虛擬化桌面在民航氣象領(lǐng)域的應(yīng)用范文

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摘要：民航氣象信息業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，信息化設(shè)備與應(yīng)用軟件不斷增加，計(jì)算機(jī)資源利用率低、運(yùn)行維護(hù)困難等問(wèn)題日益凸顯。設(shè)備終端急劇增加導(dǎo)致氣象觀測(cè)和預(yù)報(bào)人員工作環(huán)境復(fù)雜，影響了辦公效率。因此，華東空管氣象中心基于虛擬化技術(shù)建立了虛擬化服務(wù)器集群和虛擬化桌面。文章將從民航氣象信息業(yè)務(wù)現(xiàn)狀、虛擬化系統(tǒng)部署、虛擬化業(yè)務(wù)效果來(lái)闡述虛擬化桌面在民航氣象領(lǐng)域中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬化桌面；VMware；民航氣象

0引言

當(dāng)前，隨著民航氣象信息業(yè)務(wù)的發(fā)展不斷加快，業(yè)務(wù)所需計(jì)算機(jī)資源不斷提高，機(jī)房空間、網(wǎng)絡(luò)接口、電力等資源緊缺，氣象業(yè)務(wù)發(fā)展受到限制。計(jì)算機(jī)資源利用率低，維護(hù)系統(tǒng)和備份信息等工作十分困難。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)民航氣象計(jì)算機(jī)資源的高效利用、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提升氣象人員工作環(huán)境成為需要民航氣象信息技術(shù)人員考慮的問(wèn)題。目前，虛擬化技術(shù)在氣象行業(yè)越來(lái)越多應(yīng)用[1]。虛擬化桌面作為虛擬化技術(shù)中的典型應(yīng)用，是建立在服務(wù)器虛擬化基礎(chǔ)上為用戶(hù)提供遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)桌面服務(wù)[2]。通過(guò)虛擬化桌面，信息部門(mén)在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上部署用戶(hù)所需的個(gè)性化的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，而用戶(hù)可以通過(guò)性能比較落后的PC或瘦客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)虛擬化桌面環(huán)境。虛擬化桌面技術(shù)具有民航氣象業(yè)務(wù)終端化、增加計(jì)算機(jī)資源利用率、增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性、降低成本等優(yōu)勢(shì)。

1現(xiàn)狀分析

華東空管局氣象中心現(xiàn)有76臺(tái)機(jī)架式服務(wù)器，150臺(tái)臺(tái)式機(jī)。目前主要運(yùn)行民航二期通信數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、民航氣象傳真廣播系統(tǒng)等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，另有13套業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、3套數(shù)據(jù)庫(kù)備份系統(tǒng)。氣象中心為保障重點(diǎn)業(yè)務(wù)正常運(yùn)行，對(duì)其采用單服務(wù)器運(yùn)行單應(yīng)用的方式。同時(shí)為避免故障響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，重點(diǎn)業(yè)務(wù)服務(wù)器需采用雙機(jī)熱備方式，其次也需采用冷備措施。目前氣象中心業(yè)務(wù)大致分為3類(lèi)：C/S結(jié)構(gòu)，即Client/Server(客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，只需維護(hù)本地客戶(hù)端，如衛(wèi)星云圖接收系統(tǒng)、MICAPS（氣象信息綜合分析處理系統(tǒng)）等；B/S結(jié)構(gòu)，即Browser/Server(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，在服務(wù)器上運(yùn)行核心業(yè)務(wù)，客戶(hù)端只需通過(guò)瀏覽器來(lái)進(jìn)行操作，如精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)、快速循環(huán)同化系統(tǒng)、OA辦公系統(tǒng)；服務(wù)器和客戶(hù)端均在本地，需要民航氣象中心下發(fā)氣象資料入庫(kù)、處理、加工，如亞洲危險(xiǎn)天氣咨詢(xún)系統(tǒng)。無(wú)論哪種業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，原始數(shù)據(jù)量都越來(lái)越大，中間處理越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求也越來(lái)越高。

2桌面虛擬化介紹

虛擬化桌面是指將計(jì)算機(jī)的桌面進(jìn)行虛擬化，使用戶(hù)可以通過(guò)任何終端和設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)在網(wǎng)絡(luò)上的屬于個(gè)人的桌面系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PC難以企及的桌面可用性和靈活性。從計(jì)算模式方面來(lái)說(shuō)，PC采用的是本地計(jì)算模式（即運(yùn)行的操作系統(tǒng)及應(yīng)用消耗的都是本地計(jì)算機(jī)的硬件資源），而桌面虛擬化所有的運(yùn)算是由數(shù)據(jù)中心端（服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備）來(lái)完成的，用戶(hù)終端只負(fù)責(zé)輸入和顯示。當(dāng)前提供桌面虛擬化解決方案主要廠商有VMware、Ci-trix、微軟等，而其遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)主要利用3種協(xié)議：RDP協(xié)議、ICA協(xié)議和PCoIP協(xié)議。這次虛擬化桌面設(shè)計(jì)采用的是VMware的HorizonView產(chǎn)品，其采用的PCoIP顯示協(xié)議是基于UDP的底層傳輸，將用戶(hù)的會(huì)話(huà)以圖像的方式進(jìn)行壓縮傳輸，對(duì)于用戶(hù)的操作，只傳輸變化部分，保證在低帶寬下也能高效的使用[3]。

3虛擬化桌面系統(tǒng)部署

3.1硬件配置本次虛擬化硬件部分需要在氣象中心部署4臺(tái)IBMX3650M5服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器配置了2顆處理器E5-2650，32GB內(nèi)存，6塊300GBSAS硬盤(pán)，2個(gè)750w電源。4臺(tái)服務(wù)器的千兆網(wǎng)卡捆綁成一個(gè)Team，配置成2個(gè)vSwitch虛擬交換機(jī)。vSwitch1包含7個(gè)常用網(wǎng)段的端口組vlan1-7以及網(wǎng)絡(luò)管理端口。vSwitch2用于vMotion。vSwitch和核心交換機(jī)互聯(lián)。

3.2虛擬桌面部署VMWareHorizon7虛擬桌面部署由以下幾個(gè)組件組成：客戶(hù)端設(shè)備、ActiveDirectory服務(wù)器（安裝DHCP、DNS及ActiveDirectory）、vCenterServer、View連接服務(wù)器、View安全服務(wù)器、ViewComposer服務(wù)器、用于存放Thinapp應(yīng)用的服務(wù)器。大多數(shù)組件均可以部署在ESXi的虛擬機(jī)中。

3.3服務(wù)器的安裝（1）首先給3臺(tái)IBMX3650M5服務(wù)器安裝VMwareESXServer軟件，余下1臺(tái)安裝VMwarevCenterServer,通過(guò)win-dows客戶(hù)端或瘦客戶(hù)端的vSphereWebClient登錄vCenter來(lái)監(jiān)控和管理ESXi服務(wù)器。（2）在ESXi虛擬機(jī)中部署View連接服務(wù)器、View安全服務(wù)器、ActiveDirectory服務(wù)器、ViewComposer服務(wù)器、Thinapp服務(wù)器。（3）通過(guò)在物理機(jī)上安裝VMwareConverter將在運(yùn)行業(yè)務(wù)遷移至虛擬服務(wù)器。（4）新建Windows、Linux、CentOS等常用操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)模板存儲(chǔ)在ESCXi服務(wù)器的共享存儲(chǔ)中，為新的業(yè)務(wù)作準(zhǔn)備。（5）安裝VMware底層殺毒軟件，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)打補(bǔ)丁。

3.4虛擬化桌面實(shí)現(xiàn)中的注意事項(xiàng)和安全策略（1）在對(duì)終端進(jìn)行遷移前，可以先在計(jì)算機(jī)上安裝專(zhuān)業(yè)測(cè)試軟件來(lái)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)應(yīng)用所需的性能，觀察一段時(shí)間，通過(guò)分析CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)讀寫(xiě)等占用情況，綜合日后實(shí)際應(yīng)用來(lái)確定分配給虛擬機(jī)的核心數(shù)、內(nèi)存大小及硬盤(pán)容量。（2）先選擇一些小型的、無(wú)安全隱患的業(yè)務(wù)進(jìn)行虛擬化，觀察其運(yùn)行狀態(tài)，查看CPU和內(nèi)存利用率來(lái)調(diào)整分配給其的資源，運(yùn)行一周后如果沒(méi)有問(wèn)題再正式切換。若不能滿(mǎn)足其運(yùn)行需求或存在問(wèn)題的則遷出虛擬服務(wù)器。（3）虛擬桌面中的用戶(hù)被限制訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，僅提供訪(fǎng)問(wèn)民航空管氣象內(nèi)網(wǎng)中共享資源和業(yè)務(wù)應(yīng)用的權(quán)限。為了提升網(wǎng)絡(luò)信息安全可以關(guān)閉氣象內(nèi)網(wǎng)中的一些無(wú)用端口，只開(kāi)放虛擬桌面所需要的端口。

4應(yīng)用效果分析

目前，氣象中心虛擬服務(wù)器上運(yùn)行的系統(tǒng)主要有MI-CAPS、文件傳輸服務(wù)器、WEB服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等。對(duì)于文件傳輸服務(wù)器來(lái)說(shuō)，以江蘇省氣象局雷達(dá)資料接收服務(wù)器為例進(jìn)行分析。虛擬服務(wù)器的配置為4核、3GB內(nèi)存、400GB硬盤(pán)，操作系統(tǒng)為WindowsServer2008R264位。

5總結(jié)

通過(guò)虛擬桌面技術(shù)在華東空管局氣象中心的應(yīng)用，有效地降低了氣象中心的運(yùn)營(yíng)成本，減輕了運(yùn)維人員的壓力，解決了氣象信息系統(tǒng)集中管理的問(wèn)題。后期我們將優(yōu)化和擴(kuò)大虛擬桌面在民航氣象的應(yīng)用，規(guī)劃好虛擬化桌面的可升級(jí)性為民航氣象業(yè)務(wù)提供更好服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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作者：方星宇 單位：上海市中國(guó)民用航空華東空中交通管理局氣象中心