基于服务器虚拟化的政务云平台设计

朱召学 谢钊 陈涛

电子政务已经成为我国经济和社会发展的重要推动力量，发展电子政务渐渐的成为了各地政府提升社会化服务的手段。本文在分析了虚拟化、云计算各自的特点基础上，提出了一套基于服务器虚拟化技术的云计算解决方案，并从方案的技术可行性和具体的部署实施角度进行了详细的阐述。

【关键词】虚拟化；云计算；政务云

1 引言

近年来，政务云是云计算应用的一个重点领域，在云计算基础下的电子政务，能够推动和加强信息资源整合、促进政务资源共享、降低信息化建设成本。国内许多地方政府都在积极开展政务云应用项目建设，创新电子政务发展模式。2013年2月，工业和信息化部印发了《基于云计算的电子政务公共平台顶层设计指南》。立足于该指南，在新的信息技术当中，发挥了巨大的作用。电子政务的发展潜力，应用和推广电子政务服务的能力和水平，开展云计算平台的公共平台的设计。

2 技术概述

虚拟化是一个比较通用的术语，指的是在虚拟的基础上计算组件，而不是在现实的基础上运行，是一种简化的管理，优化资源的解决方案。更抽象的，即一組类似的资源，提供一个通用的接口集的抽象，从而隐藏的属性和操作之间的差异，并允许一种常见的方式来查看和维护资源。这个有限的固定资源，根据不同的需求，重新规划，以实现最大限度地利用思想，在它的领域被称为虚拟化技术。其特点如下：（1）降低能耗、节约成本和空间；（2）提高可用性和稳定性；（3）提高基础架构的利用率。

云计算 （Cloud Computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。具有如下特点：①规模大、计算能力强大；②容灾能力；③通用性、高可靠性；④高可扩展性；⑤按需服务、价格廉价⑥潜在的危险性

3 项目概述

项目必须在所有层面的云计算应用平台优势的指导方针，积极推进电子政务，提高资源利用效率，以减少他们的基础设施重复投入建设，增加新的技术和系统的可靠性，在云的支持下建立完全虚拟的信息岛屿；在现有的基础和平台下，扩大政府在电子政务建设中的影响，提高地区和部门的公共服务能力，从而促进各个部门与单位间的信息共享。

4 政务网云平台设计原则

4.1 总体设计原则

（1）綜合考虑计算资源、存储资源、网络资源、信息资源、应用支持和信息安全等因素，建立了一个通用、安全、灵活的政府部门，对各政府部门进行了广泛的访问和使用；

（2）优化配置现有机房、统一数据库管理软件、操作系统、中间件和开发工具应用支持软件，构建软件应用支持服务；统一应用、应用组件开发、构建服务应用；

（3）构建一个集中、实时、高效的信息资源目录和交换共享系统；

（4）统一信息安全基础设施、技术措施和管理制度的设计，确保电子政务公众平台的安全可靠运行。

4.2 系统的灵活性和合理性

由于充分考虑，项目数据中心的增长和不可预测，所以该平台可以配置服务器和存储设备具有高度的扩展。随着节点扩展能力的集群企业集群结构，当单个节点的性能扩展到一定限度时，可以扩展到集群中的节点数量，其优点是可以保护用户的投资。提高整个系统的性能远远大于单个节点的性能。当节点扩展时，不需要对应用软件进行任何更改。具有先进技术和高性能存储设备。存储设备通过高速光纤通道与主机相连，支持高速接入，构建存储系统。系统可用性和可维护性。

为了提高系统的性能，保证系统的灵活性，保证系统的可靠性和数据的安全性。为此，使用各种先进可靠的软硬件技术，除了产品本身的质量外，还提供了进一步的安全性：采用高可靠性集群技术，保证系统的连续运行。为保证系统的安全性和可靠性，通过使用镜像技术对系统的操作系统、系统引导区和系统软件进行设计。采用先进的备份策略，保证数据的备份和恢复，并实现对数据的实时和离线的恢复或查询。为用户提供友好的管理，使系统的管理和维护工作简单，易于操作，降低系统维护成本，充分利用系统资源。

5 组网方案说明

方案组网涵盖服务器、存储、网络、负载均衡等组件。

5.1 技术指标和技术要求

5.1.1 云计算负载均衡

在云计算资源边界部署两台可池化的负载均衡设备，采用Active/Active冗余模式部署，并采用多台虚拟机并发工作状态。通过对同一应用系统多台虚拟机提供虚地址服务，使核心交换机进来的数据流可以使用唯一地址访问多个应用系统资源；同时云计算负载均衡可检测同一应用系统多台虚拟机的健康状态，工作负荷度，在服务器异常或流量不平衡时自动发现和优化。

5.1.2 云计算数据中心交换机

云计算资源中心交换机采用两台可池化高端交换机，两台交换机之间通过N：1虚拟化技术将两台设备虚拟成一台设备，同时和众多云机柜交换机之间通过众向虚拟化技术，将整个云技术资源中心交换设备虚拟成一台逻辑设备；简化生成树协议的部署，实现云数据中心内的大二层网络互通，为云主机的自动化迁移与调度提供环境支撑。通过1：N虚拟化功能将中心逻辑交换机虚拟成两台虚拟化交换机，分别提供给“智慧政务资源共享服务区”和“企业资源共享和数据交换平台”两个区域使用。

5.1.3 云机柜交换机

配置4台云机柜交换机（“智慧政务资源共享服务区”和“企业资源共享和数据交换平台区”各两台）；云机柜交换机主要用于提供计算资源的高速接入，通过纵向虚拟化技术，每台云机柜交换机虚拟化成云计算中心交换机逻辑板卡来使用，使设备的日常管理、故障替换变的非常简单。

6 总结

目前的云计算架构的解决方案是建立在虚拟化的物理服务器基础之上，本文通过了解和探究虚拟化的定义、特点来进一步了解云计算架构的工作的底层技术环境和实现的必要条件。同时，对云计算架构解决方案的思路总体了解，更加清晰的了解云计算的工作模式和实现的过程。本文提出基于服务器虚拟化的政务云平台的设计方案，但是项目的具体实施和设备选型方面将是后期研究的重点。

参考文献

[1]吴彦华.基于云计算的电子政务应用研究[D].北京：首都经济贸易大学，2014.

[2]黄凯，毛伟杰，顾骏杰.云计算与虚拟化技术丛书：OpenStack实战指南[M].北京：机械工业出版社，2014.

[3]李瑶.云计算的核心原动力：虚拟化技术[J].电子技术与软件工程，2015（01）.

作者简介

朱召学，现为南京邮电大学通达学院2013级电子科学与技术专业学生。

谢钊，现为南京邮电大学通达学院2013级信息管理与信息系统专业学生。

陈涛，现为南京邮电大学通达学院2014级光电信息科学与工程学生。

作者单位

南京邮电大学通达学院 江苏省扬州市 225217