陕西陕煤黄陵矿业陕西延安727307
摘要：数据中心通过将现有资源进行整合、实现了集中的数据存储，统一备份，网络统一监管。它节能、安全、可靠、稳定地承载着煤矿企业所有信息化核心应用系统和相关设备的运行，随着虚拟化技术在煤矿的成功应用，在为煤矿节省资金投入和简化IT配置的同时，也因将众多应用系统部署到一个平台上增加了安全风险。本文分析了虚拟化技术在煤炭企业数据中心中的应用。
关键词：虚拟化技术；煤炭企业数据中心；应用
虚拟化是一项重要的，先进的，突破性的技术，煤矿在服务器、数据中心等领域广泛使用虚拟化技术，从而能够高效利用计算资源，降低购买软硬件设备的成本，实现网络安全运行。
一、数据中心整体规划设计
在整体规划的基础上进行分阶段、分层次的打造高性能虚拟化计算数据中心。在设计上始终从建设高性能虚拟化计算数据中心的总体目标出发，提出了基础设施模块化、数据存储集中化、存储备份异地化、计算虚拟化的数据中心建设新思路，实现高性能虚拟化计算数据中心建设的目标。
1.基础设施模块化。在物理支撑平台建设上采用网络关键物理基础设施的理念，把传统意义上的数据传输机房、数据交换机房、机房配电室、异地备份中心、数据存储中心等进行有机的融合，分为：电力保障系统、市电输入系统、新风系统、监控系统、IT支撑系统等9项子系统，构成一个有机的整体。在基础设施上如电源系统上选用模块化的高效能UPS系统、专用的按需制冷通道、以具有独立散热机柜构建机柜内外局部按需强化制冷设计、室内用节能材料的选择、功能的分区和通过管理系统多方面进行实现。使整个数据中心在供电、制冷的效率和节能上有了很大的提高。
2.企业计算虚拟化。实施企业计算虚拟化，提升IDC绿色数据中心高响应能力。根据用户的需求，对于在Lunix或Windows平台上的多个应用，配置了多台主流的基于XeonCPU（至强服务器CPU）技术的高性能服务器。同时在每台服务器上都安装配置了VMware虚拟化技术的第三代虚拟架构套件企业版软件，用于在单台物理服务器上，利用单台服务器的处理能力，生成多个虚拟的服务器，而每一个虚拟的服务器，从性能、功能和操作方式上，与传统的单台物理服务器相同。在每个虚拟的服务器上，再安装配置Linux或Windows操作系统，最后安装应用软件。原有的每个物理服务器就变成了VMwareInfrastructure3.0服务器上的一个虚拟机，从而提高了物理资源利用率，降低了成本，增强了系统的可用性，提高了系统的灵活性和响应速度，实现与服务器虚拟架构的完美结合。
3.备份异地化。在建立了更完善、更全面的数据保护措施，对以前不能升级的机械性磁带库可以继续使用，对远程灾备系统等提供了开放、完整的基础架构系统进行升级，既保证了前期投资不浪费，又可以充分发展其他业务的数据高可靠备份、连续性容灾系统业务，使集团信息安全走在行业前列。通过使用光纤直接连接，基于LAN-Free（快速随机存储设备向备份存储设备复制数据）的磁带库备份方式，数据备份的过程中不会占用数据库服务器的CPU资源和有限的主干网络带宽，保障了随时备份数据而无须担心干扰正常的业务。
二、虚拟化技术在煤炭企业数据中心中的应用
1.面向同构的本地应用虚拟化。在面向同构的本地应用虚拟化技术中，通常围绕2个问题进行研究：一是如何提取应用软件的依赖环境，如应用软件依赖的动态链接库、数据文件、环境配置等。二是如何创建应用软件的本地虚拟执行环境。前者可实现应用软件的免安装，便于应用软件的升级，增强应用软件的可移植性，有利于降低应用软件部署的难度。后者即解决应用软件与本地底层操作系统环境的依赖问题。在面向同构的本地应用虚拟化中，本地虚拟执行环境的创建将通过注册表系统虚拟化、文件系统虚拟化、内核对象虚拟化等资源虚拟化技术实现。
2.面向同构的远程应用虚拟化。面向同构的远程应用虚拟化采用分布式的体系结构，应用软件以服务的形式封装部署在服务器端，客户端通过远程桌面服务、浏览器方式或应用程序流技术调用远程的应用程序服务。当采用远程桌面服务技术或浏览器方式时，客户端只负责程序的输入和输出，应用程序实际运行在服务器端，消耗服务器端的资源。这种方式在客户端资源受限的情况下极为适用，如客户端是手机、平板电脑等移动通信设备时。而当采用应用程序流技术时，服务器端将应用程序分成数量不多的段，并以流的方式将应用程序启动时所需的代码段推送到客户端，以提高应用程序在客户端执行时的启动速度。当客户端需要应用程序更多的功能时，服务器端再将所需的部分推送到客户端。结合缓存和预取技术，将进一步提高应用程序服务的响应速度。
３．评估方法。在选取质量评测指标后，即可采用性能测量和性能建模２种方法进行评估。性能测量即采用基准程序从微观或宏观的角度测量应用虚拟化的性能表现。这是当前测量应用虚拟化服务质量的主要方法。不足之处是当前缺乏成熟的针对应用虚拟化的测试规范。性能建模即在对应用虚拟化系统进行抽象和简化的基础上，建立应用虚拟化系统的数学模型，然后运用数学理论与方法求解系统模型的性能参数和指标，最后分析性能和系统及负载之间的关系。性能建模方法无需成本费用、灵活性高，但模型中存在简化和假设，故与实际系统存在一定偏差，且应用难度较大。
三、趋势
1.应用虚拟化性能优化研究。对远程应用虚拟化而言，通信信道的质量将严重影响其性能。如何在低质量的通信信道下保证远程应用虚拟化的性能至关重要。在本地应用虚拟化中，如何提高虚拟执行环境的效率，使应用程序在其上的性能接近在本地执行环境中运行的性能也是下一步本地应用虚拟化性能优化的研究重点。
2.弱化应用虚拟化的平台依赖性。当前对异构应用虚拟化的研究还不够成熟。在面向异构的本地应用虚拟化研究中，应用程序在异构平台中运行的可靠性、性能、安全性还需要进一步提升。而在面向异构的远程应用虚拟化研究中，当前还不支持应用程序在基于异构平台的客户端本地运行。
3.应用虚拟化的可靠性研究。应用虚拟化的可靠性受到多种因素的影响。在面临这些因素时，如何采用各种错误避免、查错、纠错、容错等技术以增强应用虚拟化的可靠性是未来应用虚拟化的一个重要研究方向。
4.应用虚拟化的安全性研究。如何保证应用虚拟化中应用程序服务的可信，如何确保用户数据的安全，如何确保用户与远程应用虚拟化服务器的交互安全是应用虚拟化理论研究的重要内容。
随着当今企业信息化的发展，大型煤炭企业高性能虚拟化计算数据中心的设计与实施，是国内外企业信息化重点关注的领域。设计出功能全面、安全可靠的企业数据中心方案并付诸实施，是国内煤炭企业信息化建设的重点。完成本项目，不仅提供了完整可靠的数据中心设计与实施方案，提高了信息化程度，为信息化应用提供了安全可靠的支撑平台，为集团公司数字化发展奠定了基础，同时还为其他大型企业在信息化基础设施建设和运维方面提供了成功的实施案例，开拓了思路，并且数据中心也可为社会上的其他企业提供高效可靠的信息化数据外包业务。
参考文献：
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