虛擬化技術在信息化系統升級改造中的應用

宋玉泉

（天津市冶金科技信息研究所，天津300050）

1 引言

天津市冶金集團（控股）有限公司（以下簡稱集團）自動化辦公系統開發于2001年，分兩期進行，分別采用了asp和.net兩種不同構架，操作系統平臺也經歷了Win2000Server到Win2003Server的過渡。系統設計之初，網絡環境相對比較簡單，沒有木馬、惡意程序、黑客等泛濫的狀況，整體系統的網絡安全環節設計的比較薄弱。系統的開發平臺為較早版本的VisualStudio集成開發平臺，使用的.net版本也較舊，造成了系統運行平臺無法更新，甚至Win2003Server的部分補丁都無法進行更新，否則就會造成系統運行故障。針對以上問題，提出了使用虛擬化技術實現搭建一臺安全性高的物理主機的方案，在其之上使用V Mware Workstation虛擬化軟件系統建立一臺We b服務器，優化系統服務，提高系統運行效率，以此來實現辦公自動化系統安全、運行效率和兼容性方面的提升改造。

2 系統現狀

隨著互聯網在信息化社會中的廣泛應用，網絡安全越發成為企業信息化項目后期的維護重點，本單位信息化系統也不例外。近兩年來，集團網絡安全事件發生率逐年上升，盡管每次在故障發生時都能做到及時處理，減少宕機時間，但都沒能從根本上解決問題。

辦公信息化系統存在的問題如下：

（1）開發應用平臺處于2001年時的軟件水平。

（2）系統開發語言與現如今使用的高版本瀏覽器存在不兼容性。

（3）操作系統為了保持信息化系統的正常運行，不能更新安全補丁。

這些問題綜合起來，會導致集團信息化系統頻繁遭到黑客攻擊和入侵，同時在辦公計算機不斷更新的形勢下，使用新版本瀏覽器瀏覽系統時會導致部分功能無法正常運行。

3 改造方案

對于以上問題，筆者進行了長期地觀察、記錄、測試等工作，分別找到了這些問題產生的原因，并制定了相對應的解決方案。

3.1 方案一

項目實施之初，對于以上問題，提出了第一套解決方案：

在網絡安全方面，計劃購買企業級安全防火墻，解決黑客入侵的問題。在辦公系統方面，聯系了當時的開發人員，計劃與其共同研究重寫符合高版本平臺的代碼，安裝現今最高版本的操作系統，從整體上解決所存在的問題。但是經過研究分析之后，此方案存在以下問題：設備及軟件花費數額巨大；系統代碼重寫難度太高。總體的解決成本過高，不符合現實情況，所以轉變思路著手定制第二套解決方案。

3.2 方案二

現有的整套系統在功能使用上并不存在硬傷，系統功能和性能完全可以滿足目前的辦公自動化的需求，若將其棄用將非常可惜，同時會造成多次開發，浪費人力和物力。第二套解決方案以實用為本，減少改造經費的原則，進行了大量的技術資料查閱及測試工作。針對各個系統缺陷，最終將方案確定為：在現有服務器上進行虛擬化云部署，把原有的操作系統及信息系統部署到現有服務器的高版本操作系統上，使原有系統能夠安全地被包裹在一個瘦服務器的外殼之中。實現此項技術使用了“V Mware”虛擬化軟件[1]，此項技術目前為世界上較為先進的虛擬化解決方案之一。經過測試，原服務器可以滿足虛擬化系統的運行，節省了購買設備和重寫代碼的兩項費用。在原代碼不能滿足高版本瀏覽器的問題上，對原代碼進行了部分重寫，縮小了修改范圍，最終的重寫行數大約為300行，涉及7個程序文檔。

4 方案實施

4.1 備份

在對系統進行部署前，要對現有系統進行完全的數據備份，包括數據庫、文檔、源碼等系統必要數據。在對數據進行備份時使用GHOST軟件，可對現有硬盤分區做完全鏡像，生成G H O的鏡像文件，便于保存和提取，待系統恢復時可完全復原原有數據。

對于SQLServer的數據庫文件，采取的是系統自帶的維護計劃進行完全備份。備份之后把數據文件一同鏡像到GHOST的備份文件當中。同時復制出現有的MDF和LDF數據庫文件[2]，這兩個文件在系統恢復時可以直接使用SQLServer中的附加數據庫的操作進行數據恢復。

4.2 服務器部署虛擬化系統

在安裝虛擬化系統之前，需要對服務器的硬盤空間進行重新分配。至少需要規劃出3個存儲區域，分別是：物理主機的系統分區、虛擬主機數據文件的存儲分區、數據庫以及辦公系統數據的存儲區域。其中需要注意的是，物理主機能夠滿足Wi ndowsServer2003sp4的運行即可，虛擬主機的存儲分區需要預留出一定的賦予空間，因為虛擬主機在運行過程中需要一定的多余空間來進行系統緩存，同時虛擬主機的物理內存也是建立在物理主機的磁盤空間上的，所以要預留出一定的空間。

規劃好存儲空間后進行系統的安裝，安裝和部署[3]按照圖1的順序進行。

4.3 項目難點

項目在進行當中也遇到了不少的技術難題。

首先是虛擬化系統的部署問題，方案中需要應用物理磁盤共享功能，原因是辦公系統的程序以及數據文件存放在物理主機的磁盤分區中。考慮到數據的安全性，沒有放入到虛擬主機的磁盤中，當虛擬主機崩潰時數據能夠及時導出或讓備用主機使用。因此在虛擬主機上就需要配置物理主機的物理磁盤。在最初項目選型時，還考慮了其他幾個虛擬化軟件，包括Microsoft Virtual PC和Virtual Box。由于必須啟用虛擬機下掛載物理磁盤，所以最終選定了V Mware軟件。目前，只支持在Windows 7以下的服務器系統上啟用掛載物理磁盤，如果操作系統不符合，在配置V Mware時報錯，無法正常運行虛擬機系統。

其次是信息系統代碼的重寫，由于辦公系統開發較早，但其所具備的功能非常符合集團辦公的需求，為了節約開發費用，只能實行部分重寫的方案，這就需要通讀、分析系統的全部1000多個程序文檔代碼，找到存在問題的文檔，分析出有問題的代碼行。同時，原有的代碼開發較早，存在著格式不規范、多種腳本語言交錯編寫的問題，加大了讀代碼的難度。筆者分析之后，找到了問題所在，最終完成了代碼的升級改寫。

圖1 系統部署流程圖

被重寫的部分關鍵代碼如下：

其中多個程序文檔的在線文本編輯器在I E 7版本瀏覽器以上無法正常顯示，只顯示出白頁。根據記錄分析出在線文本編輯器的部分J S代碼使用的語法過于陳舊，致使新版本瀏覽器無法運行。針對此處問題，對原有代碼進行了重寫，順利地解決了該問題。

5 實施效果

此項目涉及技術范圍廣，解決難度大，歷時3個月完成了所有的軟件部署、代碼重寫及測試等工作。目前已經實施應用，暫無部門反映存在問題，順利地完成了該項目。

同時，項目也存在著一定的不足，本次的提升改造是在原有網絡、設備的基礎之上進行的，在老服務器上安裝運行虛擬機雖解決了安全、兼容性的問題，但一定程度上加重了服務器的負載，在工作的高峰時段會出現間斷性響應慢的情況。針對這個現象，進行了服務器系統以及I I S的配置優化，使該問題得到了一定的緩解。要想徹底解決該問題，還需提升服務器的運行性能，這需要在以后的改造中繼續進行。

此次技術提升改造實現了“零花費”，共為集團節約了設備及開發費用近30萬元。同時，此項目為今后集團的信息化指出了“虛擬化”的發展道路。

[1]360百科.V Mware[E B/O L].http://baike.so.com/doc/3037074.html.

[2]微軟Technet.在SQLServer中備份和還原數據庫[E B/O L].http://technet.micros of tcomzhcn/library/ms187048(S Q L.90).aspx.

[3]V Mware架構及虛擬機系統安裝的實現[J].電腦編程技巧與維護，2008（15）：103-104.