基于虚拟化技术的省级政务数据中心的设计与实现

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1、硕士学位论文1．1研究背景和意义第1章绪论当今，现代信息和通信技术的发展对人类社会的各方面都产生着深刻的影响。随着信息服务在数量和种类上的快速增长，企业和政府纷纷把核心业务和数据放到数据中心运营。一个完整的数据中心在其建筑之中，由支撑系统、计算机设备和信息服务这三个逻辑部分组成【l】。对现代政务数据中心的需求源于当今电子政务服务的需求。电子政务就是把现代信息和通信技术引入政府机构，将管理和服务通过网络技术进行集成，在互联网上实现政府组织结构和工作流程的优化重组，创建一个虚拟的政府办公环境【2】。电子政务系统则是建设在互联网和政务数据中

2、心上，充分利用信息电子化技术，实现以政府政务流程智能为目标的信息系统。电子政务系统建设经历了四个阶段：第一阶段是政府信息公开阶段，政府门户网站建立，公开政务信息，提供办事事项的相关表格下载；第二阶段是在线办理事项阶段，政府部门在线处理政务事项，在信息系统和数据库的支撑下，实现业务办理信息化；第三阶段是纵向信息系统整合阶段，相同的上下级政府部门利用多级网络和中心数据库实现三级政府部门甚至四级政府部门信息系统整合，构建统一的信息平台；第四阶段是水平的电子政务信息系统整合阶段，实现跨部门的政府信息资源共享和政务协同[31。目前湖南省电子政务

3、系统建设正处在第三阶段和第四阶段的过渡时期，电子政务的特点是业务数据来源于省市县三级，系统建设和应用需要多部门协同合作，处理事务的数量海量增加，数据大集中的趋势越来越明显，对承载这些电子政务系统的政务数据中心都提出了很高的要求。政务数据中心要求向灵活、方便、快捷的现代数据中心转变【4】。现代数据中心核心技术应用最广泛的是虚拟化技术，虚拟化技术提供的封装和隔离特性使应用所在的平台与底层服务器环境隔离，有利于实现资源的充分利用、调度灵活；管理维护方便；应用部署快捷，同时有利于数据中心的节能绿色环保【5】。早在2008年，《财富》杂志列出的

4、100强公司的数据中心全部采纳了服务器虚拟化技术，《财富》杂志列出的500强公司中绝大多数也使用了服务器虚拟化软件【6】。虚拟化研究也是云计算的基石，云计算的应用绕不开虚拟化的实现。正是以虚拟化、云计算等新型技术、观念的兴起为背景，2011年湖南省人民政府颁布的《数字湖南规划(2011一一2015年)》中提出：“加强数据共享和服务平台建设，促进政府部门信息共享和业务协同"；“以民生服务为导向，整合利用基于虚拟化技术的省级政务数据中心的设计与实现各领域、各部门数据和服务资源，建立统一的电子政务公共服务体系和云服务平台。”建成云服务平台是

5、当今政务数据中心建设的目标，而云平台的核心基础技术之一就是虚拟化技术。1．2政务数据中心建设存在的问题烟囱式的部署模式是目前政务数据中心最常见的部署模式，在这种模式下各个应用系统之间无法共享计算资源，独占一台或数台计算设备。物理资源与其上运行的政务系统不可分割，一旦物理资源出现问题，其上的政务系统无法快速迁移，会造成系统的断线【7】。很多问题就在这种部署模式下产生：部署应用时间长：政务数据中心的典型特征是每个应用独立部署一套硬件，而政府采购硬件，有一系列的程序，很难做到快速部署；无伸缩性：政务数据中心将每个应用与具体的硬件绑定，当应用

6、需要硬件性能提升时很难马上到位；资源利用率不高：政务数据中心配置了大量的硬件资源，表现在投资高昂、大机房、高能耗等，而实际使用中，多数服务器负载不到10％【8】；管理复杂：针对每个单独的物理资源需要不同的管理模式，单是登录每台服务器管理就非常复杂和繁琐；运行稳定性差：为了保证业务持续性，经常对系统采用双机热备或集群配置，带来成本的双倍增加，还不一定能保证系统的运行稳定。总之，面对政务系统数据大集中和应用密集型的发展趋势，现有政务数据中心的部署模式需要改变。1．3数据中心虚拟化带来的优势虚拟化技术提供的封装和隔离特性使应用所在的平台与底

7、层服务器环境隔离，在一台物理服务器上可以部署多个基于不同操作系统和中间件的应用系统【9】。有了这样的特性，虚拟化技术给数据中心带来的优势：1．加速应用的部署。采用服务虚拟化后，只需通过虚拟化管理平台，在已有的虚拟化池上部署一个封装好的操作系统和应用程序的虚拟机，可以通过模板生成，也可以直接导入OVF(OpenVirtualizationFormat，开放虚拟化格式)文件，再进行一些参数设置即可【lo】。部署时间只需要几十分钟，部署成本也大大降低[11】。2．扩充资源非常方便。服务器虚拟化技术，可以很方便的扩充资源池的物理服务器，从而增

8、加整个资源池的计算能力、I／0吞吐。对已部署好应用的单个虚拟机，支持cpu热插拔和内存热插拔，可以在不关机的情况下很方便的扩充服务器CPU和内存。硕士学位论文3．提高了资源的利用率。可以将原来部署在多台服务器上的应用整合