简析通信信息机房中虚拟技术的应用

2020-09-03陈向东江西省专用通信局南昌市330000

江西通信科技 2020年1期

陈向东江西省专用通信局南昌市 330000

0 引言

对于通信信息机房而言，除了要对设备运行环境进行高标准的硬件投入建设之外，还需要购置服务器等相关信息化设施。计算机技术与信息化设备更新换代极快，为保证工作的高效安全，一般都需要不断的购置软硬件设备进行更新升级。软、硬件的更新升级也是极为繁琐的过程，需要投入大量的人力和物力。成本高，维护重，效率低，易出错，还不能保障其设备利用时长与利用率。降低投入成本，同时有效维护数据信息的安全性就成为当务之急。针对这种状况可以考虑将虚拟技术引入到信息化机房的应用中，以实现集中管理信息化机房设备的功能,同时也极大地降低建设成本，提升设备资源的利用率与设备的管理效率和数据安全。

1 通信信息机房中虚拟技术的应用

传统的通信信息机房中，一般是由系统管理员将工作所需的操作系统、软件等安装至计算机中，通过局域网中的网络设备连入机房的相关服务设备，但由于单台计算机存在空间有限、软件不兼容，易感染病毒等问题,往往带来维护量的大量增加，同时也影响整个网络的运行安全和效率，影响工作的高效顺利地展开。而使用虚拟技术建设的通信信息机房中，通常使用 Vmware Vsphere与 Vmware View软件实现操作系统桌面虚拟化、服务器虚拟化、硬件设备虚拟化、应用软件虚拟化、配置工具虚拟化,极大程度上解决了传统机房模式所存在或潜在的问题，以实现工作的高效高质开展。

1.1 桌面虚拟化

桌面虚拟化是指以物理服务器为硬件基础，安装虚拟主机系统，由虚拟主机模拟出所需的硬件资源。用户可经由终端设备通过远程协议, 在任何设备，任何地点，任何时间访问个人桌面系统。管理员亦可通过数据中心对虚拟化桌面进行统一且系统的配置和管理。桌面虚拟化将存储和处理数据的压力转移至服务器，终端设备要求降低并且终端范围得到扩大，诸多移动电子设备也可成为终端，如手机、iPad等。如此，中孤单终端设备的采购成本得以降低。而用户也可因终端的多样化，使工作范围突破时间与空间限制。用户可在非工作时间借由身边的电子设备及时处理和反馈工作问题与工作需要，这极大的提升了信息处理速度与工作效率。并且桌面虚拟化下，数据统一保存在服务器内，这一是极大降低了数据泄露风险，二是方便管理员对信息进行统一管理与配置。数据的安全性与隐秘性得到保障。

举例演绎说明桌面虚拟化后效率提升比例：假设如果一个单位有200个用户，如果不进行拆分，IT管理员需要管理200个镜像（包含其中安装的应用与配置文件）。如果进行操作系统安装与应用及配置文件的拆分，假设生成20个应用，则使用应用虚拟化技术，不用在桌面安装应用，动态地将应用组装到桌面上，则管理员只需要管理这20个应用；而配置文件可以使用Windows内置的功能将文件数据都保存在文件服务器上，这些信息不需要管理员管理，管理员只需要管理一个文件服务器；通过应用和配置文件的拆离，使得200个人用的操作系统都是没有差别的；管理员只需要管理一个镜像（用这一个镜像生成200个运行的虚拟的操作系统，简单来讲可以理解成类似于无盘工作站的模式）。所以总的来说，IT管理员只需要管理20个应用，1个文件服务器，和1个镜像。管理复杂性大大下降。这种拆分大大降低了对存储的需求量，降低了采购和维护成本。更重要的是从管理效率上，管理员只需要对一个镜像或者一个应用进行打补丁，或者升级，所有的用户都会获得最新更新后的结果，从而提高了系统的安全性和稳定性，工作量也大大下降。

将桌面进行虚拟化以后，既可以虚拟出不占空间的操作系统，又能对真实操作系统实施保护，同时还能长久保存数据、节省了存储空间。工作人员获取登录权限之后，可以通过操作虚拟化桌面创建软件环境，如往常使用计算机一样，对数据进行处理、存储或开展工作等。

1.2 服务器虚拟化

在云计算技术的应用发展趋势下，应用虚拟化技术，构建资源集中、共享的新服务器模式，更能满足日益扩大的应用需求。服务器虚拟化技术简而言之是虚拟化技术在服务器中的应用，通过将让CPU、内存、磁盘、I/0等硬件变成可以动态管理的“资源池”，将服务器物理资源抽象成逻辑资源，以一种逻辑服务器的形式为用户提供服务，减少对底层硬件资源的依赖。在此基础上，搭载运行的操作系统，划分系统资源，即多台服务器可以联合处理，根据用户需求调动资源，将零散的资源整合利用，提升服务器利用效率。另外在服务器虚拟化背景下，处理器、内存与接口也将同步虚拟化。内存虚拟化技术进行数据储存可以消除应用系统对存储硬件可能造成的影响，以降低硬件维护成本。而接口虚拟化减少了数据传输对硬件设备的依赖，降低了信息被泄露甚至被篡改的风险，保证了传输过程中的稳定性。不再受限于物理上的界限且提高资源的利用率，简化系统管理流程，实现服务器资源整合，这将使整个系统业务的变化更具适应力。

由于虚拟化技术将物理服务器进行了抽象，形成逻辑上的服务器。与传统应用相比，虚拟化技术下的系统有以下四大突出的特征：

①分区性：将物理服务器进行虚拟化后。在一个物理服务器上同时运行多操作系统成为可能。每个操作系统在一台虚拟机单独运行，在多个虚机之间则划分系统资源以满足使用需求。显然，这将提高服务器资源的利用效率。

②隔离性：由于在硬件层实现了虚拟机之间的故障和安全隔离，因而操作系统或应用软件一旦带来了安全问题，管理员能够更及时更彻底地进行隔离。这将更好地保证信息的安全性。不仅如此，通过高级资源调控还能动态地保证不同虚机的性能，是系统不会在单个服务器瘫痪时全面崩溃。

③封装移动性：在运行过程中，每个虚机都被封装为文件，这样在移动和复制虚机时就如同移动和复制文件一样简单，大大提高了管理和部署的便利程度。

④ 硬件独立性：基于虚拟化技术，虚拟机可以在异构硬件安装和移动，如，可以在AMD或Intel架构的服务器上进行不同操作系统的安装和移动。这更好地整合了现有的异构件资源，从而提高了使用效率并且节约投资。

基于服务器虚拟化技术所体现的特点，采用虚拟化技术带来的好处非常明显：通过整合物理服务器，充分提高的资源利用率。绝大多数应用的传统部署利用率不超过10%，虚拟化后利用率往往超过70%。此外，虚拟化意味着降低硬件成本，节能减排，对于环境的保护意义亦十分重大。虚拟化实际上是实现了对物理硬件进行抽象，形成池化的计算资源，使得用户面对多台服务器时的管理复杂度降低，大幅度地节约了传统架构上的管理成本。

1.3 应用软件虚拟化

应用软件虚拟化是日益发展的虚拟化家族中的最新成员。它是一种对软件进行管理的新方式，打破了应用程序、操作系统和托管操作系统的硬件之间的联系。该技术通过将硬件层抽象化，减少对物理资源的管理工作，并把应用、数据和物理系统分开，从而增加了灵活性，使得物理资源可以更好地配合工作负载和数据要求。应用程序虚拟化运用虚拟软件包来放置应用程序和数据，而不需要传统的安装流程。应用程序包可以被瞬间激活或失效，以及恢复默认设置，从而降低了干扰其他应用程序的风险。因为它们只运行在自己的计算空间内，工作过程中的安全性也可以得到保障。

应用程序虚拟化优势非常明显：一是可以消除应用程序冲突。二是通过快速供应来减少应用程序的导入时间。三是运行同一个应用程序的多个版本而不发生冲突。四解决了应用程序的不安全的问题，特别是恶意软件。五有效地防范病毒扩散。

所有软件的安装、运行等都放置到同服务器中，员工可以通过访问服务器对应用软件进行操作,这样既可以有效规避信息化机房中应用软件重复安装的问题，又不会对真实的计算机系统造成影响与破坏。系统管理员通过搭建虚拟化的运行环境,将员工开展工作所需的应用软件在虚拟环境下进行安装运行,最终实现硬件设备虚拟化。

2 虚拟技术在通信信息机房建设中的实现

总的来说,将虚拟技术在通信信息机房建设中的根本目的,是把各种人力、物资、资金等资源以及各种信息重新整合起来，再通过计算实现利用最大化，并依靠计算机软硬件设备，建立一个基于计算机系统的全新虚拟计算机环境。从而帮助单位发展成为设计开发现代化、管理服务现代化、组织结构现代化、人员素质现代化的先进单位。详细来说,运用虚拟技术在信息化机房建设的实现步骤主要包括以下几点：

①单位首先要选择性能好、稳定度高的物理服务器,进行虚拟化环境架构的部署，将单位信息化机房服务器、系统、设备等都迁移至该物理服务器中,并在虚拟化架构中部署虚拟桌面技术。

②通过虚拟化部署对信息化机房设备进行集中管理,完全避免了对每台设备服务器都要进行手动管理的复杂程序。同时工作人员在使用信息化机房的虚拟软件、设备时，都可以获得高性能服务器提供的资源，有效的避免了资源缺乏的问题，只需新建虚拟机就可以完成新应用的部署,完全不会影响、耽误工作人员开展工作。

③信息化机房设备全部部署虚拟桌面机，员工只需记住自分配的用户名、密码,就可在任意一台设备上登录自已的虚拟桌面系统，无需随身携带存储设备或计算机设备,有效的保障了用户工作数据的安全性。