虚拟化技术在地震行业应用的综述

虚拟化技术在地震行业应用的综述

21世纪以来，信息化技术飞跃发展，特别是随着互联网+时代的到来，大数据、物联网、云平台这些互联网新技术正逐渐渗透到地震行业。地震监测数据种类繁多、数据量庞大，安全有效的存储和管理这些数据就需要有安全可靠的数据库管理系统、存储系统和网络信息系统等。目前，中国地震局大力推进互联网新技术的应用，各个省局也做出了积极的响应。地震监测系统、地震信息网络系统、地震资料分析系统、地震资料数据备份系统都在充分利用虚拟化技术。

虚拟化

对虚拟化定义的理解，百度百科认为：虚拟化是指将一台计算机虚拟成多台逻辑计算机，且可以在每个逻辑计算机运作不同的操作系统互不影响。互动百科认为虚拟化是一种资源管理技术，它可以将计算机的各种实体资源抽象化。IBM认为虚拟化是抽象化物理资源的一种机制。

龚强（2013）认为，虚拟化可分为：服务器虚拟化、网络虚拟化、高级语言虚拟化、系统虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化、应用虚拟化等。网络虚拟化是集多台设备为一个逻辑单元以便于管理。存储虚拟化是指将多个分散的存储介质集中起来统一管理，形成一个大容量的存储系统。系统虚拟化就是在一台物理机上运行多个相同或不同的操作系统，且各操作系统之间相互独立。服务器虚拟化就是把物理的服务器转换成逻辑服务器，原来单一的物理服务器可以变成多个虚拟的服务器。应用虚拟化是指从操作系统中抽离出应用软件，形成一个虚拟的运行环境来执行应用。桌面虚拟化是指将计算机的桌面虚拟化，把桌面的系统印象存放在统一的服务器上面进行管理，使用户不约束于本台计算机，可以在任意其他终端设备上访问此计算机系统的一种技术。高级语言虚拟化是将可执行程序跨体系结构执行的一种技术。

李刚（2011）认为虚拟化技术包括两种类型：一种是一个虚拟成多个，即把一个物理的服务器虚拟成多个逻辑服务器，这些逻辑服务器各自独立且可以运行不同的操作系统；另一种是把多个虚拟成一个，即将多个分散的物理服务器虚拟成一个大的逻辑服务器以供用户支配。

虚拟化在地震行业的应用

山东省地震局2012年对区域服务器进行了虚拟化的建设，主要采用了VMware 和Citrix 虚拟化技术。将区域数据中心的近60台服务器用8台VMware虚拟服务器和4台Citrix虚拟服务器所替代。提高了资源和网络利用率，降低了能耗。

2014年，山东省地震局又推出了基于Citrix XenApp技术的地震办公平台。该平台旨在提高办公的效率和安全，是一个以Xenapp技术为基础的虚拟应用发布系统。既可以在办公电脑又可以在手机上使用该APP，极为便捷。且该APP上无需安装就不仅可以使用常用的如office、pdf、ceb等办公室软件，还可以使用行业内常用的jopens、msdp等专业软件对实时波形监控和历史波形浏览。

新疆省地震局于2013年将虚拟化技术应用到应急指挥系统中。整个应急指挥系统部署了4台虚拟机和2个物理服务器，相比原来的7台应用服务器、8个工作站、2台数据库服务器的庞大负责系统来说，大大降低了硬件和人力成本。且在故障排除和运行效率的服务器方面，将9台服务器减少到2台虚拟服务器，减少了地震评估计算时间和故障解决时间，极大的提高了系统的恢复时间。

天津市地震局在2011年借助服务器虚拟化技术利用3台服务器实现了原有的12台服务器的工作，节省了硬盘空间，实现了资源共享。采用的是免费VMware Esxi软件，不需

要宿主操作系统，稳定性好、成本低。通过对服务器合理的分组和资源分配，克服了Esxi不能同时进行虚拟化管理的问题。

陕西省地震局2014年对地震核心网络进行了重新部署和虚拟化。此次虚拟化主要应用了CSS 集群技术，将2台交换机虚拟化为1台交换机来管理整个集群系统。此次改造不仅增加了带宽、增大了设备容量，还简化了网络结构，使得网络更加高效、安全和易于管理。

宁夏地震局2014年也对地震核心网络交换设备进行了虚拟化。将两台华为S7706核心交换机，采用集群交换技术虚拟为一台设备。采用虚拟化技术后，减少了设备节点，易于管理和配置；缩短了故障收敛时间，降低了对地震业务的影响；升级网络进行设备扩容时更便捷。

四川省地震局2014年采用VMware ESX Server对服务器进行了虚拟化。总结了如何解决虚拟机主机迁移后不能使用加密狗的问题，分享了先创建虚拟机，安装操作系统和基本程序，然后将其转换成模板，用转换的模板来部署新的虚拟机，从而部署应用系统这一高效率的部署经验。

上海市地震局2012年将原有的85台物理服务器虚拟化成13台逻辑服务器。主要采用了思科的UCS－5108进行物理设备虚拟化，采用HDS VSP进行存储虚拟化，采用思科的MDS－9148交换机进行网络虚拟化。实现了节能环保、统一管理、高可用性、减少占地面积的功效。同年，上海市地震局实现了桌面虚拟化技术的建设，采用2把思科USC－5108刀片构建150人的虚拟桌面，使用了5台Citrix XenCenter的虚拟服务器。解决了用户应用软件多样化带来的硬件成本高、用户客户端硬件配置不同难以管理的问题，具备了统一管理、提高网络资源利用率等优势。

结语

虚拟化技术已经应用到地震行业的各个系统中。各省局对地震核心网络进行了虚拟化部署，主要是从交换机虚拟化和服务器虚拟化等方面来实施，不仅实现了多对一，即多台物理服务器转换成一台逻辑服务器，大大节省了硬盘空间和办公空间；还实现了一对多，即一个逻辑服务器上可以同时运行多个操作系统，网络安全性更高，更易管理。部分省局还将虚拟化技术应用到办公系统平台中，使虚拟化不仅在计算机上实现，还可以在手机上实现，实现了移动办公，提高了办公效率，提升了数据安全性。可见，虚拟化和互联网技术的快速发展已经成为一种必然趋势，将给地震事业带来更加便捷高效的发展空间。

式中：α1、α2、α3分别为异号弯矩影响系数、预应力提高系数和受压翼缘的影响系数，取α1=1.0，α3=1.1，对预应力钢筋混凝土受弯构件b为箱形梁腹板宽度，距支点h/2处截面变截面点处截面h0为有效高度；P 为受拉钢筋的配筋百率P=100ρ，其中当P＞2.5时，取P=2.5，距支点h/2处截ρ=0.0239，；变截面点处截面ρ=0.0239，为箍筋配筋率，有公式为箍筋抗拉强度设计值，对R235钢筋为箍筋各肢总截面面积。

距支点h/2处截面：

变截面点处截面：

θp为切线与水平线的夹角，N1号钢束为1.4°，N2—N4号为5°。

距支点h/2处截面：

变截面点处截面：

由于本设计中梁内预应力钢束都被锚固于梁端，沿跨长方向钢束数量并没有变化，且弯起角度和配筋率也都满足要求，其斜截面抗弯强度一般不会影响设计，可不必进行抗弯承载力验算。

结语与建议

本文通过对预应力混凝土连续箱梁设计研究，可得以下结论与建议：

（1）该工程选取预应力混凝土连续箱梁作为桥梁的结构形式是极为合理的。前期对桥梁细部构造尺寸的估算也基本满足工程要求，由此验证了规范的正确性与适用性。

（2）承载力计算过程完全按照规范的规定进行查找和计算，步骤严谨，公式合理，可为同类连续箱梁的承载力计算提供借鉴与参考。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.20.017