虛擬化技術在油田通信系統中的應用

宜賓職業技術學院

虛擬化技術在油田通信系統中的應用

屈珣 張煥國 李瑋宜賓職業技術學院

虛擬化技術可以創造一個全新的IT工作環境，簡化軟件的重新配置流程，而且可將硬件容量擴大。利用虛擬化技術可以提高通信系統服務器的利用率，簡化系統管理，增強油田通信系統及時性、高效性。吐哈油田信息管理中心引進虛擬化技術整合存儲設備后，信息數據基于存儲虛擬化進行數據復制，而且還開發了異地容災數據恢復技術，避免因油田信息數據的丟失而影響正常的生產工作，值得在油田通信信息數據方面應用。大慶油田有限責任公司在引進虛擬化技術設備后，IT投入成本和服務器數量均有了大幅的減少，虛擬化技術大幅地提高了服務器利用率，信息數據安全性進一步加強，而且簡化高效的服務器更加便于管理和維護。

虛擬化技術；通信系統；數據；管理

計算機技術在石油行業中的應用比較早，高性能計算機在我國油田通信中的應用已經十分廣泛。目前，虛擬化技術在油田通信系統中有了進一步的發展，利用虛擬化技術可以提高通信系統服務器的利用率，簡化系統管理，增強油田通信系統及時性、高效性，提高資源的利用率，在日常工作中，可保證信息的穩定傳輸，有效地監控和整理更多的信息，更好的為油田通信系統服務。

1 虛擬化技術

虛擬化技術可以創造一個全新的IT工作環境，簡化軟件的重新配置流程，而且可將硬件容量擴大。該技術不僅可以將多個操作系統在一個平臺上同時運行，還可以把數據、網絡、硬件、軟件、存儲隔離開來，在相互獨立的空間內工作，互不干撓，協調運行[1]，因此計算機的工作效率得到顯著提高。虛擬化技術的應用，即使只有CPU支持的情況，其各方面的性能也比不支持虛擬化技術的系統便捷高效。目前的虛擬化技術分區情況如圖1所示。

圖1 虛擬化技術分區

2 虛擬化技術應用的可行性

20世紀60年代，虛擬化技術第一次被提出，隨著計算機技術的迅猛發展，多核處理器的橫空出世，給計算機帶來了一次新的革命。計算機存儲與高效管理需要服務器虛擬化技術的發展，虛擬化技術就是一種綠色IT技術，具有成熟性、可靠性和安全性三大特點。

在油田通信系統中信息傳輸主要表現為單次數據量比較多的連接傳輸，將虛擬化技術應用到油田信息中心計算機上，可以保證系統的運行和維護；同時油田信息中心計算機機房對環境條件和技術支持的高要求，完全有條件保證部署虛擬化技術。利用虛擬化技術為信息傳輸服務，可以避免敏感數據和信息系統被外界人員惡意篡改或竊取，具備為DNS解析等關鍵系統提供全方位、多層次的保護。

通過虛擬化技術可將計算機硬件資源劃分為多個運行環境，這樣一來，計算機的數據可以部分共享，可將原來只能放在多個計算機上的應用程序，一起整合置于一臺計算機上運行，而且還不會相互影響，充分利用IT環境。

應用程序虛擬化，即在服務器端安裝所有的應用程序，避免了應用程序復雜、難以運行的問題，其工作原理如圖2所示。

通過身份驗證，用戶就可以將數據傳送給客戶。虛擬化技術可為分離內核與非分離內核提供環形空間以進行隔離。虛擬化簡化VMM設計技術可將多個單線程的軟件移植到具備多核處理器的計算機上，與SMP05不同，多個程序可同時運行，用戶選用方便。

圖2 應用程序虛擬化工作原理

3 在通信系統中的應用

在計算機上配置虛擬化技術，可以將多個操作系統置于同一個IT環境下，同時運行而不受到干擾，能滿足單線程軟件多個實例的執行，并且每個實例都有一個單獨的VM，每一個VM都會配置相應的軟件基礎環境，VM之間單獨實現系統內一部分功能[2]。將VM和IntelVT聯合使用，可以將不同類型層次的信息整合在一個或者較少的處理器上運行，并且能夠滿足不同層次的信息對軟件的要求（例如帶寬速度、內存反應時間以及數字網絡1/0的要求）。是否配置虛擬化技術和非虛擬化技術環境，對計算機處理功能有很大的差別。

3.1 在吐哈油田中的應用

吐哈油田信息管理中心引進虛擬化技術并整合存儲設備后，信息數據基于存儲虛擬化進行數據復制，而且還開發了異地容災數據恢復技術，根據吐哈油田數據管理情況，建立了一套適合于鄯善←→哈密信息數據整合管理的異地容災體系，從而達到將吐哈油田重要信息系統數據異地存儲備份的目的。一旦信息庫發生非法介入、盜取或者毀滅情況時，安裝的容災系統可直接啟用災備指令，從而保護好信息數據系統。這時需要重新安裝服務器，將容災中心暫時緩存的信息數據快速地復制到新的應用程序系統中，即可隨時被油田管理者調用查詢。虛擬化技術在通信信息數據方面的應用，可在發生一些意外的災害時，及時地備份好信息數據，快速地恢復油田各種生產信息數據資料，避免因油田信息數據的丟失而影響正常的生產工作，值得推廣應用[3]。

3.2 在大慶油田通信管理系統的應用

據調研資料顯示，大慶油田有限責任公司在引進虛擬化技術設備后，IT投入成本和服務器數量均有了大幅的減少，虛擬化技術大幅地提高了服務器利用率，信息數據安全性進一步加強，而且簡化高效的服務器更加便于管理和維護，具體取得的成效如下。

（1）服務器數量與電力消耗雙降。應用虛擬化技術后，信息數據管理中心的物理服務器數量減少為2臺，直接配置應用系統的平均值為60%；原先是5臺，原配置應用系統的平均值為30%。在服務器數量減少的情況下，利用率得到了大幅的提升，并且用于服務器的電力消耗減少了55%。這充分說明了應用虛擬化技術能改善系統配置臃腫，簡化并精化應用系統，提高環境內各種應用程序的性能和利用率。

（2）精簡化的程序，便于管理整合。大慶油田通過引進虛擬化服務器，信息門戶應用得到實質的簡化，利用少量的硬件服務器即可維護信息門戶網站系統的日常工作，同時簡化了公司IT管理人員工作量。例如MicrosoftSystemCenterVirtualMachineManager2008，它在簡化門戶網站信息應用程序的同時，將虛擬化環境配置利用率大幅提升，以后如果工作需要，還可以添加更多的資源，添加的過程非常簡單、便捷，所需的工作負載也會隨之改變，快速達到適應環境要求的目的，使流動性資源、負荷能相互分配與適應。

[1]王東升．服務器虛擬技術在油田企業信息化建設中的應用[J]．油氣田地面工程，2013，32（7）：120-121.

[2]王中國，徐明，李隆球，等．基于電力線載波通信技術的油田井下設備通信系統[J]．東北石油大學學報，2012，36（5）：105-110.

[3]馮明濤．虛擬化技術淺談[J]．油氣田地面工程，2010，29（9）：86-87.

（欄目主持 關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.040