因为是虚拟化架构，所以需要进行虚拟化测试，对该计算虚拟化架构的性能、工作效率等进行验证[7]。

使用思博伦通信针，对烟草企业的计算虚拟化架构的设计进行测试，将一个测试仪表，虚拟化成一个虚拟端口，让其在服务器虚拟架构上进行运行，测试系统中将会显示出测试的流量、真实协议仿真应用等，对该架构的内部和外部性能、功能进行测试，建立的测试系统，可以全面的对烟草企业的计算虚拟化架构的性能、稳定性、安全性等进行测试，帮助烟草企业在发展的过程中，有一个稳定的、坚实的计算虚拟化架构体系。

4 结束语

社会的进步，科技的发展，带动了社会主义市场经济的完善和发展，在社会主义市场经济发展中，烟草企业作为一个重要的组成部分，在经济发展中占有一定的地位，也发挥着一定的作用。随着烟草企业业务的发展和增加，企业内部的计算机等设备的工作量不断的增加，而工作效率并没有得到有效的提升，在计算机应用技术的支持下，对烟草企业的计算机等设备、工作系统进行计算虚拟化架构的设计，提高烟草企业的工作效益，并保证服务系统的安全性、稳定性等。

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[4]陈海勇.市级烟草公司云计算平台的设计与实现[D].厦门：厦门大学，2013.

[5]李刚健.基于虚拟化技术的云计算平台架构研究[J].吉林建筑工程学院学报，2011，28（1）:79-81.LI Gang-jian.Cloud-based computing platform architecture virtualization technology research[J].Jilin Architectural and Civil Engineering Institute，2011，28（1）:79-81.

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