资源虚拟化论文

资源虚拟化论文（共10篇）

资源虚拟化论文 篇1

数年前,301医院在国内同行中率先上线电子病历系统,成为业内首个吃螃蟹者。

就在众多的医疗机构正在为“信息孤岛”和信息资源不共享而头疼不已的时候,记者了解到,作为国内重点的三甲医院,中国人民解放军总医院(以下简称301医院)的信息化建设正在走向时下热门的云计算、虚拟化之路。

医院信息化“风云”变幻

“我们医院信息化发展得非常早,是国内最早发展医疗信息化的一代。”301医院医学信息所所长史洪飞表示。据了解,301医院从1978年开始引进针对计算机方面的人才,1986年引进一台惠普3000小机开始医院的信息化工作。1992年进入了集中分布式环境。1997年与卫生部开发“军卫一号”工程,由此进入第三代信息系统,运转到现在。2012年拥有终端5500多台,覆盖了医院的所有信息系统。

记者了解到,从早期的“军卫一号”到后来的HIS、PACS、电子病历、银医卡、HRP等系统逐步展开,形成了301医院信息化的独特发展历程,也为医院后期信息化的虚拟化提升打下了良好的基础。

数年前,301医院在国内同行中率先上线电子病历系统,成为业内首个吃螃蟹者。据当时的计算机应用与管理科主任、如今的医学信息所副所长薛万国介绍,一些大的检查科室,像检验、放射、超声、病理、核医学、内镜等大部分检查实现了电子化,大约占到所有检查的70%以上。在临床这块,门诊医生站、住院医生站、处方、医嘱、护理记录这些都已经完成。在一些小的科室,301医院还没有实现电子化的覆盖,比如一些小的实验室。301医院共有三大检验科室,分别是临检科、生化科、微生物科,它们的电子化覆盖到了80%。

在301医院历任信息化主管史洪飞、薛万国、刘敏超等人的努力下,目前医院的信息化水平已经在国内同类医院中处于领先水平。特别是医院信息化总体建设情况规模很大,应用面很广。当人们进入到301医院所能看到的,想到的任何业务都有可能涉及到信息化。甚至于排班表的制作都有单独的软件,可以说信息化早已经深入到301医院业务层的方方面面了。

处于信息化“临界点”

在新的医 疗改革推 动下 ,信息化对于医疗行业的重要性更为突出了。而医院的信息化却面临巨大的挑战。正如史洪飞谈到的,“医疗行业的信息化正处于一个临界点”。

所谓的“临界点”,其实不难理解。新医改是以信息化为支撑的,因此,几乎所有的医院都在发展信息化。而医疗行业信息化最大的问题就是“烟囱式”基础架构,也就是每一个应用拥有一套独立的设备,无法实现新医改趋势下的流程再造和数据的融合需求。然而,如果直接把所有的老系统全部换掉,投资将会非常巨大,因而医院又非常希望能把原有的老旧系统利用起来,实现逐渐过渡。而事实上,新技术对于老系统的支撑力度并没有想像的那么高。

具体到301医院,IT运营面临的挑战是:在共有服务器(168台)、存储(总量超过140TB,日增量200GB)、网络(超80台)、终端设备(超过5500台)和应用系统(超过160个)无限扩张的同时,物理服务器的低利用率,分散存储设备的维护和扩容,以及对数据全面的安全审计,开发商已死的系统的维护等问题日益突出……要紧的当然还有IT投入,“医院毕竟是医院,在IT方面的投入尤其是基础设施投入远小于需求。”史洪飞说,医院希望通过云计算能够给IT运营解决这些问题。

虚拟化之路

相比Google、Amazon、阿里、百度等云计算企业都有强大的技术团队,传统行业要拥抱云计算比想象中要难得多,人才、资金、技术,都是短板。因为是“颠覆性技术”,云和大数据的应用更需要谨慎测试和验证,大部分的传 统大中型 企业很难 做到,尤其是行业用户,对高集成度解决方案的需求更为迫切,云基础设施厂商无法满足,有志于此的细分云应用提供商同样也难处颇多。

“目前医院的多数服务器利用率不超过20%,物理设备更新难度加大;存储设备分散;全面信息审计无法实现;大量基础设备对机房提出挑战;以及终端设备数量膨胀增加了维护成本与难度。”史洪飞说,“从2012年开始,我们对云计算进行深入调研。主要从四大领域进行探讨:公有云、服务器虚拟化、存储虚拟化与桌面云。”

最终,301医院选择了服务器虚拟化方案,将非核心业务的服务器进行池化,保证数据的平稳运转。史洪飞解释道,“服务器虚拟化目前还只能实现由大到小的虚拟化,并且不适用于跨硬件的情况。另有两个问题导致我们最终放弃存储虚拟化:一方面,虚拟化网关会成为单点故障的隐患 , 可靠性有 所怀疑 , 另一方面,存储虚拟化将会导致资源不可知,也就是数据的具体存储位置是不确定的,医院觉得心里不踏实。桌面云方面,其方便维护和应用的移植的特性非常具有诱惑力,然而,前提是IT投入非常高,需要购置终端、操作系统、云管理软件、大型的服务器和存储等等,如果要实现800台门诊站的规模,预计需要投入240万元。而医院的IT预算80%都是用于终端设备的更新。”

“我们主要在Nutanix上进行技术测试。”史洪飞介绍,“测试环境是4台Nutanix 3450刀片服务器的环境、2TB内存,15TB存储。运行系统是基于CS架构的应用系统,包括收费、入住转等基础HIS模块,还有基于BS架构应用系统,包括OA、门急诊实时监控等系统。”

史洪飞表示:“虚拟化能有效地满足我们在数字化医院和区域医疗上的部署需求。而且该解决方案从测试到上线应用的周期缩减了1/2,其开发、验证的速度之快,也大大出乎我们的预料。”据了解,未来301医院将会对服务器虚拟化作进一步的研究,并且希望借助公有云解决远程医疗问题,桌面云也会进一步考虑。

虚拟人力资源管理探析 篇2

虚拟人力资源管理的理论基础与模型

虚拟人力资源管理是运用信息技术与战略伙伴之间架设网络关系，帮助组织获取开发和配备智力资本。常见的策略是将人力资源管理外包化、合作化、信息化。对此，本文以两个理论视角为基础进行分析：一是哈默尔与普拉哈拉德的基于资源观，提出涉及企业竞争力的核心资源是安身立命之所。二是科思提出的交易成本论。资源或资本的结构性安排与治理模式取决于其对特殊企业的专有化程度。在虚拟人力资源管理背景下，前者意指价值维度，与企业成功无碍的人力资源事务应被外向化，以次强化资源，专注核心能力。后者意指独特性维度，人力资源事件虚拟程度依对组织专有化程度而定，专有化程度越低，越宜虚拟。价值和独特性两个维度是决定外包或内部化的标准。价值取决于效用和成本两个因素。根据交易费用论和企业资源论，独特性的意义是外部市场稀缺或企业的专有化。独特性越强就意味着外部化成本越高，人力资源标准化程度越高，就意味着外部化成本越低。在虚拟人力资源管理背景下，当市场交易更有效率时，人力资源经理会选择外包给市场，而外包部分人力资源会削弱系统的独特性。因此，价值与独特性两个维度的结合，有助于实现人力资源战略性、柔性、效率和顾客导向四个目标。基于上述二维结构，提出如下虚拟人力资源管理模型：

在这一模型中，当人力资源管理处于第一象限时，为核心人力资源（高价值、高独特性），其对策为内部化；处于第二象限的传统人力资源管理阶段时（高价值、低独特性），标准化程度高且不具歧义性，对策为外部化；在第三象限的外围式人力资源管理阶段（低价值、低独特性），对策是外部化以减少管理费用；处于第四象限的特质性人力资源管理阶段（低价值、高独特性），内容个性化，时间不定期，且具有长期化的特征，外部化仍为最佳选择，可通过契约方式建立合作关系，企业在不影响内部开发费用的条件下，使外部伙伴的专业知识资本化。例如，伏特公司常年与知名咨询机构保持合作关系，共同策划经营或开展经常性的知识培训。

虚拟人力资源管理的形式及内容

１、虚拟人力资源管理的形式。①虚拟实践社团。企业利用外聘经营顾问、管理专家等智囊人才，扩大了管理幅度，提高了决策水平和管理效率，但企业并未因此而扩大领导班子和增加管理层次。②人力资源外包。这是虚拟人力资源管理最重要的一种形式。它能够增加效率及提高专业性。③员工自助式服务。人力资源管理中某些职工参与性比较强的内容，如培训、日常考核、绩效评估等可以采取自助式服务，既可以避免人力资源部门工作的盲目性和滞后性，又可以节约工作成本，提高管理效率。

２、管理形式本身没有对错之分，在实践中摸索适合本企业的模式才是最重要的。本文仅对人力资源外包的内容进行分析，主要表现在以下几个方面：①招聘虚拟。这有两种方式：一种是有外部中介机构根据企业所需人员的条件进行广泛、有效的筛选，为企业提供较为合理的人力资源的配置。如猎头公司。另一种方式是企业网站上辟有“职位空缺”栏目，求职者可直接访问网站。传统公司多从新闻媒体发布广告招揽人才，会耗费大量时间，还要支付高昂的费用，现在利用资格审查通道数据库，可以快速获取满意人选。这种方式可以有效缓解雇佣双方信息不对称的矛盾。②薪酬虚拟。工资的设计与发放向来是人力资源管理部门的最基本业务，而美国的许多企业已经将该项工作外包给专营企业去做。薪金、福利规划与管理交给专业业主或专业咨询公司，一方面提高双方的效率，享受因各自规模经济而带来的好处，另一方面还会因此而降低企业的经营风险。一份关于３１４家美国大公司的调查显示：２６％的公司将退休健康和其它津贴业务由外包公司来处理。相应的，不少专营公司也越来越规范，充分提供“个性化”服务。③员工虚拟。一类是劳力虚拟，一类是智力虚拟，后者为主导模式。智力虚拟是指一些高级人才提供智力上、知识上的服务，是一种借用外脑的虚拟运作模式。导致这类人员虚拟的原因有三个方面：第一，高额的智力成本开发与要求短期收益之间的矛盾。第二，智力资源的长期培养与多变的竞争环境相互匹配的不适应性。第三，组织内部智力资本供不应求与闲散人力供大于求的矛盾。面对这种情形，越来越多的企业想到了“借脑”。智力虚拟与劳力虚拟的区别在于，他们提供的是智力与知识的服务，其人员多为企业外部的管理专家或技术专家，他们为众多企业共有。④培训虚拟。采用计算机图形仿真、通讯、传感等技术，为人们建立起一种逼真的虚拟的交互式三维空间环境，这种与现实世界极其相似的虚拟技术为企业的人力资源培训带来了极大的便利。具有以下特点：第一，沉浸性。零用虚拟现实技术，培训对象可以完全沉浸在虚拟的现实环境中，逼真的存在感使“被灌者”为“感受者”。第二，自主性。借助于网络，培训对象可以在任何时候，任何地点对培训内容进行选择，培训对象有充分的选择权和自主权。第三，开放性与资源共享性。更新更快捷的虚拟学习，有助于把最新的研究成果反应到培训中，因而是一个开放的系统。资源共享性对于企业而言，加速了学习效率，功效就更为显著。⑤沟通虚拟。媒体和信息日益重要，关键在于自主管理。电子沟通方式将取代传统沟通方式：ＢＢＳ、Ｅ－ｍａｉｌ、交互式ＣＤ、热线、网络新闻、语言应答系统、录像奖杯越来越广泛的应用于企业管理过程当中。

３、虚拟人力资源管理的影响及启示。①虚拟人力资源管理客观上要求人力资源管理部门自身角色积极转变。传统人力资源管理重视职能专业化，虚拟人力资源管理则重视过程、信息和关系管理。人力资源管理者的角色应有某领域的专家转变为开阔战略视野的全局领导，如下表所示：

②虚拟人力资源管理对我国企业人事管理的启示。在知识经济时代，如何运用自身最强的优势和有限的资源，最大限度的提高核心竞争力是每一个企业必须面临的问题。新经济条件下，成本、技术、生产已为组织能量（组织速度、反应能力、学习能力、创新等）所取代而成为关键的竞争点，能够获得竞争优势的企业必将是那些高效率、快速反应及创新管理的企业，能够集中优势资源，最大限度整合企业能量和员工力量的企业。目前，我国的企业人力资源管理还存在很大差距，尤其是在培训和福利方面更为突出，随着福利项目在职工工资总额中所占比例的逐年上升，它已日益成为社会保障的重要项目。人力资源管理业务虚拟化的思想可以位置提供借鉴，是企业福利向社会福利转变，让企业尽快从福利抱负中解脱出来。另外，我国企业培训方面也有很大欠缺，由于国有企业给予各种原因或无力培训员工（无资金、无场地和对培训资源的占用），使员工的工作技能和知识水平得不到提高，跟不上社会对劳动力的需求。通过培训业务的虚拟，将员工、企业和培训专营机构三者结合在一起，共同承担员工培训的成本或风险，从而使培训工作走出低谷。总之，我国企业人力资源管理实现虚拟化还有很长的路要走，但是，虚拟管理的思想可以为我们管理的变革提供借鉴。

基于虚拟化技术实现资源整合 篇3

1 信息化资源整合和虚拟化的概念

信息化资源整合就是对信息化资源整理加工的过程, 通过技术和管理手段的融合, 通过建立机制、丰富手段, 优化人员、流程、工具等信息化元素, 实现科学化、规范化、精细化管理的目的。

虚拟化是一个广义的术语, 在计算机方面就是在底层硬件基础上进行抽象, 通过虚拟服务器对硬件资源按照需求进行规划, 重新定向逻辑分配, 实现相互独立的运行空间。

2 基于虚拟化技术的资源整合

目前, 虚拟化技术已从理论阶段向实践阶段过渡, 各个服务器、网络、数据库、中间件、存储厂商都在尝试, 其中VMware作为产品, 其与IBM、HP、DELL、CISCO、ORACLE、EMC、NETAPP等厂商的合作, 促进了虚拟化技术的广泛应用, 更是为云计算的推动注入了催化剂, 也为实现信息化资源整合提供了技术保证。

2.1 虚拟化技术的选择

虚拟化技术大致可分为完全虚拟化和准虚拟化, 其中:完全虚拟化基于hypervisor, 代表产品是VMware和Virtual PC;准虚拟化是通过对操作系统核心层面的改变, 与hypervisor协同工作, 代表产品是Xen。

结合天津财税信息化建设业务快速增长、设备需求量大、应用相对分散、备份机制不健全等实际情况, 可重点考虑完全虚拟化技术应用, 特别是VMware的推广使用。

2.2 虚拟化技术的应用

整合中, 虚拟化技术的应用应以降低成本、改进服务、加强管理为原则, 保障性能的提升、业务的连续运行和管理的动态监控。

2.2.1 规划基础架构

本着利旧的原则, 利用IBM的6个HS22刀片服务器、HP的6个460C刀片服务器、DELL的5个R910PC服务器、EMC的CX4和HP的4100存储等资源分别搭建业务内网和业务外网虚拟化环境, 配置ESX4.1虚拟化宿主机, 利用VMware对于业务连续性保护功能实现对应用和数据库的保护, 同时升级IBM的2个HS20刀片服务器搭建虚拟化环境, 利用v Ranger5.0将需要进行备份和容灾的虚拟机复制到此环境, 对整个虚拟化架构进行保护。

2.2.2 VMotion和DRS技术应用

VMware VMotion可以将正在运行的整个虚拟机能够在瞬间从一台服务器移到另一台服务器上。虚拟机的全部状态由存储在共享存储器上的一组文件进行封装, 而VMware的VMFS群集文件系统允许源和目标VMware ESX同时访问这些虚拟机文件。然后, 虚拟机的活动内存和精确的执行状态通过高速网络迅速传输。因网络也被VMware ESX虚拟化, 因此, 虚拟机保留其网络标识和连接, 从而确保实现无缝迁移。

Vmware DRS是分布式资源调度程序, 通过跨聚合到逻辑资源池中的硬件资源集合来动态地分配和平衡计算容量。Vmware DRS跨资源池不间断地监控利用率, 并根据反映了业务需要和不断变化的优先事务的预定义的规则, 在多个虚拟机之间智能地分配可用资源。当虚拟机遇到负载增大时, Vmware DRS将通过在资源池中的物理服务器之间重新分布虚拟机来自动为其分配更多资源。

使用VMware VMotion保障业务的连续性, 同时采用DSR技术进行系统资源调配, 打破由管理员监控调整的模式, 由DSR根据虚拟机实际运行情况, 对内存、CPU等资源进行动态调整。

2.2.3 HA技术应用

采用HA技术, 由v Center发送再重启的指令, 令ESX主机自动启动应用, HA的控制器会记录宕机的主机在宕机时运行的具体虚拟机, 从存储上找到宕机的主机, 通知HA根据顺序依次重启主机, 在硬件突发故障时, 减少宕机时间。

2.2.4 v Ranger软件的应用

利用v Ranger, 在将备份文件发送到目的存储之前将对文件进行压缩, 在全备份的同时, 执行增量备份, 逐块扫描数据, 仅对上次备份后更改的文件等做备份, 以减少备份数据的数量。消除了由于备份而消耗在ESX Server上的资源, 提升备份操作的工作效率。

2.3 虚拟化的管理

应用虚拟化技术进行资源整合后, 在满足应用需求, 控制底层架构的安全性, 稳定性和可用性的同时, 仍需要一种有效的手段来进行基础建构环境的监控和优化管理。

v Foglight基于v Sphere 4.1的虚拟化环境, 整合v Center功能, 提供完整的图形化界面来显示虚拟化系统运行状况。管理员可以清楚的掌握v Center、Datacenter、Resource pools、Clusters、ESX Server及VM运行的情况。通过v Foglight搭建管理中心平台, 辅以制度手段, 监控设备健康情况, 包括CPU使用率、内存使用量、网络吞吐量、应用进程等, 实现虚拟化架构容错的全自动化。

除设备虚拟化之外, 在存储虚拟化、网络虚拟化等方面还有很多值得深入的地方, 应将信息技术与管理手段有效结合, 形成整体可行的规划设计, 才能真正全面发挥信息技术优势, 提高信息技术应用水平和管理水平。

参考文献

[1]张巍.企业虚拟化实战-Vmware篇[M].机械工业出版社.

[2]石磊, 邹德清, 金海.Xen虚拟化技术[M].华中科技大学出版社.

[3]Brockmeier, Joe/Hess, Kenneth.Practical Virtualization Solutions.Prentice Hall Ptr.

资源虚拟化论文 篇4

摘 要：虚拟仿真在电类专业人才培养中占有重要地位，相关资源是新时期教育信息化建设的核心内容。围绕全校电类课程实践教学公共平台，从实验、实习、课外创新与网络共享等方面，对各类虚拟仿真教学资源的建设作了介绍，通过虚拟仿真教学资源推动信息化建设，虚实互补提高教学质量，探索国家级虚拟仿真中心创建之路。

关键词：信息化；虚拟仿真；教学资源；实践平台

中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2014）21-0045-03

一、引言

根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，国家级虚拟仿真实验教学中心已成为未来高校信息化建设的主要方向。广州大学电工电子实验教学中心（下称“中心”）作为省级示范中心，建有涵盖实验—实习—课外创新的电类公共教学平台体系，是全校共享的电类专业基础实验室、以及实践和创新基地，在信息化建设方面取得了较大进展。

虚拟仿真是电类学科基本的设计开发与教学工具，相关资源是中心信息化建设的重点。长期以来，中心以“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”为指导思想，校企合作研发与共享先进相结合，根据应用创新人才培养目标，紧贴教学需求推进相关资源建设，进行教学改革与创新，虚实结合相互补充[1]，建设了虚拟仿真实验教学中心。

二、教学资源建设

目前中心已投入教学的虚拟仿真资源大体分为四类：设计开发类、教学展示类、Android移动应用、以及开放式网上虚拟实验，实现了实验—实习—课外创新的全平台覆盖[2-4]（如图1）。开设虚拟仿真实验的课程19门，出版教材4本，编写实验讲义15本，中心的实验教学水平实现质的飞跃。

1.构建实验仿真平台，提高综合设计能力

设计开发类仿真软件是电类实验基本的辅助开发工具，起步早，种类多，开设课程多，已投入实验教学的主要有5种，解决了电类学科实验教学部分项目真实实验难以实现、耗材消耗大、设计效率低、设备成本高、尤其是综合设计性实验开展难等问题（如表1）。

2.建设网上虚拟实验室，提高自主学习能力

为了解决课外自学、实验预习及其效果评价、师生互动、数据分析以及教学管理等问题，中心与企业联合开发了开放式网上虚拟实验室，解决了公共基础课的全天候开放式自主学习难题[5]，教研也有了依据，中心教学水平得到质的提高。

学生通过网上虚拟实验平台，利用虚拟元器件与仪器设备搭建电路、调节参数和测量数据，从而进行实验预习与自主实验，不受时空限制，且具智能提示、自动批改、信息发布、数据收集分析、互动交流、成绩评定、成绩发布功能，老师更能掌握学生的预习情况，进行教学演示以及互动答疑等操作，帮助老师从重复性劳动中解脱出来多做创造性劳动；历史数据使后期数据挖掘有了依据，增强了讲课针对性，便于不断优化教学，鼓励老师将更多精力投入到教学研究工作中，提高了教学效果。

已用于5门电类基础实验课：电路、模电、数电、高频、电工电子学，受益专业9个。

3.完善实习虚拟平台，提升工程实践能力

电工电子实习是大部分工科专业的工程实训环节，为了解决部分项目成本高、危险、污染、综合训练难等问题[6]，校企合作研发了教学展示类虚拟仿真资源，采用3D技术，给人身临其境的沉浸式体验，辅助实体训练项目，方便学生预习和教学演示，提高实习效果，其沉浸感、交互性和重复性优势可用于解决电类领域传统教学中微观、抽象、污染或高危过程的展示问题（如表2）。

4.打造课外实践虚拟平台，提高创新能力

（1）虚拟仿真促进跨学科协同创新

中心利用教学资源全校共享优势，创建了跨学科实践创新开放平台，采用Arduino+Android开源软硬件集成一体化虚拟开发环境，每年选拔一批大一学生，构建若干光机电算设计等一体化项目组，结合虚拟仿真技术开设了系列培训课程，如智能车硬件设计（Altium Designer）、AVR与智能车（Proteus）、移动物联网设计（Arduino+Android）等，提供先进、热门的智能赛车原型，指导学生进行以任务为导向的创意机器人或飞行器设计，建立了AB班进退机制，培养学生的团队合作精神和科研、动手、交流沟通能力，提高了学生的跨学科应用水平。

（2）虚拟仿真方便赛事选拔

依托中心的创新基地，开设了校级科研竞赛创新班，建设了专门的虚拟仿真室和开放室，虚拟仿真的引入，减少了创新班系列课程对设备和耗材的消耗，更为中心赛事组织和学生选拔工作带来了便利，中心通过赛事门户网站和虚拟仿真软件进行预赛，大量虚拟资源通过网站共享，解决了场地依赖问题，赛事过程更容易控制，减少了耗材和人力消耗，决赛时才用实体作品，解决了大规模竞赛的组织、环境、人力和经费等难题。

三、建设虚拟中心网站，扩大资源共享

中心门户网站是信息化建设和资源共享的窗口（如图2）。中心发挥虚拟仿真类教学资源易于网络共享和维护更新的优势，建设了大量虚拟仿真资源，利用门户网站开展网上虚拟实验、网络课程、开放预约、实验管理、赛事组织、论坛交流和青少年科普，服务我校师生及社会，发挥教学资源的延伸作用，突破了时空的限制[7]。

中心通过网站实现了4门网上虚拟实验课程、24门校级网络课程、9门虚拟仿真课件和7种Android虚拟仿真应用的网络共享，提供了约46GB的网络虚拟仿真学习资源，学生可在线预习实验内容、了解实验过程，试做虚拟实验，提供了智能指导、自动批改和信息查询等特色功能，在课外自主学习的过程中，可与教师通过学习论坛互动交流。目前已有5个学院的12个专业使用这些虚拟仿真资源进行自主学习，年约8000人次。

四、结论

虚拟仿真教学资源是未来教育信息化建设的主要方向，也是高校实验教学示范中心建设的重要内容，围绕电类实践教学的需求，进行了各类虚拟仿真教学资源的建设与网络共享，取得了阶段进展；必须看到，虚拟仿真教学资源的建设是一个不断完善的过程，长期投入较大，除了建设校级公共实践平台提高共享效益，探索校企共建共享持续发展的新道路，将是未来建设国家级虚拟仿真实验教学中心的新课题。

参考文献：

[1]张家港职业教育中心.虚拟仿真技术助推学校信息化建设[J].中国教育信息化，2013（15）：43-43 .

[2]曲伟，邱成军.电工电子实验教学中心实践教学体系建设与实践[J].实验室研究与探索，2010，7（29）：216-218.

[3]李安，周南润，王玉皞.通信工程国家级特色专业虚拟实验室建设与实践[J].实验室研究与探索，2013，1（23）：150-154.

[4]虚拟仿真技术在电类实验教学中的应用与实践[J].实验技术与管理，2013，7（30）：94-97.

[5]郑炜，齐幼菊.面向成人教育开放式虚拟实验平台的设计与应用[J].现代教育技术，2013，6（23）：116-119.

[6]黄登红.机电一体化专业虚实结合实训模式应用研究[J].中国科技信息，2013，（12）：161-163.

[7]白春章，关松林.信息化教学资源共建共享机制研究[J].中国教育学刊，2013，6（23）：59-63.

企业应注重虚拟化人力资源管理 篇5

通过裁员紧缩银根, 降低用工成本, 这是企业在战略转型或减亏中经常采用的方法。然而, 裁员是一把杀手锏, 尤其在中国。一旦处理不当, 会给企业带来严重的声誉影响。近来的华尔街金融风暴不但预示了萧条时代的到来, 更引发了全球性大规模裁员的开始, 一度之间把企业苦心经营的声誉推到了舆论的风口浪尖。经济低迷时期的人力资源管理, 不只是简单的裁员。然而, 什么样的方式可以帮助企业在长远的发展上, 在降低成本的同时, 不影响到企业的声誉呢?虚拟化的人力资源管理可以给我们提供一个参考。

一、虚拟化人力资源管理

虚拟化人力资源管理是组织在知识经济时代, 为适应虚拟组织结构并采用现代信息技术, 以人力资源管理职能业务外包的形式, 对组织的智力资本进行获取、考绩和开发的战略性人力资源管理职能。总体而言, 虚拟化人力资源管理的出现, 是知识经济时代对人力资源管理职能要求更灵活、更高效, 更具战略导向的要求所致。具体而言, 直接导致虚拟化人力资源管理产生的原因有虚拟组织的出现、现代信息通信技术的发展和萧条经济时代的来临。

1. 虚拟组织。

虚拟组织是指两个以上的独立实体, 为迅速向市场提供产品和服务, 在IT网络技术的支持下, 在一定时间内结成的动态联盟, 是企业面对日益激烈的国际竞争、现代科技的日新月异等而作出的卓有成效的组织创新。这种联盟组织分合迅速, 目的在于利用变化多端的市场机会, 发挥各联盟成员的竞争优势, 开发产品并迅速推向市场。

虚拟组织作为一种全新的联合企业组织模式, 其特点主要有: (1) 人力集成化, 虚拟组织通过信息网络把来自不同企业的人员集成在一起, 为一个共同的目标而协同工作, 一旦虚拟组织解体, 这些来自不同企业、职位和关系互不归属的人员的合作关系即告结束, 这种“集智”是虚拟企业成败的关键。 (2) 文化多元化, 虚拟企业的伙伴更可能有不同的文化和不同的生活方式, 这可能引起冲突。随着信息通讯的增多, 不同文化间将有更多交流和理解, 从而减少冲突, 故应提倡允许不同文化和不同生活方式的共存。 (3) 组织动态化, 虚拟企业由组建、生产、解体三个过程组成, 其存在的时间完全取决于项目或产品, 因此虚拟企业是动态的、暂时的, 一旦项目或产品完成, 虚拟企业就宣告结束或组建另一形式的虚拟企业。

2. 现代信息技术的发展。

信息技术是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息等的相关技术。随着科技的进步, 通信技术也日新月异。从传统的电话、电报、收音机、电视到如今的移动电话、传真、卫星通信、这些新的、人人可用的现代通信方式使数据和信息的传递效率得到很大的提高, 从而使过去必须由专业的电信部门来完成的工作, 可由行政部门直接方便地来完成。通信技术成为办公自动化的支撑技术, 也使得虚拟化人力资源管理成为可能。Internet (因特网) 、Intranet (企业内部网) 、Extranet (外联网) 、移动电话、电子邮件、语音邮件及视频远程会议等通信媒介都在对人力资源管理的业务外包及促进虚拟组织内外部协作的过程中发挥着关键性作用。

3. 萧条经济时代加速虚拟化人力资源管理的应用和发展。

经济的低速发展意味着企业的成本压力, 但是企业仍需要精英人才的加盟。企业的人力资源优势才是企业的竞争优势。经济放缓, 伴随而来的是不可避免的企业员工规模的重新评估, 于是就必须判断谁做的最好, 哪个部门或岗位的职能已经出现了问题。一个基于网络管理员工和工作数据且有着战略思想的人力资源部门就自然地担负起做最后决定的责任。这个人力资源管理部门显然区别于传统, 它是由一个专业的企业把人力资源服务作为自己的核心职能来进行经营, 代替和避免许多企业重复投资, 不但实现自身的规模经济优势, 而且为所服务的企业也带来成本上的优势。这种虚拟化人力资源管理不但更经济、更快捷、而且更具有创新优势。

二、虚拟化人力资源管理作用

1. 虚拟化人力资源管理的积极作用。

人力资源管理职能业务外包, 首先能使组织把资源集中于那些直接对企业的竞争优势作出贡献的子职能或活动上, 这样人力资源部门可以更好地加强自己创造附加值的活动。比如日常事务性的人力资源管理工作像招聘员工、新员工培训、基本技能的培训、工资的计算与发放、考勤管理、组织文体活动、人事档案管理等等, 由于这部分子职能或活动较少从本质上对企业的核心价值产生影响, 就可以考虑将它们转交给社会上的专业服务公司或顾问人员。人力资源管理的理念之一, 是将企业中的员工视为非常重要的资源, 是企业价值的重要体现。人力资源管理工作就是将这些资源加以有效地开发和利用, 使之成为提高企业核心竞争能力的重要推动力。其核心工作包括制订人力资源发展规划、协助企业进行改组和业务流程的设计、提供公司合并和收购方面的建议、参与提供业务信息与企业竞争、制订人才保留计划、帮助业务人员提升解决难题的能力等等, 人力资源管理者应注重履行其战略职能。

其次, 由于减少了分配在行政性、事务性、非经常性人力资源子职能或活动上的资源, 人力资源管理的开支大大地降低。在美国, 一个典型的组织中, 平均每年用在每个员工身上与人力资源管理事务有关的开支约为1500美元, 效率较低的公司这项开支会是此数目的2～3倍。上述行政性、事务性、非经常性子职能或活动的支出构成整项人力资源管理开支的相当大部分。

此外, 某些人力资源子职能或活动的外包, 大大增进了人力资源部门服务组织的效能, 更快更好地满足顾客的要求。特别是当人力资源部门无力、不善长或不便于满足某些要求时, 将任务外包给社会上的专业服务公司或顾问人员则是必然选择。例如在招募员工时, 当企业过去的经验显示, 自己很难招募到足够而合格的工作申请人;某一特定的空缺职位必须立即有人填补;在招募活动的对象正在被自己的竞争对手雇佣的情况下, 由就业介绍机构与他们联系更为方便。在这些情况下, 组织就需要委托猎头公司一类的就业介绍机构为自己招募员工。据美国一项研究结果, 有多达77%～93%的公司将部分人力资源职能外包。

最后, 虚拟化人力资源管理有助于集中企业核心力量, 建立统一有利的组织文化, 创造上下协调的学习氛围。虚拟企业的经营过程实际上就是企业管理者和员工互动式的学习教育过程, 而虚拟化的人力资源管理更有助于把组织的核心力量集中于此, 规划员工的职业生涯, 统筹企业和员工的未来发展, 建立一种适应动态变化的学习能力, 增强企业凝聚力和竞争力。

2. 虚拟化人力资源管理的消极作用。

当然, 人力资源管理职能外包同样也可能带来消极影响。首先, 如果仅仅出于减少开支的目的而决定业务外包, 就往往会导致战略上的短视。尤其当组织对人力资源管理的业务外包管理监控不善时, 无论实施效果还是开支节省都难如人愿。其次, 如果公司的人力资源管理职能处于各种与外部签订的合同的约束关系中, 它满足变动的组织需求的灵活性就会降低。最后, 过多的业务外包及对外包的管理不当会直接影响到人力资源部门的战略性贡献能力及在组织中的地位。

云计算中虚拟化资源管理研究 篇6

1.1虚拟化技术

虚拟化技术作为云计算平台中非常重要的技术手段之一,以及被广泛的应用到计算机的各个领域之中,虚拟化技术主要的目标就三要对计算资源进行合理的整合与划分,从架构的层次上来看,虚拟化技术可以分为完全的虚拟化和半虚拟化两种,而区别这两种技术的方式就是判断虚拟机操作系统的修改方式是向上或是向下进行虚拟化,向上的虚拟化就三证和是整合物理资源从而提供虚拟化资源,而向下虚拟化就是对物理资源进行分割从而在多个互相隔离的环境中进行虚拟化。

1.2云计算技术

云计算技术如正备受各个领域所青睐,因为其拥有相对灵活且可靠的平台,这样用户就可以对现有的服务能够迅速的进行应用的搭建,云平台或是是云服务的机构对维护和维修的任务进行完善, 并且集中精力对相关的业务工作进行完成。基于云计算技术的虚拟化研究主要考虑到对虚拟化的底层细节等进行基础的资源服务。

2云计算中虚拟化资源管理模型

2.1虚拟化资源管理需求分析

当进行传统的基于B/S与C/S模型的应用服务的时候,用户的服务会将请求完整的分配到某一自动适应的物理主机之中,低层的资源是可以将用户的需求直接来满足的,在传统的资源调度的模型之中是由两部分组成的。一部分为服务请求,另一部分物理资源池。 在这里对于不同的资源需求所需要的应用也不尽相同,比如如果是音频或是视频所占用的是存储资源以及网络宽带的资源,为了确保服务应用的质量,就要对网络资源的各个方面要求更高一些,所以一定要对各种类型的应用服务来设置不同的调度,并对其资源进行优化。

2.2虚拟化资源管理模型设计

(1)服务抽象层。在云服务之中,要根据云服务的类型与定位的不同进行细分,基于虚拟资源池底层的服务叫做原子云服务,主要包含的是基础的计算服务和基础的存储服务,根据云应用特性的不同在每个相应的原子云服务中去寻找相互关联的资源需求,另外, 组合云服务是由一个或多个的原子云服务依据相应的逻辑关系而进行有机结合的一种云服务的组合,在资源调度的角度来来看,原子云服务可以被定义为资源向量。(2)虚拟资源池。在云计算的环境之中,由服务器与工作站所组成的物理主机的组合可以按照一定的规则进行配置,在拥有资源属性的虚拟机上将资源进行组合,一系列的虚拟资源聚集在一起就组成了资源池。在资源池中来向用户提供相应的服务。通过虚拟资源池,具有很强的安全性、可用性以及可迁移性。安全性主要体现在各个虚拟主机之间是相互隔离的,当其中一台虚拟机出现故障的时候对其他的虚拟机是不会造成影响的, 可用性是因为不同用户发出相同资源的时候可以同时进行,可迁移性的表现是党一台虚拟主机上的服务向另一台虚拟主机上去迁移的时候,所移动的服务即迅速又不会被终端。(3)物理资源集。将云中心的包含主机、服务器阵列以及工作站等各种服务器组成在一起构成了物理资源集。物理资源集通过诸如CPU和内存等设备来进行抽象出各种类型,将抽象的物理资源进行虚拟化,并根据相应的规则与策略将存在于各个虚拟主机之中的资源进行虚拟化的分配,从而构成了虚拟的资源池。

2.3虚拟化资源管理中的资源分配

传统的资源分配主要是由人工来进行的,缺点是速度慢、效率低,并且极易出差,而当云计算技术出现之后,庞大的数据量使得人工对于资源分配的难度以及无法满足了,因此自动化的进行资源分配的机制变应运而生,当太的资源进行分配的时候是按照出事的负载峰值进行分配,也就是要满足资源量的最大化,当峰值发生变化的时候,资源的分配就会发生变化,这样是有利于对资源利用率进行提高的。正是由于资源负载的变化是实时性的,并且变化是不遵循任何规律的,这就要保证预测负载需求的准确性,因而一定要对虚拟化资源管理中的资源进行合理的分配。要对资源分配进行合理分配的话,就要采用各种预测技术,预测技术要根据相应的方法和手段,主要从定向和定量的方式,通过现代管理的手段以及数据和统计学的方法来对未来的问题进行预测,并提供解决和干预。

3结语

总之,伴随着云计算概念的不断深入,虚拟化技术也在为云计算提供更好的服务做着巨大的贡献,比如对云计算应用和服务性能的优化等,虚拟化技术将资源进行分派算法是极其重要的,要极大的考虑到系统的能耗以及虚拟机性能的各种需求,对调度的算法以及资源模型的设计与搭建都要合理安排,只有充分考虑到相应的问题才能使得资源管理的结果最优。总而言之,对于云计算环境下的虚拟化技术的资源管理研究有待于学者专家的进一步研究,意义尤为重要!

参考文献

[1]钱琼芬,李春林,张小庆,李腊元.云数据中心虚拟资源管理研究综述[J].计算机应用研究,2012(07).

[2]李亚奇.虚拟化云计算中资源管理的研究[J].电脑知识与技术,2013(12).

[3]殷军.虚拟化云计算中资源管理的研究与实现[J].电子制作,2014(15).

资源虚拟化论文 篇7

关键词：虚拟化,信息系统,利用率,计算资源

0 引言

虚拟化技术现今发展迅猛, 各类厂商不断研究针对计算、存储、网络级别的应用技术并迅速推陈出新, 虚拟化技术的本质其实就是不断发掘IT软硬件资源的可充分利用之处, 带给各行业用户更大的利益与价值。作者在集成商与高校单位中工作多年, 见证了虚拟化应用从无到有、逐步起步强大的发展历程。

如今高校信息应用需求不断增加, 绝大部分教学资源已经网络平台化, 师生的日常教学、科研、生活越来越依赖手机、网络与软件系统。同时用户体验越来越重要, 要求资源平台响应及时、界面简洁、使用方便、内容丰富、所见所得, 但高校的应用规模普遍在万人以上, 并发访问时形成海量数据请求, 如此大规模的访问压力下给网络、应用、计算与存储资源带来了相当大的挑战。尤其在迎新、选课、报名、离校、上课等使用高峰期, 在传统运行模式下谷时利用率低、峰时资源穷尽等情况层出不穷, 给运维人员带来了很大的挑战, 所以利用虚拟化技术对数据中心及校园网进行全面虚拟化改造, 不但可以提高物理资源的利用率, 实现系统资源的快速部署灵活调度, 还可以进一步降低管理成本。

通过长期使用、研究逐步发现原有IT运行模式存在如下缺点:单体物理设备硬件资源利用率低, 设备功耗大, 系统部署效率偏低, 冗余性低, 资源调度不灵活。所以通过对校园各类网络、计算、存储虚拟化的研究, 分析传统模式的问题与发展瓶颈, 必须要能找到符合当前高校信息系统特殊需求的应用方案, 最终期望的结果是信息资源的使用类似现在的水、电、气一样就可以快速获取直接使用, 用户使用体验良好, 不必关心计算设备、存储或数据等相关资源位置和具体部署方式。

1 建设目标

当前信息系统一直朝着资源整合、精细化管理的趋势发展, 利用虚拟化整体解决方案的目标就是解决物理设备利用率低下、维护困难等问题, 降低运行维护和建设成本, 帮助管理人员更高效利用资源充分发掘投资价值。

具体而言, 通过信息资源虚拟化能够达到如下目标:

(1) 在用户无需知情或感觉中断的情况下进行虚拟化部署及改造, 无缝融入现有信息系统中。

(2) 降低信息系统管理复杂度、解决服务器及网络扩展性差的问题。确保部署虚拟化技术的信息系统无单点故障问题, 实现故障预警和统一协调管理, 消灭信息数据孤岛。

(3) 解决部分应用系统软硬件资源分配不均问题, 让不同服务对象、不同应用功能、使用频率大为不同的各业务系统在高峰时能满载利用, 低峰时释放资源支援其他服务。

(4) 缓解机房建设及运行维护成本过高的问题, 尤其随着设备增多, 运转能耗与空调能耗比例逐渐呈现1:1的情况、机房空间捉襟见肘的问题。

(5) 解决系统快速备份和有序恢复的难题, 降低管理工作量, 减小系统安全性和稳定性上的不确定因素。

(6) 实现极端灾难情况下, 重要业务系统数据不丢失、系统能够短时间内迁移重新上线运行。

2 资源虚拟化方案设计

2.1 带宽线路虚拟化方案

高校一般使用教育科研网络对外发布信息资源提供各类服务, edu域名解析为教育网公网IP地址。由于外部访问者用户一般使用的是电信、联通、移动、广电运营商线路, 所以访问时会存在运营商之间的互联互通瓶颈, 访问响应慢、延迟高、高峰期线路满载、容灾备份能力不足。一旦教育网线路出现故障, 一段时间内会造成所有资源无法访问。

针对带宽资源的虚拟化方案是将单位所有的不同运营商线路进行整合, 将几条不同的线路虚拟化为整体资源。尤其考虑到高校应用场景流量以下载方向为主, 上传方向较为空闲, 可以充分利用其它运营商上传空闲方向带宽, 结合unix平台技术使用源IP地址进行智能DNS解析, 将用户按照来源划分为校内用户、校外四大运营商用户、海外用户等不同角色, 使得用户就近访问获得较好的使用体验, 一旦任意一条线路出现故障可以触发解析切换, 尽量减少中断时间, 如图1所示。

2.2 接入与核心网络虚拟化方案

传统网络部署模式下, 见图2所示, 高校网络一般分为接入、汇聚、核心三层, 接入设备连接终端用户与无线AP, 汇聚与双核心之间采用路由模式传输数据, 多个接入设备互连一般采用级联模式, 上联为单线路至汇聚层设备。这种方式下单点故障源较多, 单上联线或者上级接入交换机一旦出现故障会波及所有或部分下游设备, 造成大面积瘫痪, 且内部线路带宽仅为1Gbps。

目前主流设备厂商如思科、华为、华三、锐捷等都已经有自己的网络虚拟化解决方案, 功能上各有侧重, 如思科的VSS虚拟交换机技术, 华三的IRF弹性智能技术, 锐捷的VSU虚拟交换单元或者简化版的STACK堆叠技术。所以改造方案可以采用双核心采用双机虚拟化, 同一楼层中所有的接入采用N:1虚拟化。分别在第一台与最后一台接入设备上联光口使用双线路LACP聚合模式, 确保任意一台设备或线路故障, 其余设备下的用户不受中断影响, 见图3所示。以一组四台为例, 正常互联线路为A-B-C-D, 通过虚拟化为单台设备的互联线路为A-B-C-D-A;正常上联光纤线路为A-核心, 通过聚合方式设置为A-核心1、D-核心2的2Gbps上联。

接入设备虚拟化部署后, 可以降低分支楼宇网络任一互连线路损坏时50%故障概率 (以双上联线路为标准) , 将原先单台接入设备出现故障时的影响范围降低75% (以四台一组为标准) , 在双核心设备虚拟部署后核心故障概率降低50%, 单台核心宕机情况下换对整网运行无影响, 见图4所示。

2.3 计算资源虚拟化方案

目前国内外服务虚拟化技术发展已经较为成熟, 主流的服务虚拟化如VMware公司的v Sphere、微软公司的Hyper-V R2和Citrix公司的Xen Server/Xen Desktop。通过上述技术可以实现物理机应用环境到虚拟机迁移 (P2V模式) 、虚拟机应用环境到虚拟机迁移 (V2V模式) , 并能够实现根据定义的事件如灾难、停电、负载过重的情况下实现在线动态迁移功能。

以本单位使用的VMWARE公司vsphere产品为例, 首先对应用服务器机运行情况评估如CPU核数、物理内存大小, 其次分别在空闲服务器上部署vsphere虚拟化平台与底层杀毒软件。在控制台中部署虚拟机同时分配资源限额, 划分的虚拟资源应该控制在物理资源的70%左右为佳。逐步将应用系统迁移至虚拟机上线, 将应用迁移出去后的空余服务器上继续部署底层软件, 见图5所示。

在服务器资源虚拟化部署后, 可以实现大部分数字化校园应用资源 (除oracle数据库) 从物理机无缝迁移至虚拟机环境中, 在虚拟机寄存的物理实体机宕机后, 10秒内能自动迁移至其他实体机并恢复服务。在物理实体机CPU内存达到75%的情况下, 触发漂移机制, 将负载过大的虚拟机器逐台迁移出去控制资源利用率。通过类似的模式, 可以将服务器与空调能耗比逐步降低为3:1, 将每年采购服务器的需求逐步降低2/3。在一些特殊应用如选课、考试系统访问量过大异常繁忙时, 自动分配额外资源提供支持, 满足至少2000人并发访问需求, 保证业务不瘫痪, 同时解决资源闲置无法合理利用的问题。在底层硬件中统一部署反病毒软件, 虚拟机无需加载安装其他杀毒软件或系统管理工具, 节约单台虚拟机约1/10的运行资源并能实现所有虚拟机的克隆备份与还原功能。通过将旧的设备虚拟化, 持续降低采购、供应、维护方面的成本支出, 实现快速部署应用、动态负载均衡, 并且简化灾备流程。在基础硬件的层面上构建操作系统, 使得虚拟服务在不同硬件之间自由迁移, 将操作系统和基础硬件相分离, 有效解决兼容性方面的问题。

2.4 存储资源虚拟化方案

通过存储主备模式的改造, 增设虚拟硬盘管理池, 实现双活存储运行, 提升数据读写效率和安全性。搭建彼此独立且同时活跃运行的存储系统, 使得虚拟机的数据能够在不同平台的存储系统中进行动态转移, 准确识别热数据及冷数据并分类存放在不同响应速度的存储硬盘中, 实现高可用性和分布式资源调度功能, 见图6所示。

首先对存储设备运行情况评估 (一般至少有两台, 传统模式下为活跃-冷备工作状态) , 部署相应逻辑资源池管理网关。对两台存储设备上的所有硬盘进行虚拟化作业, 将两台设备虚拟化为逻辑单台 (两台活跃-活跃) 。在存储设备上补充少量固态硬盘, 针对热门数据进行标识并将其分配到固态硬盘, 确保用户感兴趣的热门数据读写速度快。最后将虚拟机与存储资源池关联, 使得用户不必关心数据在哪一台存储或哪一块硬盘中。

这种方案的主要目的就是将主用、冷备存储均划分到虚拟化资源池, 预留高速硬盘用于热数据读写操作, 后期划分硬盘空间时候, 直接以虚拟资源池为目标分配资源代替原有的主用存储, 将冷备存储的功能及利用率进一步提升, 彻底形成双活运行的存储环境。

在存储资源虚拟化部署后, 减少存储资源碎片空间, 提升20%磁盘利用率;实现冷、热数据分盘存放, 热数据存储固态硬盘, 每秒读写次数IOPS不低于3500次, 冷数据存储低速硬盘, 每秒读写次数IOPS不低于180次;增强备份存储设备利用率, 将原先设计的一主一备存储在部署虚拟化后实现双活存储模式, 提升闲置设备利用率, 降低重复投资。

2.5 整体测试

整体虚拟化部署完成后, 需要进行虚拟化的策略优化与测试工作, 如接入网络的逻辑线路聚合、防分裂检测功能、核心网络的单向追踪定期监控、线路冗余及利用率情况、虚拟化设备在极端情况下的单机运行测试、制定阀值触发虚拟机在线迁移、灾难情况下的迁移功能、服务数据还原功能、双活存储中的数据备份情况确认。

3 结论

在整体虚拟化方案应用后, 对园区型高校具有减小硬件投资、提高利用IT软硬件资源率、节省机房空间、降低能源消耗、容灾备份能力高、管理流程简化等显著作用。

以本单位2014-2015年信息系统平均维护统计数据为例, 通过部署网络系统虚拟化, 四大校区47座楼宇 (校园网覆盖范围内) 中70个机房每年发生整体楼宇网络故障中断时间 (停电情况除外) 由6小时降低为3小时, 服务人员出勤处理办公室网络故障由260次降低40%至150余次, 按照每个故障0.5小时处理时间计算可节约人力资源52小时每人次;核心机房网络年度故障中断时间 (计划的网络割接与升级情况除外) 由20分钟降低为0。

通过部署物理服务器整体虚拟化, 年度需要投入的服务器硬件资金由40万元采购4-6台机架式服务器降低为12万元, 转为主要采购服务器内存和相关配件用于已有服务器硬件性能扩容。传统安装部署正版服务器操作系统、软件驱动、插件、反病毒软件需要1小时左右, 通过虚拟化克隆技术, 单台服务器安装只需5分钟时间, 按照年度部署40台新服务器情况下, 可以节约管理人员37小时时间;在服务器硬盘损坏、系统崩溃、应用系统故障情况下, 重新部署业务系统、安装数据库时间约为3小时, 通过虚拟化备份还原技术, 只需15分钟左右时间即可恢复运行。所有的虚拟化平台的业务系统一般能支持至少2000人并发, 选课等高峰时段服务仍能够坚持使用, 原有的服务器利用率提升至于70%。

目前核心机房UPS最大支持40KVA, 主要供应网络、服务器、存储、照明、新风及精密空调系统电力, 按照0.9的功率因子换算最大功率为36千瓦, 目前已经接近满载。2014年度机房电费支出60万元, 按照民用电0.5元每千瓦时来计算, 耗电120万度电。预计在部署虚拟化后, 核心网络设备由目前的6台减少至2台、低端PC服务器硬件停机冷备、减少一套低性能存储设备运行等操作未来5年内不需要购买大功率UPS进行电力扩容, 节约15万UPS设备费用;由于新增设备减少, 机房能耗降低1/8;目前机房面积约150平方米, 当前占用率75%, 在部署虚拟化后预计的5年内不需要增加网络与服务器机柜, 所以可以节约部分机房改造扩容及相应空调、风力系统升级使用经费。

参考文献

[1]吴联盟, 王洪波, 程时端.Open Stack虚拟机启动机制研究[J].新型工业化, 2012, 2 (8) ;28-32.

[2]李啸剑, 王智立.虚拟化环境中服务监控调度系统的设计与实现[J].软件, 2016, 37 (02) :103-106.

[3]张灿, 林昭文, 马严.Open Flow网络环境中的路由技术研究[J].新型工业化, 2014, 4 (2) :57-61, 66.

[4]刘嘉.基于虚拟化进行系统及业务快速恢复[J].软件, 2013, 34 (1) :146-148.

[5]鲍月玲.强化计算机网络可靠性的方法研究[J].软件, 2014, 35 (2) :113-114.

[6]李晓坤, 邵娜.云计算虚拟化与SAN存储大集中集成研究[J].软件, 2014, 35 (1) :112-114.

[7]李华清.云计算技术及应用服务模式探讨[J].软件, 2014, 35 (2) :127-128.

中小企业人力资源管理虚拟化探析 篇8

（一）中小企业的人力资源管理现状

1. 中小企业人力资源管理的特点。

我国中小企业主要由乡镇企业、民营企业、城镇集体企业、和三资企业等组成，组织结构较低，管理水平不高。随着我国体制改革的深化和国外大中型企业的涌入，我国的中小企业面临的竞争对手日益强大和多样化，竞争变得更为激烈，仅仅依靠机制灵活而获取大量市场机会的时代已不复存在。相反，在中小企业创业之初，作为发展基石的管理上的弊病也逐渐显露出来，并严重地影响到企业的生存与发展。企业发展所需人才引不进，现有人才留不住，企业发展所需的人力资源相当短缺。

2. 中小企业人力资源管理的问题。

根据一项调查表明，我国中小企业在管理上主要存在以下几个方面的问题：一是企业规模扩大与管理能力不足的矛盾突现;二是产权不明导致“内部人”控制现象严重;三是一股独大导致企业发展风险增大，员工凝聚力下降;四是决策随意性与企业追求长远利益最大化需要理性决策的矛盾;五是亲情纽带与科学化制度规范管理的矛盾。而这些矛盾又集中体现在人力资源管理上：人力资源管理理念与人力资源投资理念滞后;缺乏与企业战略规划相协调的人力资源管理战略;人力资源管理机构设置与人员配备不足;人力资源管理制度不健全，执行不规范;人力资源录用与配置使用不公平;员工培训投资不足，投资风险大;企业绩效评估与激励机制不完善，员工潜能未能发挥;薪酬制度欠合理，报酬结构不科学;中小企业劳资双方信任度低，企业文化不成熟;中小企业人力资源管理外部环境堪忧。

（二）中小企业人力资源管理虚拟化的作用

21世纪是多变性、信息技术、智力资本为特征的经济。为满足企业外向化、信息化发展的需要，我国中小企业的人员管理，必须向更高层次的人力资源管理迈进。

1. 有助于降低中小企业的管理成本。

虚拟人力资源管理的主要目的之一，就是防止从事人力资源管理工作人员的继续增加，而转向企业外部的特定领域的专家。对中小企业来讲，从专营业主那里获取人力资源方面信息和高质量的服务远比企业自身的不规范管理更能节约成本和赢得对企业更大的价值。这主要是由于专营业主往往以较低的价格提供较佳的服务。理论上讲，成本的降低是依仗专业人士通过设计时间———费用节约技术 (Time and Money Saving Techniques) 完成工作而实现：假定通过服务较多的客户，专家能够从规模经济和学习效应曲线中获益的话，那么无论是专家的成本还是客户支付服务的费用都能得到降低。

2. 有助于创造更高绩效的组织。

中小企业在组织结构效率性不高，不能适应现实环境的要求。通过最有效地利用人力资源来完成组织使命，创建高绩效组织，是组织再造的最终目标。例如创造小的、灵活的、跨功能组织与团队，围绕核心流程来分配工作，进行业务外包、伙伴合作。只有成功转换了人力资源的职能，并持续创造高水平的激励，才能够成功赢得客户的持续关注，高绩效的组织结构才能得以建立。对人力资源工作人员来说，具有较深的业务知识，灵活地运用激励原则，以及适应新的变化要求去设定工作目标和报酬计划，都将是保持高绩效组织对人力资源人员的基本要求。

3. 有助于更有效地配置人员。

中小企业人力资源录用与配置使用不公平、不合理，员工潜能未能得到很好发挥。在未来的组织设计中，人员的工作调配倾向于通过一系列的项目和工作流程，许多工作甚至通过虚拟组织完成，这些虚拟组织可以将兼职及临时雇员以及公司的雇员结成伙伴，跨组织分配工作，用非正式、电子方式分配工作等。在这种组织中，有效配置人员的挑战在于把正确技能与智能的人员恰当地配置到不同的工作岗位中，并还结合到发展人员的需要。随着人员的生涯发展和经验的积累，人员将为工作任务的分配而竞争，而不是为了科层上的晋升。这需要企业建立一个新的信息管理系统来高效跟踪和配置企业可得到的人力资源、并保证他们在工作任务中变动岗位成为可能。除此之外，还应建立新的报酬系统，来吸引、发展、激励这个多元、不断变化的员工队伍。

4. 更有利于建立和提升企业的核心能力。

在激烈竞争的情势下，组织在不断寻求自身在特定环节上的竞争优势，所以往往将企业的非核心因素排斥在企业组织以外。而中小企业在众多的人员管理问题的困扰下，常常与大好的发展机遇失之交臂，找不到发展的战略中心，因为企业不可能也没有能力完全关注于企业价值链的任何环节，而只能集中力量于企业的战略核心环节和高附加值活动。人力资源的虚拟管理目的就是要把企业从那些可外包的复杂的管理活动中解脱出来，把更大的精力集中于提升企业的核心能力上。

（三）中小企业的人力资源管理虚拟化对策

1. 进行人力资源管理活动的虚实划分，建立人力资源新构架。

中小企业的人力资源管理过于“实”，把所有的人员管理活动一包在内，这给中小企业造成大量的资源浪费，效益低下。解决这一问题的根本就要实行人力资源活动的“虚”与“实”的划分。人力资源中哪些资源应该自己“制造”，哪些要去“外购”，也就是说，如何构建虚拟人力资源框架结构。如果人力资源活动既是高价值又是高独特性，则称其为核心活动，组织应使核心活动内部化，以获得竞争优势。如果人力资源活动的价值和独特性都比较低，则称其为核外活动，核外活动规划与实施中关键性的信息、程序、方法、手段等在通用的工业标准、设计规范等标准化文件中规定，外部市场可能会更加高效地提供这类服务，故组织应将这些活动外部化。例如，目前越来越多的组织将员工的工资、福利及退休金等的发放借助于某些专门机构 (如银行) 来进行，因为这些事务性活动 (低独特性) 对增加组织的竞争力不起直接作用 (低价值) 。如果人力资源活动具有高价值性但独特性较低，则属于传统活动。如果人力资源活动具有高独特性但价值较低，则称为特殊活动。传统活动和特殊活动都可以通过与一些专业咨询公司或专门研究机构建立长期合作关系，依靠外部资源来开展这些活动。

2. 建立虚拟实践社团，降低企业运营风险和成本。

人力资源虚拟管理是管理功能的扩张，而不是管理队伍的扩张。虚拟实践社团一般由一些外聘管理专家与企业内部的管理决策人员组成智囊团，为企业的发展进行运筹谋划，或者是围绕一个项目或产品的技术开发外聘技术专家与企业自己的技术人才一道组成开发小组，共同为该项目或产品的技术开发合作攻关。中小企业由于规模，资金等方面的原因，难以承担开发智能资源的巨大成本，只好转向于谋求企业外部智能资源的联合，以达到以较低的代价获得比较满意的目的，增强中小企业的竞争能力。因此，通过此项人力资源的虚拟以及与多种所急需的智力资源相联合，可以提高企业自身的研发能力，增加创新成果，节约企业内部人力资源开发的成本;同时也能够在多变、激烈的竞争环境中，培养出大企业所缺乏的灵活应对的能力。在我国一些中小高科技企业里面，存在着高素质的专业性人才在创新的同时也参与了企业管理的问题，由于专业人才所学专业的局限，他们在公司管理方面往往缺乏丰富的管理知识，这种情况的存在自然会在一定的程度上影响企业的决策和未来的发展。而人力资源的虚拟则可以在某种程度上解决这一问题：通过外部联合高素质的专业性人才，在可以充分的利用智力资源的同时，又可以避免企业的管理决策遭到干预，还能使中小企业的管理运作朝着科学性、合理性和高效性而前进。

3. 实施人力资源管理信息化，提升人力资源管理价值。

中小企业由于各方面的限制条件，系统而复杂的人力资源管理机构对于企业主来说是一个比较大的负担。中小企业应该积极引进一套完整而合理的人力资源管理软件，形成具有企业自身特色的人力资源管理系统，实现对人力资源管理的信息化。第一，可以提高人力资源管理工作效率。工资发放、员工考勤、人员招聘，以及工作调动和岗位轮换等日常事务，需要占用人力资源管理人员大量的时间，手工操作不仅效率低，且容易出现错误。运用人力资源管理信息系统把有关人力资源的分散信息集中并进行分析和处理，优化了人力资源管理的工作流程和管理体制，提高了管理人员的素质和水平，减少了管理人员，降低了管理人员的工作强度和管理成本，大幅度地提高了工作效率。第二，可以降低人力资源管理成本。企业在实施人力资源管理信息化之后，比如在员工培训方面，员工可以“在线”随时随地接受培训，从而可以节省时间，减少差旅费用，降低培训成本。在评估方面，通过网络，各级主管可以很快看到来自各地下属定期递交的工作述职报告，并进行评估、指导及监督，这样，评估的成本也可以大为降低。据统计，公司在实施人力资源管理信息化以后，员工的电话询问可以也减少75%。美国爱立信公司实施员工自主服务系统后，第一年就节省了超过100万美元的开支，Cisco公司通过e-learning系统一年节省了2400万美元。第三，可以规范人力资源管理业务流程。从人员聘用到员工离职，人力资源信息系统涵盖了从岗位、绩效、薪酬，到培训方案、继任者计划等一系列工作模块，运用互联网和个人电脑，实现了人力资源管理工作的系统化、模式化和集成化。第四，可以提供增值服务。常规的事务性工作已经不能满足企业良性运转的需要，现时的状况是：一线经理们想要获取某一职位任职者的最佳人选;部门主管希望了解哪些员工可以参与轮岗或轮班;而管理层渴望知道谁是最佳雇员，哪些员工需要哪种类型的专业培训，谁是继任者计划的最佳人选，人力成本的构成和使用情况如何等等。仰仗人力资源信息系统，上述问题可以得到清晰、明确、及时的解答。

4. 与高校和技校建立人才培养的伙伴关系。

高等学校和职业技术学校是人才培养的基地，是企业获取人力资源的重要的来源地。与高等学校和职业技术学校建立长期的伙伴关系，可使企业员工的培训外部化、虚拟化。德国企业员工的培训实行双轨制，企业与学校的界限模糊、职工与学生的概念模糊，学校根据企业的需要及时地调整教学计划和教学内容，培养企业需要的各式各样的人才。企业则根据业务的需要要求员工不断参加各种培训，员工则自动地与学校联系，接受自己需要的各种培训。这样，员工发展的管理功能 (包括员工培训、职业生涯设计等) 就外化给了学校。企业与高校、技校和其他的培训机构建立伙伴合作关系，不仅使企业人力资源培训工作实现了虚拟化，而且有助于企业建立学习型组织。

（四）结束语

虚拟人力资源管理是未来组织管理的一个重要的组成部分，代表了人力资源管理发展的新动向。我国中小企业应借改革之风，适时运用虚拟人力资源管理，促进中小企业人事管理改革的深入，是人力资源管理向更高层次迈进，从而促进中小企业在其他方面改革的深化。

摘要：中小企业由于其规模、资金等方面的限制, 人力资源开发与管理相对滞后于大企业, 因而阻碍了企业的进一步发展。为解决这一问题, 对如何将中小企业人力资源管理虚拟化进行探索, 借助人力资源管理虚拟化帮助中小企业降低企业管理成本、创造高绩效的组织、有效地配置人员、提升企业的核心能力, 加速中小企业的发展。

关键词：中小企业,人力资源管理,虚拟化

参考文献

[1]郑轶松, 等.中小企业引入虚拟人力资源管理研究[J].西南交通大学学报 (社会科学版) , 2005, (09) .

[2]范如国.中小企业人力资源虚拟管理研究[J].商业时代, 2004, (14) .

[3]谌新民, 等.中小企业人力资源管理研究[J].华南师范大学学报, 2002, (12) .

[4]邱雯.刍议人力资源的虚拟概念[J].华南理工大学学报, 2002, (06) .

资源虚拟化论文 篇9

【关键词】机械制造；教学；虚拟资源；开发

机械制造专业是一门相对比较复杂的专业，由于机械课程涉及的零部件种类比较多，教师在课堂上难以演示，而应用虚拟资源进行教学可以有效的解决这些难题，因此虚拟资源教学是未来的一种发展趋势。

1.虚拟现实技术定义

虚拟现实技术简称VR，是近年来出现的高新技术。虚拟现实技术也被称作人工环境，该技术主要是通过电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，对使用者提供听觉、视觉的触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以没有任何限制的对三维空间内的事情进行观察。虚拟现实技术的技术关键可以分为环境建模技术、立体声合成技术、触觉反馈技术、交互技术和系统集成技术等。

2.虚拟资源开发的意义

机械制造专业是一门相对比较复杂的专业，传统机械制造的实践教学受到实验的场地、设施和手段等方面原因的影响比较严重，使教学效果和课堂效率受到一定的影响。虚拟实验室的开发可以有效实现网上的资源共享，减少设备资金的投入，同时也解决了设备更新的难题，因此虚拟实验室在我国开始大受欢迎。虚拟实验室具有的真实性和交互性等特点，能够有效满足教师和学生的需要，使教师的教学工作更加轻松，学生的学习工作更加简单。由于虚拟实验室可以对现场情景进行真实的模拟，因此取代了部分教学实验室的作用。虚拟实验技术的作用可以分为以下几个方面：第一，虚拟实验室对于解决实验的场地不足和设备更新费用的不足具有十分重要的作用。我们在机械加工实践教学过程中，容易存在着原材料的消耗以及机床、刀具磨损等方面的问题，但是应用虚拟实验室就不会存在上述问题，而且几乎不会增加任何的成本，大大的节省了教学费用。第二，虚拟实验室对于学生的自主学习有一定的促进作用。虚拟实验室可以满足学生的好奇心，激发学生的学习兴趣，学生在虚拟资源的条件下进行学习时，可以获得足够生动和丰富的信息，而且虚拟实验室的操作危险性比较小，有利于促进学生更好的学习。第三，虚拟实验技术有利于资源共享和网络化教学的实现，虚拟资源建设能够有效的实现资源共享，节约了教学的投资，同时可以对教育情境进行优化，大大的提高了学生学习的效率。

3.虚拟资源的特点

虚拟设计是指设计者在虚拟环境中进行设计，主要表现在设计者可以用不同的交互手段在虚拟环境中对参数化的模型进行修改。

就“设计”而言，传统设计的所有设计工作都是针对物理原型（或概念模型）展开的，而虚拟设计所有的设计工作都是围绕虚拟原型展开的，只要虚拟原型能达到设计要求，则实际产品必定能达到设计要求。 就“虚拟”而言，传统设计的设计者是在图纸上用线条、线框勾勒出概念设计，而虚拟设计设计者在沉浸或非沉浸环境中随时交互、实时、可视化地对原型进行反复改进，并能马上看到修改结果。一个虚拟设计系统具备三个功能：3D用户界面、选择参数、数据传送机制。

（1）3D用户界面设计者不再用2D鼠标或键盘作为交互手段，而是用手势、声音、3D虚拟菜单、球标、游戏操纵杆、触摸屏幕等多种方式进行交互。

（2）选择参数设计者用各种交互方式选择或激活一个在虚拟环境中的数据修改原来的数据，参数修改后，在虚拟环境中的模型也随之变成一个新的模型。

（3）数据传送机制模型修改后所生成的数据要传送到和虚拟环境协同工作的CAD/CAM系统中，有时又要将数据从CAD/CAM系统中返回到虚拟环境中，这种虚拟设计系统中包含一个独立的CAD/CAM系统，为虚拟环境提供建造模型的功能。在虚拟环境中所修改的模型有时还要返回到CAD/CAM系统中进行精确处理和再输出图形。因此，。这种双向数据传送机制在一个虚拟设计系统中是必要的。

4.虚拟资源在教学中的应用

4.1交互性课件

由于机械设计与制造化专业是一门相对比较枯燥的专业，容易使学生失去兴趣，因此生动形象的课件可以充分激发学生的学习兴趣，把非常复杂枯燥的东西变得更加直观形象，使学生更有学习兴趣。交互性课件还能够改变教师传统的教学方式，控制教学节奏，优化教学效果，它能保证学生对所学内容更好的理解，交互性是学习的保证，也是促进教学改革的目标。应该让学生和老师能够与课件进行互动，自主的参与到学习中去，加强对学习的印象，通过虚拟资源引导学生能够沉醉在课件之中。

4.2虚拟开放性教学

虚拟开放性教学主要是由虚拟的老师、学生和远教学生一起进行合作交流，创造人性化的教学环境，使学生能够在相对比较轻松和自在的环境中进行学习和交流。开放性教学可以对以后资源的引入更加有利，同时也有利于单元的替换。在教学的过程中，各个单元按照虚拟的方式进行交互程序，方便对软件进行维护，有利于教学的更新和教学方式的改变。

4.3虚拟实践性教学

虚拟现实技术的广泛应用可以让越来越多的教师以及相关的工作人员对实践经验进行总结，以体现教师为主导学生作为主体的学习作用，在虚拟资源中，我们可以按照学习的内容对学生进行测试，这时候就会自动打分，我们就可以根据测试的结果进行重點教学的划分工作，也可以进行对教学方案的不断更新，学生也可以通过虚拟资源来向老师提出相应的质疑，老师就会根据相应的难点进行解析。

5.虚拟资源建设的方法和主要内容

《产品工艺识读与编制》学习领域以“罗茨流量计”的典型零件的加工及产品装配为项目。利用Solide Works、Flash、3DMAX和Eon Studio等软件模拟了实际零件的机械加工过程及产品的拆装过程，建立了可实现人机交互的网络精品课的虚拟加工及装配资源。在进行产品装配体建模时，不同层次零件的装配应存在先后顺序约束，下层零件的装配优先于上层零件的装配，不同子装配体的零件可以并行装配12I。

《产品工艺识读与编制》学习领域虚拟资源的主要内容如下表1所示。

6.结语

本文主要对虚拟资源在教学中的应用进行了浅要的分析，希望在实际的教学过程中可以有效提高课堂效率，提升教学的效果。虚拟资源的开发对于促进机械设计与自动化专业教学具有十分重要的作用。 [科]

【参考文献】

[1]袁文成，朱怡安，陆伟等.面向虚拟资源的云计算资源管理机制[J].西北工业大学学报，2010，28（5）：704-708.

[2]吴恒，张文博，张建华等.一种收益敏感的虚拟资源按需提供方法[J].软件学报，2013，（8）：1963-1980.

资源虚拟化论文 篇10

关键词：虚拟化,VMware vSphere,IBM PowerVM,DLPAR,资源池

0 引言

随着计算机芯片技术的飞速发展,目前,单台服务器的性能已相当于以前多台服务器的性能,采用虚拟化技术,能够将当前大量的应用和数据库服务器,整合在少量的高性能服务器之上。例如,原来Web服务器、应用服务器、数据库服务器以及测试与开发环境需要部署在数十台服务器之上,但现在只要少数几台服务器就可以满足需求[1]。当前虚拟化技术的理论和实践不断证明,相对于传统IT部署模式,基于虚拟化技术的IT基础架构具有巨大的综合优势,是解决上述问题的有效途径。

海南电网数据中心参照当前IT技术发展趋势,以南方电网“6+1”IT战略目标的具体要求为指导,结合数据中心X86平台和IBM小型机共存的架构现状,经过充分的前期调研、分析和论证,全面引入了基于VMware v Sphere和IBM Power VM的虚拟化技术,对现有传统IT基础架构的设计与部署模式进行全面优化。

1 计算资源虚拟化概述

实现资源共享、提高资源利用率的经典方式是进程虚拟机,进程虚拟机采用多用户分时共享的方式来实现资源的统一调度,允许多个用户同时并发访问单一计算机系统,并使每个用户都认为自己拥有全部系统资源,用户之间的安全隔离程度较低是该模式的不足之处。系统虚拟机(Virtual Machine,VM)是进程虚拟机的进一步延伸[2],其核心思想是在物理硬件(裸机)之上增加虚拟机监控程序(Virtual Machine Monitor,VMM),并由VMM负责资源的统一调度管理,VMM能够将物理资源按需模拟、封装为一组具有完整硬件系统功能的、彼此严密安全隔离的的容器VM。每个VM均包含独立的处理器、内存空间、存储介质、网卡以及I/O等资源,均可以独立运行自己的操作系统和应用程序,任何一个或多个VM的创建、删除、启动、停止、维护,甚至异常崩溃,并不会影响到同一物理机之上的其他VM。从虚拟机的内在功能与外在行为表现来看,VM完全等同于传统意义上的物理服务器。

虚拟化技术实现了物理资源与操作系统的分离、解耦[1],虚拟化架构之下的每一台物理机,同时运行一个或多个客户操作系统实例(Guest OS),实现了底层硬件资源的全面共享和复用,使IT基础架构的部署模式具备高度的弹性和灵活性,是未来新型IT基础架构规划、设计、部署的必然选项。

虚拟化技术能够应用于IT架构的各个领域,通常分为如下几个层面:计算资源虚拟化、存储资源虚拟化、网络资源虚拟化以及应用虚拟化和桌面虚拟化等。在本期项目中,海南电网数据中心将以计算资源虚拟化作为切入点进行相关的应用实践。

2 海南电网IT基础架构现状与需求

经过多年的信息化建设,海南电网公司IT架构形成了适度集中化的部署模式:核心业务及其支撑平台集中部署在省公司,相关应用程序分别部署在各个地市。当前省公司数据中心主要拥有十几台IBM小型机,2台HP小型机,90台各种型号的PC服务器,承载着生产管理系统、应急指挥系统、供电可靠性管理系统、营销信息化系统、人力资源系统、财务管理系统、资产管理系统、OA系统、综合管理系统、企业门户等16套企业级核心应用。其中,各类应用程序主要部署在50台基于X86平台的机架式和刀片服务器之上,应用相关的数据库系统分别部署于12台小型机之上,部分数据库采用了Oracle RAC群集技术。在服务器层面,现有架构主要存在如下几方面的突出问题。

2.1 计算资源尚未充分利用且使用情况不均衡

为了确保足够安全的业务支撑能力储备,传统的IT资源供给计算方式趋于过度保守,IT基础架构层面三大资源的配置往往基于业务峰值处理能力计算,这样,在业务非峰值或者低谷时段,大量资源将处于闲置状态,而且,这些空闲资源无法回收,更无法二次分配到存在资源瓶颈的计算节点之上。最终导致资源供应不足,影响用户体验;资源供应过度,使资源的总体利用率不足,造成资源浪费。

根据对海南电网数据中心30台服务器的性能数据抽样分析,服务器的CPU平均利用率只有25%左右,峰值利用率45%左右,内存使用率20%左右,这表明数据中心计算资源的闲置程度非常高。提高资源利用率,充分挖掘现有计算资源的服务潜力,是现阶段海南电网数据中心首先需要考虑的问题。

2.2 资源交付周期长

传统的IT支撑平台交付过程基本遵循前期调研→需求分析→容量估算→设备采购→到货验收→设备上架→安装调试→系统割接→上线运行等较为繁琐的环节。从海南电网数据中心的历史经验来看,这个过程通常在2~3个月左右。以“管理信息系统数据挖掘分析”应用部署为例,从需求分析开始到正式投产为止,总计时常为5个月。漫长的交付周期已经无法适应企业业务规模迅速发展的现状,严重制约着各类新业务的投产速度,在这种情况下,IT资源的快速部署、快速上线必将成为对海南电网数据中心的刚性要求。

2.3 高可用架构实现与维护的难度、复杂度大

数据中心IT基础架构高可用设计是保障企业业务连续运营的重要基础,也是IT基础架构规划设计过程中的重要组成要素,高可用架构设计的常规性方法是高可用性(High Available,HA)技术,其设计要点是在关键IT节点位置部署主、备冗余机制来全面消除架构的单点故障。这种设计方法的不足之处在于缺乏架构的全局一致性,不同类型的关键应用程序、不同厂家的数据库,甚至不同的操作系统均对应种类繁多、原理各不相同的高可用解决方案。

针对传统的HA实现方式,企业首先需要花费大量的资金购买各种HA软件;其次,还需要完成繁琐而复杂的安装、调试、维护以及优化任务;第三,HA架构下的主用节点处于正常运行状态时,后备节点的资源往往全部处于闲置、待接管状态,基本上每部署一套HA软件,就意味着至少存在一套闲置的HA备用资源,这造成了硬件资源的严重浪费,投资和回报不成正比。最后,在大量实际应用中,HA尚存在诸多问题,比如,切换原理和切换过程过于复杂,在主节点发生故障时,备用节点往往不能够及时完成应用接管。

2.4 IT总体拥有成本高

从IT资源的供需关系来看,传统的IT基础架构普遍采用应用与资源紧耦合的竖井式资源供给方式[3],即专机专用、一套应用程序对应一套服务器,每增加一个新的应用,就需要增加一台服务器。随着海南电网信息化建设进程的持续深化,各类新增业务需求不断出现,数据中心内将会部署越来越多的业务支撑平台,对服务器等IT资源的需求逐年攀升,这种粗放、无序、扩张式的部署和管理模式,将导致数据中心设备数量和类型越来越多,IT基础架构的规模越来越大,机房空间、电力供应、空调制冷、UPS、运维人员等方面的成本投入越来越高,运维管理越来越复杂,企业信息化的成本与效益平衡点越来越难以把握。因此,有效控制数据中心服务器的数量,将IT架构扩展规模和扩展速度逐步限制在合理范围之内,进而降低IT投资规模,是海南电网信息化进程未来可持续发展的内在需求。

3 海南电网数据中心计算资源虚拟化总体架构

计算资源虚拟化架构设计的核心内容是资源池。计算资源池是由大量处于离散状态的虚拟计算节点经有机聚合、有序重组而形成的一种自治环境。其中,高性能物理服务器是支撑资源池的资产基础;虚拟化技术是驱动资源池正常运转的引擎,使池内各个孤立节点能够协同工作[4]。

与传统的竖井式资源供应方式完全不同,资源池中高性能的服务器将不再被任何一个单独的应用独自占有,而是首先对其进行分区,从中剥离出一系列的虚拟计算节点,而后采用资源预留和比例分配调度等机制将CPU、内存等原始计算能力按需逐一分配至虚拟节点,之后以虚拟节点为基本调度单位,再次按需分配至海南电网数据中心应用程序;在同一个资源池框架之内,任何一台虚拟机能够按需在不同的物理计算节点之间快速迁移,迁移过程业务服务零中断;当资源池中的某个物理计算节点负载过重时,可以根据策略,自动将虚拟机迁移至资源池内负载较轻的物理节点。总之,一个理想化的计算资源池应具备边界清晰、资源共享、按需分配、按需回收、动态扩展、故障自愈等关键属性,能够面向多业务或者多组户按需提供弹性、动态、共享、可靠、灵活、高效、可计量、可调配的计算能力。设计良好的计算资源池还需要考虑如下问题,如单个资源池的容量、资源池的数量、资源池采用的虚拟化技术、资源池的全方位监控等。计算资源总体架构如图1所示。

从IT架构分层的视角来看,海南电网设计了两大类资源池:应用服务层资源池和数据库服务层资源池。从资源池物理部署方式的视角来看,按照海南电网数据中心安全域划分标准,上述资源池将按需部署在生产支撑类区域、资源管理类区域、4A区域、隔离区域以及开发测试区域,进而细分为生产域资源池、资源域资源池、隔离区域资源池、4A区域资源池以及开发测试区域资源池。

3.1 应用服务层资源池

当前,海南电网数据中心各类应用程序主要运行于X86平台,经过大量的前期调研和测试比对,应用层资源池最终选用了技术更为成熟、功能更为强大的VMware v Sphere 5.0虚拟化产品进行构建。在充分调研现有40多台应用服务器资源负载情况的基础之上,确定资源池的初始物理配置为8台高性能X86服务器,每个物理计算节点的基本配置为80核256 GB内存空间。

3.2 数据库服务层资源池

Power VM是在基于IBM Power处理器的硬件平台上提供的同时具有逻辑分区、微分区、Hypervisor、虚拟I/O服务器、APV、Power VM Lx86、Live Partition Mobility等多种功能的工业级虚拟化技术体系[5]。动态逻辑分区(Dynamic Logical Partition,DLPAR)是其中最为重要的虚拟化特性,允许在逻辑分区在线运行的情况下动态调整资源的分配,从而更加有效地利用硬件资源来满足不断变化的业务需求,同时兼具高度的可用性。结合海南电网数据中心各类应用相关的数据库系统主要运行于IBM P系列小型机这一实际情况,数据库资源池选用IBM Power VM DLPAR进行构建。具体设计如下:根据各个数据库当前的资源使用情况,该资源池物理节点的初始配置为4台IBM P750服务器,首先基于4台高配置P750小型机创建DLPAR动态逻辑分区,每台3个DLPAR分区,一共形成12个DLPAR分区,以1+1模式组成6套互为负载均衡的Oracle RAC集群;将企业门户系统数据库、审计管理系统数据库、生产管理系统数据库、协同办公、两级三线、数据资源管理部署在6套RAC之上。然后,基于池中2台较低配置的P750服务器,各划分1个DLPAR,形成2个DLPAR分区,以1+1模式组成1套互为负载均衡的Oracle RAC集群,主要用于承载资产域数据库系统。此外,物资和基建系统数据库采用不同用户、表空间共享资产域RAC数据库。数据库服务层资源池部署如图2所示。

4 资源池实际应用效果

1)改变了计算资源交付模式,加快了计算资源的交付速度。彻底摆脱传统资源交付流程的各种制约因素,能够按照海南电网业务、IT发展的趋势,提前购置物理服务器,将其纳入资源池,统一管理、统一调度,由过去按台分配计算资源演进为按CPU的核数分配资源。在需要部署应用程序时,调用虚拟化模板功能,快速测试和搭建应用,单台服务器交付时间由3 h缩短为20 min,软件部署速度从几天缩短至几小时。

2)提高了物理服务器计算资源利用率,节约了IT投资。面向资源池的应用部署模式从根本上改变了“一个应用对应一台服务器”的传统资源使用方法,资源池中的每个物理节点之上均按需运行有多个虚拟机,海南电网原来运行在40台PC物理服务器之上的各类应用程序全部迁移整合至应用资源池中的8台PC服务器,整合比为5:1;12台IBM小型机服务器上的数据库整合至4台采用虚拟化技术的IBM小型机,整合比为3:1。物理CPU的平均使用率由25%提升至75%,内存平均使用率由20%提升至80%,充分发挥了计算资源的计算潜力,较为理想地控制了物理服务器的数量,客观上也减少了机房空间、机柜、网线,降低耗电量,应用效率提高45%左右。在高性能服务器和虚拟化软件上的投资,比传统“一应用一服务器模式”至少节约20%,耗电节约30%[6]。

3)全面优化了IT架构,提升了IT架构弹性。面向应用,利用虚拟化技术将CPU、内存、网络等资源构建一个最细化资源粒度、高可靠性的计算资源池,消除了服务器的物理边界,可以根据业务需要,灵活地、弹性地统一调度和分配计算资源。虚拟机的实时迁移技术既可以平衡物理资源的利用率,也可以在物理服务器出现故障的情况下,将其计算负载迁移到其他的服务器上,以确保业务的连续性和服务水平。资源池可以满足Windows和Linux不同平台对工作负载兼容的要求,现有的资源不足时,可以灵活、充分地扩展,随时进行计算资源扩容,使IT架构具有良好的弹性。弹性的架构使得海南电网IT运维人员在进行硬件扩容、版本升级、补丁更新甚至故障处理等维护工作时,均可在线进行,无需担心某个计算节点的异常影响到整个业务应用的正常运行。

4)最大程度简化了对数据中心服务器的管理。计算资源池相关的所有物理和虚拟组件以及池内资源管理、性能管理、动态迁移、虚拟节点克隆、备份恢复、分布式资源调度等功能点均可通过VMware Virtual Center等资源池管理界面,实现全方位、集中式、一体化的服务器管控机制(见表1)。

5 结语