當前，中小企業(yè)普遍把采用網(wǎng)絡(luò)和引入管理信息系統(tǒng)作為提高企業(yè)競爭力的信息化手段。但由于信息技術(shù)日新月異，軟硬件更新速度加快，企業(yè)用于信息化的投資費用日益增長。傳統(tǒng)的企業(yè)信息管理及網(wǎng)絡(luò)管理模式，已經(jīng)不能充分滿足企業(yè)提高信息系統(tǒng)資源利用率、降低管理成本，提高安全性和可靠性等迫切要求。
近年來興起的虛擬化技術(shù)由于能有效利用各種IT資源，快速部署操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件、減少對硬件性能的依賴及硬件更新速率、滿足客戶降低運營維護成本等優(yōu)點，在大型企業(yè)、公共服務(wù)機構(gòu)等領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用，將來也有望引入中小企業(yè)，成為中小企業(yè)提高信息管理效率與服務(wù)效能的有效解決方案。本文在研究虛擬化技術(shù)與虛擬機概念及其發(fā)展狀況基礎(chǔ)上，分析虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢及其引入對于中小企業(yè)信息管理困境的作用，提出利用虛擬技術(shù)構(gòu)建中小企業(yè)信息環(huán)境的解決方案。
一 虛擬化技術(shù)與虛擬機
1.1 虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)，原本指資源的抽象化，就是把物理資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源，以打破物理結(jié)構(gòu)之間的壁壘，資源的管理都將按邏輯方式進行，完全實現(xiàn)資源的自動化分配。
虛擬化本質(zhì)上是一種物理資源封裝手段，通過虛擬化技術(shù)可以最大限度地屏蔽軟硬件資源的差異性，還可以根據(jù)需要靈活分配這些資源，減少總體成本。
虛擬化技術(shù)通過虛擬機監(jiān)控器對底層硬件資源進行管理，支持多個操作系統(tǒng)實例同時運行。虛擬化技術(shù)的目標是實現(xiàn)資源利用率的最大化，同時將底層的物理設(shè)備與上層操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件分離，從而實現(xiàn)計算資源的靈活性。
虛擬化從實現(xiàn)層次可以分為：硬件虛擬化、操作系統(tǒng)虛擬化、應(yīng)用程序虛擬化，從被應(yīng)用的領(lǐng)域可以分為：服務(wù)器虛擬化，存儲虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、桌面虛擬化。
1.2 虛擬機
虛擬機即Virtual Machine(VM)，是針對真正的計算機而言的概念，是一個模擬真實計算機進行工作的軟件系統(tǒng)。按IBM的定義，虛擬機是物理主機(Host)的一個或多個拷貝，每個拷貝都是完全受保護的獨立系統(tǒng)，可以像主機一樣運行自己的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，通常稱作客戶機(Guest)。
換句話說，虛擬機是通過軟件模擬的、具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統(tǒng)。虛擬機是一個抽象的計算機，和實際的計算機一樣，具有一個指令集并使用不同的存儲區(qū)域。它負責執(zhí)行指令，還要管理數(shù)據(jù)、內(nèi)存和寄存器。這臺虛擬的機器在任何平臺上都提供給編譯程序一個的共同的接口。編譯程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然后由解釋器來將虛擬機代碼轉(zhuǎn)換為特定系統(tǒng)的機器碼執(zhí)行。使虛擬機發(fā)揮作用的虛擬機軟件是一層位于操作系統(tǒng)和計算機硬件之間的代碼。
1.3 虛擬機技術(shù)的歷史與現(xiàn)狀
虛擬機技術(shù)出現(xiàn)干20世紀60年代，主要目的是提高當時極為珍貴的計算資源的利用率，本世紀初，在計算機硬件強大性能的前提下，如何降低系統(tǒng)成本、提高系統(tǒng)資源利用率、降低管理成本，提高安全性和可靠性、增強可移植性以及提高軟件開發(fā)效率等迫切需求，使虛擬機技術(shù)重新成為計算機技術(shù)研究的焦點之一。
目前，在虛擬化技術(shù)方面，影響較大的解決方案有：SWsoft公司的Virtuozzo、VMware公司的第三代虛擬架構(gòu)軟件(V13)、Citrix公司基于開源項目的Xen、Microsoft公司的Hyper-V項目等。在系統(tǒng)成熟度和市場占有率方面，VMware公司的V13具有較明顯的優(yōu)勢。而在系統(tǒng)軟件方面，Microsoft的windows 2003企業(yè)版及以上版本的許可協(xié)議，亦可支持虛擬服務(wù)，Microsoft Server 2008更內(nèi)置了虛擬化服務(wù)，極大地促進了虛擬服務(wù)環(huán)境的普及。
二 中小企業(yè)信息管理的困境及虛擬化技術(shù)的引入
2.1 中小企業(yè)信息管理面臨的困境
中小企業(yè)信息系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境構(gòu)建，信息資源管理上面臨的突出困境主要表現(xiàn)為以下幾個方面。
(1)獨立部署的信息應(yīng)用較多。受傳統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)的影響，不同的信息系統(tǒng)相互獨立，易形成信息孤島。
(2)企業(yè)服務(wù)器數(shù)量大，總擁有成本高，但服務(wù)器的硬件資源利用率低，為保證企業(yè)信息系統(tǒng)運行的流暢，需經(jīng)常購置性能更高的服務(wù)器，從而造成IT成本的增加。
(3)管理任務(wù)量巨大。信息技術(shù)人員必須經(jīng)常進行軟硬件資源的部署，同時卸載不需要的資源，造成管理任務(wù)量巨大。
(4)服務(wù)保障水平及系統(tǒng)的安全性較低。
2.2 中小企業(yè)引入虛擬化技術(shù)的依據(jù)
中小企業(yè)引入虛擬化技術(shù)，主要是基于虛擬化技術(shù)的特性及其所具有的優(yōu)點。
概括來講，以虛擬機技術(shù)為核心的虛擬化解決方案，可以利用服務(wù)器池等方式，在物理機上虛擬多臺計算機，同一臺PC上可使用兩種以上的操作系統(tǒng)。安裝和配置新系統(tǒng)的時間極大縮短。應(yīng)用程序以及操作系統(tǒng)的錯誤不至于影響系統(tǒng)的整體狀態(tài)，降低了異質(zhì)資源管理的難度。
具體來講，虛擬化技術(shù)的特性和優(yōu)點主要有以下幾點。
(1)可支持多種操作系統(tǒng)：支持包括運行在windows和Linux等平臺上的各種操作系統(tǒng)，而且在客戶機上可以同時運行多個虛擬操作系統(tǒng)，所有的客戶機虛擬操作系統(tǒng)就是一臺獨立的PC。
(2)安裝快捷、克隆簡便
利用虛擬化管理軟件，虛擬出來的硬件與宿主機的物理設(shè)備無關(guān)，可最大限度地保證虛擬機的硬件兼容性，通過復制虛擬機系統(tǒng)的相關(guān)文件就可快速衍生出新的虛擬機，安裝簡便、快捷。
(3)虛擬機集成度高
各類軟件可不經(jīng)修改地運行在虛擬機中，虛擬機可以為軟件提供的運行時隔離、在線遷移等功能都無須修改軟件。虛擬機對軟件屏蔽了底層硬件平臺的異構(gòu)性，支持軟件跨平臺運行。
(4)虛擬機隔離性強
多個軟件可通過虛擬機互不影響地運行在一臺機器上，體現(xiàn)對底層硬件資源的共享。
(5)虛擬機可以方便地進行移植
虛擬機實例中所有軟件都封裝在一個單獨的虛擬硬盤文件中，虛擬機的備份，安裝、復制、分發(fā)都可以通過復制虛擬硬盤文件的方式實現(xiàn)，增加了軟件部署的方便性和靈活性。
(6)虛擬機管理性強
虛擬機的開機、關(guān)機、休眠，甚至虛擬硬件的添加，修改、刪除等操作都具有編程接口，用戶可以通過程序完成對虛擬機的硬件的管理和控制，可實現(xiàn)硬件資源的遠程和集中管理。
(7)有較強的容災(zāi)功能
虛擬管理軟件提供的在線遷移技術(shù)，可以在服務(wù)器池各服務(wù)器之間安全地備份和遷移整個虛擬環(huán)境而不會出現(xiàn)服務(wù)中斷；最大程度地減小了系統(tǒng)補丁失敗、病毒感染和升級帶來的影響，也可從計劃外的故障中立即恢復。
(8)提高資源利用率，降低運行維護成本
虛擬化技術(shù)可將各種應(yīng)用系統(tǒng)整合在一臺服務(wù)器上工作，減少服務(wù)器的數(shù)量。通過縮減物理基礎(chǔ)架構(gòu)，服務(wù)器及相關(guān)IT硬件變少，從而有效地降低能耗成本，符合低碳經(jīng)濟原則。
(9)降低PC機頻繁更新?lián)Q代的成本
虛擬化技術(shù)減少企業(yè)頻繁更新更高配置的計算機及各種硬件設(shè)備，還可以用瘦客戶機來替代PC機，從而大大降低了頻繁更換PC設(shè)備帶來的開支。
三 利用虛擬化技術(shù)構(gòu)建靈活可靠的企業(yè)信息環(huán)境
中小企業(yè)利用虛擬管理軟件(如VMware)構(gòu)建企業(yè)信息環(huán)境，主要可采取以下做法。
3.1 建立服務(wù)器池
通過建立服務(wù)器池，將企業(yè)的全部應(yīng)用(如網(wǎng)站服務(wù)器、文件服務(wù)器、桌面系統(tǒng)管理服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用軟件和系統(tǒng)等)整合在幾臺高性能服務(wù)器中，改變過去一個應(yīng)用或少數(shù)應(yīng)用占用一臺服務(wù)器的局面。
3.2 建立與硬件無關(guān)的桌面虛擬機環(huán)境
企業(yè)信息管理人員可利用虛擬管理軟件生成桌面虛擬機，這些桌面虛擬機與物理環(huán)境(如PC、服務(wù)器等)無關(guān)。由于所有的應(yīng)用均可安裝在相同的硬件環(huán)境里，管理員不用再擔心由于計算機硬件兼容性問題導致無法安裝某些軟件的問題。
3.3 在同一系統(tǒng)上同時運行多臺虛擬機
利用虛擬管理軟件，可以在同一系統(tǒng)上同時運行多臺虛擬機。且系統(tǒng)上每個虛擬機相互獨立、隔離。即使某臺虛擬機由于誤操作導致系統(tǒng)完全崩潰，也不會影響到其他虛擬機系統(tǒng)的正常操作。
3.4 快速部署操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件
借助于虛擬管理軟件提供的模板功能，可以提前制作好完整的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件并將其轉(zhuǎn)換為模版，每當管理員需要部署新的虛擬桌面(把企業(yè)各部門和人員需要的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件分發(fā)給虛擬機)時，借助于事先制定好的模版，只需幾分鐘就可以部署一臺完整的安裝好所有應(yīng)用軟件的虛擬桌面機，增加了管理員的管理效率。
3.5 為企業(yè)員工提供遠程使用企業(yè)信息資源的環(huán)境
企業(yè)可以為每位員工建立獨立的，大容量的虛擬存儲空間。員工可以利用企業(yè)網(wǎng)絡(luò)終端或遠程終端登陸來利用自己的專有空間存取信息資源，并可擺脫空間、時間、設(shè)備的限制，遠程使用這些資源。
四 結(jié)語
隨著虛擬化技術(shù)的日益普及，中小企業(yè)采用虛擬化管理系統(tǒng)進行信息資源管理與服務(wù)，將成為中小企業(yè)主流的信息化解決方案之一。因此，中小企業(yè)經(jīng)營管理人員及技術(shù)人員，應(yīng)當及早了解虛擬化技術(shù)及其應(yīng)用問題，大力開展相關(guān)學術(shù)研究，為虛擬化技術(shù)的引入做好充分的準備，從而為企業(yè)構(gòu)建基于先進信息技術(shù)的良好信息環(huán)境奠定堅實的基礎(chǔ)，在引入虛擬化技術(shù)時，應(yīng)充分評估虛擬化給中小企業(yè)帶來的好處和風險，并與相關(guān)廠商合作開發(fā)適用系統(tǒng)。
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