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虚拟化桌面在民航气象领域中的应用与发展

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年6月作者：曾廷敏

[导读] 虚拟化桌面技术在民航气象领域中具有较多的应用优势，可以以实现气象服务终端化，提高计算机资源的使用率、降低运营成本、缓解设备设施运维人员的压力、增强数据安全性。

云南文山机场曾廷敏 663000

摘要：本文根据民航气象领域工作实际，首先介绍了虚拟化桌面概念与气象应用特点，并重点阐述了虚拟化桌面在民航气象领域中的应用部署与应用效果，以供相关人士参考。
关键词：虚拟化桌面；民航气象领域；应用
        引言
        如今，信息技术得到跨越式发展，我国民航天气信息服务发展步伐也来越快，民航气象领域所需的计算机资源越来越多。如何有效利用民航气象计算机资源，减少运维成本，改善气象人员工作环境，已成为民航气象信息技术人员需要充分思量的问题。现阶段，虚拟化技术在气象领域应用越发普遍[1]。尤其是作为虚拟化技术中的作为典型的应用——虚拟化桌面，深受气象领域青睐，该技术是基于服务器虚拟化为用户给予的远程计算机桌面服务[2]。依托虚拟桌面，信息部门可以数据中心服务器上规划布设用户所需的个性化应用软件以及操作系统。虚拟化桌面技术在民航气象领域中的优势较多，例如可以实现气象服务终端化，提高计算机资源的使用率、降低成本以及增强数据安全性[3]。因此，本文根据民航气象领域工作实际，首先介绍了虚拟化桌面概念与气象应用特点，并重点阐述了虚拟化桌面在民航气象领域中的应用部署与发展，为今后进一步提升民航气象服务质量提供指导。
        1虚拟化桌面概述
        虚拟化桌面表示的是对计算机的终端系统（桌面）作出虚拟化，以确保终端系统使用的灵活性以及可靠性[4]。现阶段，虚拟化桌面技术大体上涉及到3种技术：虚拟桌面基础结构（VDI），虚拟操作系统基础结构（VOI）和未来虚拟桌面（VDF），其作为典型的为虚拟桌面基础结构。虚拟化桌面够实现桌面的集约化管理以及集中维护，这样可以大幅提升规划布局的效率，并且可以根据具体需求进行分配，提升资源的使用率；此外，根据虚拟化的特性，可以更好地保证桌面系统的可靠性；云终端操作便捷。由计算模式方面进行分析来看，桌面虚拟化全部的运算均是通过该服务器与存储设备（数据中心端）来实现的，用户终端仅仅需要输入以及展现。
现阶段，给予虚拟化桌面虚处理方案的主要供应商涉及到Citrix、Microsoft 、Vmware等，它们的远程访问通常选择IC协议、PCoIP协议以及RDP协议这三种协议。本文中虚拟桌面设计选择了VMware的HorizonView产品。它选择的PCoIP显示协议主要凭借UDP的基础传输，把用户的会话被压缩并以图像的形式传输。针对用户而言，仅仅传输更改的部分，以确保它可以在低带宽下进行高质量应用。
        2 航空气象业务应用特征
       航空气象服务平台计算机对性能的要求更高。例如，基于GIS的服务平台、天气信息综合分析、处理系统MICAPS以及别的服务支持软件都需要图形和图像显示处理性能更高的计算能力。此外，对桌面分辨率、双屏、多屏显示等均具备精细化的要求。平时工作中对桌面性能的要求不高，但是依旧需要较高性能的GPU，例如视频播放、图像显示处理等操作以及桌面的安全性均有较高的要求，有待提升计算机运行效率和日常维护管理水平。
        3虚拟化桌面系统部署
        3.1硬件配置
        本文中虚拟化硬件部分主要在航空气象业务中心部署4台IBMX3650M5服务器，各台服务器配置了六块硬盘（300GBSAS）、两个处理器（E5-2650），，两个750w电源、32GB内存。四台服务器的千兆网卡形成一个组件，部署为两个vSwitch虚拟交换机。vSwitch1涵盖七个网络管理端口以及常用网段的端口组。vSwitch2用于vMotion。核心交换机与vSwitch互联。核心交换选择的为Cisco4507。

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        3.2虚拟化桌面部署
        VMWareHorizon7虚拟桌面部署主要涵盖下述部件：ActiveDirectory服务器、客户端设备、ViewComposer服务器、vCenterServer 、储存Thinapp应用的服务器、View安全服务器、View连接服务器。在ESXi的虚拟机中能够部署许多组件。
        3.3服务器的安装
        服务器的安装主要涉及到下述几点：①一般需先在三台IBMX3650M5服务器上部署VMware ESX Server软件，在另外一台服务器上部署VMware vCenter Server，然后借助于瘦客户端或者Windows客户端的vSphere WebClient登录到vCenter，从而对ESXi服务器进行监视以及管理。②在ESXi虚拟机内部布设Active Directory服务器、Thinapp服务器、View安全服务器、ViewComposer服务器、View连接服务器。③需要于物理计算机上布设VMwareConverter，把正处于工作状态的业务转移到虚拟服务器。④为常见的操作系统（例如Windows、CentOS、Linux等）创建新的虚拟机模板，并将其保存于ESCXi的共享存储系统中，从而为新业务的开展打下良好的基础。⑤部署VMware低级防病毒软件并且修补系统漏洞。
        3.4虚拟化桌面实现中的相关事项
        注意事项如下所述：①在迁移终端之前，通常需要先在计算机上布设专业的测试软件用于对气象业务中需要的性能进行统计，然后在一定时期之后分析硬盘读取、CPU、内存占用等具体信息，结合这些应用情况以确定分配给虚拟机的硬盘容量、核心数量与内存大小。②首先调训一些没有安全风险的小型企业来虚拟化，剖析它的工作情况，并检查CPU以及内存利用率以调整分配给它们对应的资源。若工作一个星期左右之后无任何异常，则正式切换。如果没有办法满足操作要求或发生一些纰漏，则小阳台移出虚拟服务器。③虚拟桌面中的用户被限制访问Internet，并且只能在民航管理和气象内网中提供资源与业务应用程序访问的权限。具体操作中，一般可将气象内网中部分没有用处的端口关掉，并且仅打开虚拟桌面所需的端口，以进一步提高网络信息安全性。
        4应用效果分析
        当前，运行在气象中心虚拟服务器上的系统大致涵盖Web服务器、MICAPS、网络代理服务器、文件传输服务器。通过一段时间的检测之后发现网络代理服务器、Web服务器、文件服务器以及其他的CPU、内存和硬盘的读写占用率能更稳定地进行业务虚拟化操作。民航气象数据库系统等核心业务使用Oracle数据库，需相对强大的数据吞吐力与超高的性能，虚拟化利用率没有得到很大提高[5]。气象业务中心现阶段仍将双机热备份与物理机、存储一起使用。从试用的角度了解到，虚拟化桌面可以使用户获得接近传统本地计算机体验的操作系统环境，尤其是对于需要更高网络带宽的系统（例如MICAPS）实施虚拟桌面之后，终端、服务器、网络端口和各种电缆的数量均有所减少，从而减少了隐藏故障的发生几率。通过VSphereWebClient，可以对虚拟服务器进行统一管理，从而减少了维护机房软件和硬件方面搜耗费的时间以及维护成本。
        5结语
        总之所述，虚拟化桌面技术在民航气象领域中具有较多的应用优势，可以以实现气象服务终端化，提高计算机资源的使用率、降低运营成本、缓解设备设施运维人员的压力、增强数据安全性。今后还需要不断优化以及拓宽虚拟化桌面在民航气象领域的应用途径，结合实际需求适时更新升级，为民航气象业务的高效高质量开展奠定良好的基础。
参考文献：
[1]杨菲. 虚拟化技术在气象自动观测系统中的应用分析[J]. 中国民用航空, 2013, 163(10): 42-44.
[2]张鹏.桌面虚拟化系统集中部署方案研究[J].信息通信,2013,131(9):78-82.
[3]窦以文,刘国宏,燕东渭等.区县气象站虚拟桌面应用[J].气象科技,43(2):221-225.
[4]戴元. 桌面虚拟化技术在空管信息化中的应用分析[J].中国民用航空, 2013, 10: 133-134.
[5]胡航瑞,丁岳伟.虚拟化环境中Oracle数据库的性能分析[J].信息技术,2013(10):170-173.
作者简介：曾廷敏（1982.02），男，彝族，云南省西畴县人，本科，中级气象工程师，从事民航气象观测，气象预报工作。