服务器虚拟化技术在水文信息化中的应用探讨

王君 周密

摘要：现阶段信息化技术的发展速度不断提高，为了在水文领域更好的应用信息化技术，应通过采取服务器虚拟化技术的方式来提高资源使用效率。本文对服务器虚拟化技术进行概述，分析其在水文信息化的应用优势，提出在水文信息化中应用服务器虚拟化技术的途径，希望对水文事业发展提供帮助。

关键词：服务器;虚拟化技术;水文信息化;应用

前言：水文事业中服务器虚拟化技术的应用主要是利用多台物理服务器融合，并使用虚拟机监视软件构建服务器虚拟化集群的技术原理，达到提高服务器虚拟化技术的资源使用效率和稳定程度、降低部署和管理难度的目的。其在水文事业的应用可以促进“智慧水文”项目的建设发展。

一、服务器虚拟化技术概述

服务器虚拟化技术指的是利用虚拟机管理设备对物理服务器的资源进行统一管理，并把物理服务器划分为多个虚拟机（逻辑服务器）的技术。在此项技术中各虚拟机间为独立状态，即可以在各个虚拟机中安装运行不同的操作系统，且虚拟机管理设备透明化管理操作系统和应用软件，确保操作系统在虚拟机上运行或在物理服务器上运行都不会产生差异。

服务器虚拟化技术可以将应用和操作系统在计算机的底层硬件内进行分离，使得物理服务器配置和虚拟机未形成联系，但都在虚拟机管理设备的监督管理范围内，确保全部虚拟机成为在虚拟机管理设备上运行的实例，物理服务器成为统一管控的资源来源。

二、服务器虚拟化技术在水文信息化的应用优势

（一）深层次挖掘资源，降低成本支出

服务器虚拟化技术和传统服务器技术相比，其集群技术更加成熟，具有更好的应用优势。服务器虚拟化技术通过构建资源池的方式，来提高各种资源的利用效率，并根据使用环境的差异对技术所需的资源进行合理的划分，进而提高资源的利用效率。服务器虚拟化集群技术使用的硬件设备是用来承担对外软件服务，使用者只需要对技术的整体供给能力以及性能降低时进行针对性的资源购置就可以维持服务器技术的运行。比如：在水文事业的上游局使用服务器虚拟化集群技术的方式，可以使其CPU以及硬盘资源的使用效率达到70%以上，不仅有效提高了硬件资源的使用效率，也节约了技术90%的成本支出。

（二）实现了虚拟机在线迁移的技术

虚拟机的在线迁移技术指的是虚拟机的实时迁移，即在确保虚拟机的服务功能可以正常运行的基础上，将虚拟机在不同的物理服务器主机之间进行迁移的过程。同时，为了确保虚拟机迁移阶段各项功能服务可以正常运行，一般迁移阶段都不会产生较长时间的停机。在迁移初期，虚拟机的各项功能服务仍在源主机上进行运行，在迁移达到一定程度后（目标主机已经具备虚拟机各项功能服务系统运行的必要资源），通过短暂的停机切换，使得虚拟机各项功能服务系统的控制权已经从源主机转移到目标主机上，之后由目标主机进行虚拟机各项功能服务系统的运行。且迁移阶段的停机切换时间较短，使用者不会感觉到功能服务系统出现过连接中断，可以说迁移过程对使用者而言是公开透明的。虚拟机的在线迁移操作可以应用在功能服务使用水平较高的情景中，避免了由于单台物理服务器故障而产生的业务无法继续运行的情况[1]。

（三）降低了服务器的各项工作难度

服务器虚拟化技术可以降低服务器各项工作（服务器的部署工作、管理工作以及维护工作）的难度。且减少了必须进行管理的物理资源（物理服务器）数量，对物理资源的复杂管理特性进行了简化，即借助实现技术的自动化要求，获得了质量更高的信息资源，实现了中央管理的工作模式，进而简化了公共管理任务，达到负载管理自动化的目标。服务器虚拟化管理平台在日常管理工作中可以将硬件设备出现的故障进行定向推送和集中显示，提高了服务器硬件管理工作的工作效率和工作质量。并且，服务器虚拟化技术的虚拟机操作系统可以实现多人同时登录的维护操作模式，使以往需要前往现场完成的系统软硬件巡视任务可以在虚拟化中心管理平台上进行完成，对任务执行的过程进行了优化，提高了水文事业的信息化管理制度的管理质量和效率，降低了管理人员执行管理任务的工作强度。

三、在水文信息化中应用服务器虚拟化技术的途径

（一）在部门服务中的应用

在水文数据储存和处理中应用服务器虚拟化技术构建集群，不仅可以为水文数据的相关应用提供服务，还可以为其他部门提供一体化的系统应用服务。其他部门不需要再单独建设服务器机房、购买物理服务器以及维护操作系统，使得水文的其他业务部门工作强度得到了有效降低，解决了技术的应用难点，只需要对应用的需求进行核算，预估CPU、硬盘以及内存的使用量，之后在经过相关部门审批同意后，把对系统的需求做成报告告知网络管理人员。由其根据提出的需求在服务器虚拟化集群资源池中将相应的资源分配给各业务部门。网络管理人员主要是负责统筹、运行以及维护服务器虚拟化技术网络的整体安全工作（网络安全、数据安全、接口服务以及访问控制），以此提高服务器对外提供的一体化信息服务质量，对应用的安全程度、稳定性能以及可靠性能进行兼顾（网络安全防护隔离需求、外网映射需求、数据库备份需求以及串口设备连接需求）。同时，在水文事业中应用服务器虚拟化技术构建集群，可以使其他业务部门将工作重心放在业务应用的研究和实践上，通过这种精细化的分工管理，使各部门之间的合作可以得到有效加强，进而提高整体工作效率。

（二）在水情服务上的应用

水情服务主要是负责进行水情预报，并将预报发送给各级防汛抗旱部门，是水文服务的重要单元。水情預报流程主要为：收集原始水情数据、中间过程对原始水情数据进行处理、分析预报以及及时将预报发送给各级水行政主管部门。为了确保水情预报工作的时效性，各个水情工作人员需要使用多种防护措施（数据处理阶段的各种软件硬件的主备功能以及多条信道通信功能等），确保水情基层数据收集工作具有多种渠道的应用软件。但在实际开展阶段，若是全部数据信息都使用各种软件硬件的主备方法，会占用大量的服务器资源，同时还会增加水情报预报人员的维护工作强度，并且，在发生故障需要进行主备切换时的操作过于繁琐，给水情预报工作的快速恢复造成阻碍，进而不能保证预报的时效性，会对群众生命财产安全产生影响。尽管在理论上使用服务器虚拟化技术构建集群的方式可以有效解决以上的问题，但是由于大部分水情预报人员并非计算机专业人员，其驾驭不了技术含量较高的服务器虚拟化技术，使得此技术在水情报汛工作中得不到有效的推广使用。基于此，应在水情预报工作中采取单机服务器虚拟化技术，也就是“一虚多”的方案进行部署。这种服务器虚拟化技术的逻辑简单，架构也较为稳定，且具有较强的实用性，水情工作人员只需要很短时间便可以学会如何进行技术的构建和维护[2]。可以提高水情预报效率，进而提升主汛期水文预报工作的应急能力，从而更好的为各级防汛抗旱部门提供技术支持。

结束语：综上所述，服务器虚拟化技术在水文信息化发展中进行的集群化管理，可以通过提高资源利用效率的方式，使用较少的服务器和专业储存来达到传统大量服务器具有的系统应用功能。并且，降低了服务器的使用成本和能源消耗，将其在水文信息化建设中进行应用具有非常良好的应用前景。

参考文献：

[1]任学东.服务器虚拟化技术在高校信息化建设中的应用[J].电子世界，2021（01）：126-127.

[2]秦一然，辛鑫.VMware服务器虚拟化技术在医院信息化平台建构中的运用[J].信息通信，2020（08）：211-212.