王君 周密

摘要：現(xiàn)階段信息化技術(shù)的發(fā)展速度不斷提高，為了在水文領(lǐng)域更好的應(yīng)用信息化技術(shù)，應(yīng)通過采取服務(wù)器虛擬化技術(shù)的方式來提高資源使用效率。本文對服務(wù)器虛擬化技術(shù)進(jìn)行概述，分析其在水文信息化的應(yīng)用優(yōu)勢，提出在水文信息化中應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)的途徑，希望對水文事業(yè)發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：服務(wù)器;虛擬化技術(shù);水文信息化;應(yīng)用

前言：水文事業(yè)中服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用主要是利用多臺物理服務(wù)器融合，并使用虛擬機(jī)監(jiān)視軟件構(gòu)建服務(wù)器虛擬化集群的技術(shù)原理，達(dá)到提高服務(wù)器虛擬化技術(shù)的資源使用效率和穩(wěn)定程度、降低部署和管理難度的目的。其在水文事業(yè)的應(yīng)用可以促進(jìn)“智慧水文”項目的建設(shè)發(fā)展。

一、服務(wù)器虛擬化技術(shù)概述

服務(wù)器虛擬化技術(shù)指的是利用虛擬機(jī)管理設(shè)備對物理服務(wù)器的資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，并把物理服務(wù)器劃分為多個虛擬機(jī)（邏輯服務(wù)器）的技術(shù)。在此項技術(shù)中各虛擬機(jī)間為獨立狀態(tài)，即可以在各個虛擬機(jī)中安裝運行不同的操作系統(tǒng)，且虛擬機(jī)管理設(shè)備透明化管理操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，確保操作系統(tǒng)在虛擬機(jī)上運行或在物理服務(wù)器上運行都不會產(chǎn)生差異。

服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以將應(yīng)用和操作系統(tǒng)在計算機(jī)的底層硬件內(nèi)進(jìn)行分離，使得物理服務(wù)器配置和虛擬機(jī)未形成聯(lián)系，但都在虛擬機(jī)管理設(shè)備的監(jiān)督管理范圍內(nèi)，確保全部虛擬機(jī)成為在虛擬機(jī)管理設(shè)備上運行的實例，物理服務(wù)器成為統(tǒng)一管控的資源來源。

二、服務(wù)器虛擬化技術(shù)在水文信息化的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）深層次挖掘資源，降低成本支出

服務(wù)器虛擬化技術(shù)和傳統(tǒng)服務(wù)器技術(shù)相比，其集群技術(shù)更加成熟，具有更好的應(yīng)用優(yōu)勢。服務(wù)器虛擬化技術(shù)通過構(gòu)建資源池的方式，來提高各種資源的利用效率，并根據(jù)使用環(huán)境的差異對技術(shù)所需的資源進(jìn)行合理的劃分，進(jìn)而提高資源的利用效率。服務(wù)器虛擬化集群技術(shù)使用的硬件設(shè)備是用來承擔(dān)對外軟件服務(wù)，使用者只需要對技術(shù)的整體供給能力以及性能降低時進(jìn)行針對性的資源購置就可以維持服務(wù)器技術(shù)的運行。比如：在水文事業(yè)的上游局使用服務(wù)器虛擬化集群技術(shù)的方式，可以使其CPU以及硬盤資源的使用效率達(dá)到70%以上，不僅有效提高了硬件資源的使用效率，也節(jié)約了技術(shù)90%的成本支出。

（二）實現(xiàn)了虛擬機(jī)在線遷移的技術(shù)

虛擬機(jī)的在線遷移技術(shù)指的是虛擬機(jī)的實時遷移，即在確保虛擬機(jī)的服務(wù)功能可以正常運行的基礎(chǔ)上，將虛擬機(jī)在不同的物理服務(wù)器主機(jī)之間進(jìn)行遷移的過程。同時，為了確保虛擬機(jī)遷移階段各項功能服務(wù)可以正常運行，一般遷移階段都不會產(chǎn)生較長時間的停機(jī)。在遷移初期，虛擬機(jī)的各項功能服務(wù)仍在源主機(jī)上進(jìn)行運行，在遷移達(dá)到一定程度后（目標(biāo)主機(jī)已經(jīng)具備虛擬機(jī)各項功能服務(wù)系統(tǒng)運行的必要資源），通過短暫的停機(jī)切換，使得虛擬機(jī)各項功能服務(wù)系統(tǒng)的控制權(quán)已經(jīng)從源主機(jī)轉(zhuǎn)移到目標(biāo)主機(jī)上，之后由目標(biāo)主機(jī)進(jìn)行虛擬機(jī)各項功能服務(wù)系統(tǒng)的運行。且遷移階段的停機(jī)切換時間較短，使用者不會感覺到功能服務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)過連接中斷，可以說遷移過程對使用者而言是公開透明的。虛擬機(jī)的在線遷移操作可以應(yīng)用在功能服務(wù)使用水平較高的情景中，避免了由于單臺物理服務(wù)器故障而產(chǎn)生的業(yè)務(wù)無法繼續(xù)運行的情況[1]。

（三）降低了服務(wù)器的各項工作難度

服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以降低服務(wù)器各項工作（服務(wù)器的部署工作、管理工作以及維護(hù)工作）的難度。且減少了必須進(jìn)行管理的物理資源（物理服務(wù)器）數(shù)量，對物理資源的復(fù)雜管理特性進(jìn)行了簡化，即借助實現(xiàn)技術(shù)的自動化要求，獲得了質(zhì)量更高的信息資源，實現(xiàn)了中央管理的工作模式，進(jìn)而簡化了公共管理任務(wù)，達(dá)到負(fù)載管理自動化的目標(biāo)。服務(wù)器虛擬化管理平臺在日常管理工作中可以將硬件設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行定向推送和集中顯示，提高了服務(wù)器硬件管理工作的工作效率和工作質(zhì)量。并且，服務(wù)器虛擬化技術(shù)的虛擬機(jī)操作系統(tǒng)可以實現(xiàn)多人同時登錄的維護(hù)操作模式，使以往需要前往現(xiàn)場完成的系統(tǒng)軟硬件巡視任務(wù)可以在虛擬化中心管理平臺上進(jìn)行完成，對任務(wù)執(zhí)行的過程進(jìn)行了優(yōu)化，提高了水文事業(yè)的信息化管理制度的管理質(zhì)量和效率，降低了管理人員執(zhí)行管理任務(wù)的工作強度。

三、在水文信息化中應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)的途徑

（一）在部門服務(wù)中的應(yīng)用

在水文數(shù)據(jù)儲存和處理中應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)構(gòu)建集群，不僅可以為水文數(shù)據(jù)的相關(guān)應(yīng)用提供服務(wù)，還可以為其他部門提供一體化的系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)。其他部門不需要再單獨建設(shè)服務(wù)器機(jī)房、購買物理服務(wù)器以及維護(hù)操作系統(tǒng)，使得水文的其他業(yè)務(wù)部門工作強度得到了有效降低，解決了技術(shù)的應(yīng)用難點，只需要對應(yīng)用的需求進(jìn)行核算，預(yù)估CPU、硬盤以及內(nèi)存的使用量，之后在經(jīng)過相關(guān)部門審批同意后，把對系統(tǒng)的需求做成報告告知網(wǎng)絡(luò)管理人員。由其根據(jù)提出的需求在服務(wù)器虛擬化集群資源池中將相應(yīng)的資源分配給各業(yè)務(wù)部門。網(wǎng)絡(luò)管理人員主要是負(fù)責(zé)統(tǒng)籌、運行以及維護(hù)服務(wù)器虛擬化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的整體安全工作（網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、接口服務(wù)以及訪問控制），以此提高服務(wù)器對外提供的一體化信息服務(wù)質(zhì)量，對應(yīng)用的安全程度、穩(wěn)定性能以及可靠性能進(jìn)行兼顧（網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)隔離需求、外網(wǎng)映射需求、數(shù)據(jù)庫備份需求以及串口設(shè)備連接需求）。同時，在水文事業(yè)中應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)構(gòu)建集群，可以使其他業(yè)務(wù)部門將工作重心放在業(yè)務(wù)應(yīng)用的研究和實踐上，通過這種精細(xì)化的分工管理，使各部門之間的合作可以得到有效加強，進(jìn)而提高整體工作效率。

（二）在水情服務(wù)上的應(yīng)用

水情服務(wù)主要是負(fù)責(zé)進(jìn)行水情預(yù)報，并將預(yù)報發(fā)送給各級防汛抗旱部門，是水文服務(wù)的重要單元。水情預(yù)報流程主要為：收集原始水情數(shù)據(jù)、中間過程對原始水情數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析預(yù)報以及及時將預(yù)報發(fā)送給各級水行政主管部門。為了確保水情預(yù)報工作的時效性，各個水情工作人員需要使用多種防護(hù)措施（數(shù)據(jù)處理階段的各種軟件硬件的主備功能以及多條信道通信功能等），確保水情基層數(shù)據(jù)收集工作具有多種渠道的應(yīng)用軟件。但在實際開展階段，若是全部數(shù)據(jù)信息都使用各種軟件硬件的主備方法，會占用大量的服務(wù)器資源，同時還會增加水情報預(yù)報人員的維護(hù)工作強度，并且，在發(fā)生故障需要進(jìn)行主備切換時的操作過于繁瑣，給水情預(yù)報工作的快速恢復(fù)造成阻礙，進(jìn)而不能保證預(yù)報的時效性，會對群眾生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生影響。盡管在理論上使用服務(wù)器虛擬化技術(shù)構(gòu)建集群的方式可以有效解決以上的問題，但是由于大部分水情預(yù)報人員并非計算機(jī)專業(yè)人員，其駕馭不了技術(shù)含量較高的服務(wù)器虛擬化技術(shù)，使得此技術(shù)在水情報汛工作中得不到有效的推廣使用。基于此，應(yīng)在水情預(yù)報工作中采取單機(jī)服務(wù)器虛擬化技術(shù)，也就是“一虛多”的方案進(jìn)行部署。這種服務(wù)器虛擬化技術(shù)的邏輯簡單，架構(gòu)也較為穩(wěn)定，且具有較強的實用性，水情工作人員只需要很短時間便可以學(xué)會如何進(jìn)行技術(shù)的構(gòu)建和維護(hù)[2]。可以提高水情預(yù)報效率，進(jìn)而提升主汛期水文預(yù)報工作的應(yīng)急能力，從而更好的為各級防汛抗旱部門提供技術(shù)支持。

結(jié)束語：綜上所述，服務(wù)器虛擬化技術(shù)在水文信息化發(fā)展中進(jìn)行的集群化管理，可以通過提高資源利用效率的方式，使用較少的服務(wù)器和專業(yè)儲存來達(dá)到傳統(tǒng)大量服務(wù)器具有的系統(tǒng)應(yīng)用功能。并且，降低了服務(wù)器的使用成本和能源消耗，將其在水文信息化建設(shè)中進(jìn)行應(yīng)用具有非常良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]任學(xué)東.服務(wù)器虛擬化技術(shù)在高校信息化建設(shè)中的應(yīng)用[J].電子世界，2021（01）：126-127.

[2]秦一然，辛鑫.VMware服務(wù)器虛擬化技術(shù)在醫(yī)院信息化平臺建構(gòu)中的運用[J].信息通信，2020（08）：211-212.