浅谈虚拟化集群技术在消防业务中的应用

1概述

(1)集群技术。服务器集群就是指将多台服务器集中起来一起进行同一种服务，在客户端看来就像是只有一个服务器，集群可以利用多个计算机进行并行计算从而获得很高的计算速度，也可以用多个计算机做备份，从而使得任何一个机器出现故障时整个系统还是能正常运行。

(2)虚拟化技术。虚拟化技术通常指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。

(3)服务器虚拟化集群技术。服务器虚拟化集群技术是服务器集群和虚拟化两种技术相结合的产物，将多台服务器进行集群后虚拟出若干主机，并在虚拟主机上承载相关业务软件，以达到充分利用硬件设备和实现负载均衡的目的，同时进一步提高了业务软件运行环境的可靠性和稳定性，减轻了系统运行维护方面的压力。

从表面上看，虚拟化和集群是两个不同的概念，在计算机的应用领域是两种不同的技术，两个不同的分支。虚拟化技术在提高硬件利用率。安全性。可维护性等方面的帮助很大。而利用集群技术，则可以把多台服务器(物理的或虚拟的)组成一台虚拟服务器，对提高系统性能和可靠性的作用明显。将集群技术和虚拟化技术结合起来应用在对服务器的管理中，虚拟机把一台服务器分成多台，集群又把多台合成一台。这样一分一合，表面上还是那些服务器，实际上己经把各种负载重新优化组合，更合理地分布在各处，从而物理服务器数量不变的情况下达到了灵活配各服务器的效果。

2面临问题

2009年以来，公安部消防局在全国开展了一体化消防业务信息系统的研发和推广部署工作，随着工作的不断推进，特别是省级大集中部署模式(即各省的全部消防业务系统均部署在总队，各地不再部署系统)的广泛应用，总队级信息中心的系统运维压力逐步增大，系统在稳定性。可靠性等方面面临了巨大挑战。

(1)硬件需求不断提高，负载不均逐渐凸显。随着己上线系统的不断运行使用，业务数据迅速增长，原先使用的服务器硬件己不能满足系统运行，而新上线的系统对硬件环境要求更高，硬件升级需要很大的经费，但其他一些基础数据和服务通信服务器负载并不高，硬件利用率较低，存在一定的资源浪费。

(2)配套设施接近饱和，扩容经费需求巨大。由于目前系统采用单业务专用服务器部署模式(即一个或一类业务系统使用一套服务器设备)，使得随着业务系统数量的逐步增加，服务器硬件设备也将随之增加，而目前各总队信息中心机房的场地。空调。UPS等配套设施己接近饱和，再进行扩容存在相当大的一笔经费。

(3)单点故障可能性大，系统恢复速度较慢。由于采用单业务专用服务器部署模式，使得某台服务器出现问题不能运行时，其承载的业务系统也将停止服务，重新更换服务器需要进行安装。配置等一系列工作，系统无法在短时间内恢复运行。随着系统的进一步应用当服务器硬件设备老化程度增加时，系统单点故障的风险将进一步提高。

(4)维护升级比较麻烦，运维压力逐步增大。由于系统维护升级有特殊的时间要求，且频次较高，而目前总队级信息中心服务器设备较多，消防部队系统运维人员编制极少，造成系统维护升级需要耗费大量时间和精力，系统运维工作压力较大。

3可行性

将服务器虚拟化集群技术运用到消防业务系统运维工作中的具体实现就是:通过使用服务器虚拟化集群技术将现有服务器组成一个集群，在集群上虚拟出一台或多台服务器，将所有应用软件均安装在虚拟主机上，由虚拟主机对物理主机的资源合理进行合理分配，对外提供统一的应用服务。通过对当前情况的调查，这种实现方式具有较高的可行性。

(1)技术方面。目前服务器虚拟化集群技术相关产品非常多，Vmware公司在2008年就推出了一款将虚拟机和集群结合的服务器管理系统，微软。Citrix等公司也相继推出了相关方面的产品，国内也有多家公司从事此类产品的研发和应用。目前国内己有许多大型企业和单位的应用系统都采用了服务器虚拟化集群的部署模式，取得了很好的应用效果，这就使得将服务器虚拟化集群技术运用到消防业务系统运维工作中在技术上具备可行性。

(2)系统软件方面。全国消防部队使用的一体化消防业务信息系统在设计之初就考虑到了今后进行整合的问题，对各业务子系统的命名规则。服务端口等进行了严格的区分，系统软件全部基于Windows平台进行开发，全部使用了Windows Server 2008操作系统及Windows平台下的相关应用软件，同时在软件试点测试阶段也将所有系统软件安装在一台服务器上进行了测试，各子系统运行良好，不存在冲突的情况，因此打破现有系统部署模式，将系统部署在一台或几台虚拟服务器上成为可能。

(3)硬件环境方面。全国消防部队一体化消防业务信息系统于2010年开始在全国推广部署，各省消防总队基本在2010至2012年间完成了各类硬件设备的集中采购工作，所有服务器设备的型号。配置相差不大，进行虚拟化集群部署相对比较简单。同时各消防总队都配备了数据存储系统，文件数据和数据库均保存在存储服务其上。如采用服务器虚拟化集群部署模式，虚拟主机系统文件也可保存在存储服务器上，服务器本地磁盘只做备份使用，这样就进一步提高了系统数据的安全性。

(4)资金投入方面。根据全国消防部队信息化建设十二五规划要求，十二五期间全国消防部队信息化建设重点任务是切实加强系统运维工作，逐步完善己有系统功能，进一步深化十一五期间系统建设成果，同时财政部也下拨了相关经费对建设工作进行了保障。

4应用效果

(1)实现负载均衡，更好地利用现有硬件资源。通过使用服务器虚拟化集群技术可以对各级消防部门现有硬件设备进行合理整合有效分担应用服务压力实现负载均衡进一步提高硬件设备的利用率，充分保护现有投资。

(2)提高运维效率，确保各类业务服务不间断。在口常系统运维工作中，不论是对虚拟主机还是物理主机的操作都可以保证对外服务的不间断，当对物理主机进行升级。重启等操作时，可以交替完成，操作过程中只会降低虚拟主机的性能而不会使服务中断，而对虚拟主机进行操作时，只需对主机的备份镜像进行操作，操作完毕后直接切换备份镜像为当前主机即可。

(3)有效避免单点故障，系统稳定可靠性得到提升。当服务器硬件设备发生故障时，暂停故障服务器不会影响对外服务，只会略微降低服务性能，待故障服务器修复便可加入集群恢复正常;当虚拟主机发生故障时，只需立即启动主机备份镜像便可不间断地提供服务。同时由于文件。数据库。虚拟主机系统文件都保存在存储服务器上，使得数据安全得到了进一步的提升，故障恢复速度也会更加迅速。

(4)应用扩展性强，为消防部队信息化建设提供了广阔空间。随着服务器虚拟化集群技术的应用，消防部队业务信息系统运维工作将变得更加高效有序，系统改造。扩容也将非常简单，同时结合云计算等技术，还可以将虚拟化集群服务器扩展为一朵云，全国各消防总队的云组成全国的消防云，各省之间可以通过网络实现软件和硬件资源的共享，进一步增强优势互补。优化资源配置，为未来消防信息化建设提供更加广阔的应用空间。

5结语

虽然服务器虚拟化集群技术在消防业务信息系统运维工作中具备推广应用的条件，但技术的真正应用还需要一个十分漫长的过程，作为消防信息化工作者，一方面要注重对其作深入的理论研究，同时也要在消防信息化工作实践中开展应用探索。凭借方便快捷的资源调用。伸缩自如的业务扩展等优势，服务器虚拟化存储技术必定要为消防部队信息化建设承担光荣的历史使命，为消防部队信息化建设作出更大的贡献。