摘要：隨著國家電網(wǎng)公司信息化業(yè)務(wù)應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)信息集約化管理的需求更為迫切。桌面虛擬化具有成本低、集中管理、信息安全等優(yōu)點(diǎn)，適合企業(yè)規(guī)模大、信息安全要求高等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的信息化集約管理。文章介紹了目前電力企業(yè)傳統(tǒng)的PC辦公系統(tǒng)中存在的問題，研究探討了桌面虛擬化技術(shù)在電力企業(yè)的應(yīng)用解決方案，結(jié)合山東某地市電力公司的現(xiàn)狀，提出了桌面虛擬化在該電力公司的應(yīng)用部署實(shí)施方案。實(shí)踐表明，桌面虛擬化的部署將會(huì)大大降低電力系統(tǒng)信息化成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的集中管理，提高資源的利用率，保障信息的安全性，使企業(yè)信息化向著高效率、低成本、保安全的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：桌面虛擬化；瘦終端；應(yīng)用部署

引言

虛擬化技術(shù)是目前信息技術(shù)領(lǐng)域最受關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù)之一，2007年以來，CTIRX、IBM、VMVARE、微軟等幾大廠商都陸續(xù)推出了自己的虛擬化產(chǎn)品和技術(shù)方案。截至目前，虛擬化技術(shù)在服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用和桌面虛擬化等多個(gè)方面都已產(chǎn)生了大量的成功應(yīng)用案例。虛擬化產(chǎn)品技術(shù)的成熟與完善很好地解決了用戶在使用體驗(yàn)、軟硬件兼容等方面的顧慮，企業(yè)通過虛擬化技術(shù)的應(yīng)用還可以簡化IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，降低建設(shè)和運(yùn)維成本等[1-2]。傳統(tǒng)的PC辦公系統(tǒng)中，每臺(tái)PC機(jī)上安裝完整的一個(gè)或者多個(gè)操作系統(tǒng)和全部需要使用的軟件，造成以下管理和成本方面的問題。

①建設(shè)成本高：配置標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)，采購成本高，計(jì)算機(jī)資源利用率低，造成資源浪費(fèi)。

②使用成本高：標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)功耗高，電力系統(tǒng)規(guī)模龐大，計(jì)算機(jī)數(shù)量眾多，電費(fèi)是一筆不小的開支。

③維護(hù)成本高：PC部件易損壞和老化，需要投入大量人力和資金進(jìn)行維修。

④升級(jí)成本高：PC淘汰速度快，需要頻繁升級(jí)硬件，軟件升級(jí)則需要將軟件拷貝到每臺(tái)計(jì)算機(jī)中，工作量大，耗費(fèi)時(shí)間長。

⑤管理難度大：計(jì)算機(jī)分散管理，用戶眾多，數(shù)據(jù)難以集中備份管理，對(duì)資產(chǎn)的調(diào)查、管理需要大量的人力。

⑥信息安全性差：由于每臺(tái)PC機(jī)都存有數(shù)據(jù)信息，而每個(gè)工作人員的安全意識(shí)不同，容易造成敏感信息的丟失，同時(shí)也容易通過USB接口感染病毒和木馬程序。

1桌面虛擬化

桌面虛擬化定義如圖1所示，是指通過虛擬化技術(shù)將桌面環(huán)境與底層的硬件分離，使桌面的存儲(chǔ)和執(zhí)行（包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶數(shù)據(jù)等）都集中在數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)上，以相互獨(dú)立的方式進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)極高的業(yè)務(wù)靈活性[3]；用戶界面通過使用某種遠(yuǎn)程顯示協(xié)議將其傳輸?shù)接脩舻氖萁K端顯示設(shè)備上。這種方式不僅能夠?qū)⑺凶烂嫣摂M機(jī)在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行統(tǒng)一托管，還能使用戶通過遠(yuǎn)程訪問獲得與傳統(tǒng)PC完整一致的使用體驗(yàn)。桌面虛擬化改變了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)管理方式，它利用虛擬化技術(shù)對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行集中的管理和高效的分發(fā)遷移，使用戶在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，只要具備基本的硬件，就可以得到自己需要的工作環(huán)境[4]。

2桌面虛擬化在電力系統(tǒng)的應(yīng)用部署

電力公司具有企業(yè)規(guī)模大、組織機(jī)構(gòu)大、信息系統(tǒng)多、辦公計(jì)算機(jī)多、信息安全要求高等特點(diǎn)，非常適合桌面虛擬化的應(yīng)用條件。本文以山東某地市電力公司為例，探討桌面虛擬化的部署方案。

2.1桌面虛擬化部署方案

某地市電力公司桌面虛擬服務(wù)器覆蓋市電力公司大樓、區(qū)縣電力公司大樓、市電力公司直屬單位、220kV及以下至35kV變電站、供電所、營業(yè)廳站點(diǎn)。桌面虛擬化系統(tǒng)由數(shù)據(jù)通信網(wǎng)承載，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2規(guī)模統(tǒng)計(jì)

某地市電力公司下轄9個(gè)縣公司，共有220kV變電站39座，110kV變電站101座，35kV變電站130座，供電所113座，營業(yè)廳133座，其中50%為20人以上供電所或營業(yè)廳。考慮實(shí)際應(yīng)用需求，市電力公司大樓、區(qū)縣電力公司大樓、市電力公司直屬供電所、營業(yè)廳站點(diǎn)等按照每位員工1臺(tái)瘦終端配置，220kV及以下變電站按照每站1臺(tái)瘦終端配置。各辦公場所瘦終端配置原則如下：市電力公司大樓按400臺(tái)終端配置，市電力公司直屬單位（按5個(gè)考慮）按100臺(tái)終端配置，每個(gè)縣電力公司大樓按300臺(tái)終端配置，供電所、營業(yè)廳均按20臺(tái)終端配置，另外，220kV及以下變電站按1臺(tái)終端配置。最終桌面虛擬化系統(tǒng)瘦終端配置數(shù)量見表1所列。

2.3配置原則

根據(jù)《國網(wǎng)辦公廳關(guān)于做好云安全終端推廣應(yīng)用工作的通知》中關(guān)于桌面虛擬服務(wù)器的部署要求，桌面虛擬化系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)端資源分配可采用資源型、標(biāo)準(zhǔn)型、作業(yè)型3種典型分配方式。對(duì)于具有圖形處理、軟件開發(fā)等特殊資源使用需求的場景（按終端總數(shù)量的10%計(jì)），選擇資源型配置，當(dāng)前試點(diǎn)單臺(tái)服務(wù)器（具備4路8核256G內(nèi)存配置，下同）可承載40~50人（按40人計(jì)）；對(duì)于日常辦公等辦公軟件需求較少、無特殊資源配置需求的場景（按終端總數(shù)量的50%計(jì)），選擇標(biāo)準(zhǔn)型配置，當(dāng)前試點(diǎn)單臺(tái)服務(wù)器可承載200~250人（按200人計(jì)）；對(duì)于變電站、營業(yè)廳、呼叫中心等硬件配置要求較低、軟件使用單一的場景（按終端總數(shù)量的40%計(jì)），選擇作業(yè)型配置，當(dāng)前試點(diǎn)單臺(tái)服務(wù)器可承載300~350人（按300人計(jì)）。另外，為了便于對(duì)服務(wù)器集群進(jìn)行管理，在市電力公司機(jī)房內(nèi)，為每個(gè)縣電力公司配置1臺(tái)管理服務(wù)器。桌面虛擬服務(wù)器規(guī)劃數(shù)量見表2所列。

2.4網(wǎng)絡(luò)通信

桌面虛擬化的服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心都存放在市電力公司大樓，而各直屬單位、縣電力公司、變電站等工作人員必須利用瘦終端通過網(wǎng)絡(luò)連接到市電力公司的服務(wù)器進(jìn)行操作，所以桌面虛擬化的部署對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接的要求是非常嚴(yán)格的。目前，某地市電力公司的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)比較完善，在光纜建設(shè)、設(shè)備配置和帶寬方面的現(xiàn)狀如下。

1）光纜情況：110kV及220kV線路均已架設(shè)OPGW光纜，35kV及以下線路也已架設(shè)ADSS或管道光纜，且大部分變電站已經(jīng)隨出線架設(shè)了2條及以上光纜。

2）設(shè)備配置及帶寬：各直屬單位、縣電力公司、變電站、供電所和營業(yè)廳均已配置了網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、PTN或SDH設(shè)備，帶寬速率均在GE級(jí)以上，瘦終端與服務(wù)器間的通信所傳輸?shù)男畔⒅饕秋@示器的顯示信息和鼠標(biāo)鍵盤的輸入信息等，比傳統(tǒng)PC系統(tǒng)所傳輸?shù)男畔⒁俸芏啵虼爽F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬可以很好地滿足桌面虛擬化部署的帶寬需求。

3 桌面虛擬化在電力系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

桌面虛擬化在電力系統(tǒng)的部署，在降低建設(shè)和維護(hù)成本的同時(shí)，可以滿足信息系統(tǒng)和信息設(shè)備的集約化管理要求，通過集中管理和配置，大大降低各種信息安全隱患，從而達(dá)到將信息系統(tǒng)統(tǒng)一管理的目的。

1）總成本低廉。

①設(shè)備購置成本低。電力公司企業(yè)規(guī)模大，組織機(jī)構(gòu)多，辦公計(jì)算機(jī)數(shù)量多。采用桌面虛擬化系統(tǒng)后，可以用大量的瘦終端設(shè)備替代標(biāo)準(zhǔn)PC終端，僅需要配置幾十臺(tái)服務(wù)器即可。瘦終端采用低端CPU和主板，不用顯卡，只需少量內(nèi)存和硬盤，價(jià)格一般是標(biāo)準(zhǔn)PC終端的一半左右。

②使用和維護(hù)成本低。瘦終端比標(biāo)準(zhǔn)PC終端功耗更低，大大降低了用電量。管理人員只需要維護(hù)服務(wù)器即可，不需要對(duì)每臺(tái)終端進(jìn)行維護(hù)。

③升級(jí)成本低。由于應(yīng)用軟件和管理軟件均安裝在服務(wù)器端，無需因?yàn)檐浖?jí)對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行硬件升級(jí)，降低了升級(jí)成本[5]。

2）易于維護(hù)、管理。桌面虛擬化系統(tǒng)使得所有應(yīng)用軟件均安裝在服務(wù)器端，軟件和硬件的管理、更新和維護(hù)僅在虛擬桌面服務(wù)器端進(jìn)行，而終端設(shè)備基本無需維護(hù)和升級(jí)，大大降低了工作量[6]。

3）提高資源利用率。在傳統(tǒng)模式中，PC終端的CPU和內(nèi)存利用率非常低，造成極大浪費(fèi)。在桌面虛擬化系統(tǒng)中，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)共用一個(gè)巨大的虛擬化資源池，資源池的大小可以適時(shí)調(diào)整，還可以通過動(dòng)態(tài)資源調(diào)度機(jī)制對(duì)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)的合理分配，與傳統(tǒng)模式相比，桌面虛擬化系統(tǒng)可以大幅提高資源利用率[7-10]。

4）信息安全。桌面虛擬化部署之后，用戶的終端設(shè)備并不保存數(shù)據(jù)，企業(yè)的所有數(shù)據(jù)和應(yīng)用都在后臺(tái)的數(shù)據(jù)中心執(zhí)行和處理，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也集中存放在后臺(tái)。企業(yè)主要在數(shù)據(jù)中心做好安全防護(hù)工作，而不必考慮成千上萬分散部署的終端設(shè)備，大大降低了企業(yè)敏感數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)，提高了信息的安全性。

4 結(jié)語

在國家電網(wǎng)公司信息集約化管理的需求下，桌面虛擬化技術(shù)作為新的企業(yè)級(jí)信息化解決方案，適合電力公司企業(yè)規(guī)模大、信息安全要求高等特點(diǎn)，是國家電網(wǎng)公司信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。桌面虛擬化技術(shù)通過將用戶桌面環(huán)境與底層的硬件分離，既便于用戶靈活使用，又利于部門集中維護(hù)管理，降低各種信息安全隱患。同時(shí)，桌面虛擬化的部署將會(huì)大大降低電力系統(tǒng)信息化的成本，提高資源的利用率，提高信息化工作效率。

作者：田志磊 劉晗 張進(jìn)虎    單位：山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?國網(wǎng)山東省電力公司