虛擬化技術在地震行業應用的綜述

虛擬化技術在地震行業應用的綜述

21世紀以來，信息化技術飛躍發展，特別是隨著互聯網+時代的到來，大數據、物聯網、云平臺這些互聯網新技術正逐漸滲透到地震行業。地震監測數據種類繁多、數據量龐大，安全有效的存儲和管理這些數據就需要有安全可靠的數據庫管理系統、存儲系統和網絡信息系統等。目前，中國地震局大力推進互聯網新技術的應用，各個省局也做出了積極的響應。地震監測系統、地震信息網絡系統、地震資料分析系統、地震資料數據備份系統都在充分利用虛擬化技術。

虛擬化

對虛擬化定義的理解，百度百科認為：虛擬化是指將一臺計算機虛擬成多臺邏輯計算機，且可以在每個邏輯計算機運作不同的操作系統互不影響。互動百科認為虛擬化是一種資源管理技術，它可以將計算機的各種實體資源抽象化。IBM認為虛擬化是抽象化物理資源的一種機制。

龔強（2013）認為，虛擬化可分為：服務器虛擬化、網絡虛擬化、高級語言虛擬化、系統虛擬化、存儲虛擬化、桌面虛擬化、應用虛擬化等。網絡虛擬化是集多臺設備為一個邏輯單元以便于管理。存儲虛擬化是指將多個分散的存儲介質集中起來統一管理，形成一個大容量的存儲系統。系統虛擬化就是在一臺物理機上運行多個相同或不同的操作系統，且各操作系統之間相互獨立。服務器虛擬化就是把物理的服務器轉換成邏輯服務器，原來單一的物理服務器可以變成多個虛擬的服務器。應用虛擬化是指從操作系統中抽離出應用軟件，形成一個虛擬的運行環境來執行應用。桌面虛擬化是指將計算機的桌面虛擬化，把桌面的系統印象存放在統一的服務器上面進行管理，使用戶不約束于本臺計算機，可以在任意其他終端設備上訪問此計算機系統的一種技術。高級語言虛擬化是將可執行程序跨體系結構執行的一種技術。

李剛（2011）認為虛擬化技術包括兩種類型：一種是一個虛擬成多個，即把一個物理的服務器虛擬成多個邏輯服務器，這些邏輯服務器各自獨立且可以運行不同的操作系統；另一種是把多個虛擬成一個，即將多個分散的物理服務器虛擬成一個大的邏輯服務器以供用戶支配。

虛擬化在地震行業的應用

山東省地震局2012年對區域服務器進行了虛擬化的建設，主要采用了VMware 和Citrix 虛擬化技術。將區域數據中心的近60臺服務器用8臺VMware虛擬服務器和4臺Citrix虛擬服務器所替代。提高了資源和網絡利用率，降低了能耗。

2014年，山東省地震局又推出了基于Citrix XenApp技術的地震辦公平臺。該平臺旨在提高辦公的效率和安全，是一個以Xenapp技術為基礎的虛擬應用發布系統。既可以在辦公電腦又可以在手機上使用該APP，極為便捷。且該APP上無需安裝就不僅可以使用常用的如office、pdf、ceb等辦公室軟件，還可以使用行業內常用的jopens、msdp等專業軟件對實時波形監控和歷史波形瀏覽。

新疆省地震局于2013年將虛擬化技術應用到應急指揮系統中。整個應急指揮系統部署了4臺虛擬機和2個物理服務器，相比原來的7臺應用服務器、8個工作站、2臺數據庫服務器的龐大負責系統來說，大大降低了硬件和人力成本。且在故障排除和運行效率的服務器方面，將9臺服務器減少到2臺虛擬服務器，減少了地震評估計算時間和故障解決時間，極大的提高了系統的恢復時間。

天津市地震局在2011年借助服務器虛擬化技術利用3臺服務器實現了原有的12臺服務器的工作，節省了硬盤空間，實現了資源共享。采用的是免費VMware Esxi軟件，不需

要宿主操作系統，穩定性好、成本低。通過對服務器合理的分組和資源分配，克服了Esxi不能同時進行虛擬化管理的問題。

陜西省地震局2014年對地震核心網絡進行了重新部署和虛擬化。此次虛擬化主要應用了CSS 集群技術，將2臺交換機虛擬化為1臺交換機來管理整個集群系統。此次改造不僅增加了帶寬、增大了設備容量，還簡化了網絡結構，使得網絡更加高效、安全和易于管理。

寧夏地震局2014年也對地震核心網絡交換設備進行了虛擬化。將兩臺華為S7706核心交換機，采用集群交換技術虛擬為一臺設備。采用虛擬化技術后，減少了設備節點，易于管理和配置；縮短了故障收斂時間，降低了對地震業務的影響；升級網絡進行設備擴容時更便捷。

四川省地震局2014年采用VMware ESX Server對服務器進行了虛擬化。總結了如何解決虛擬機主機遷移后不能使用加密狗的問題，分享了先創建虛擬機，安裝操作系統和基本程序，然后將其轉換成模板，用轉換的模板來部署新的虛擬機，從而部署應用系統這一高效率的部署經驗。

上海市地震局2012年將原有的85臺物理服務器虛擬化成13臺邏輯服務器。主要采用了思科的UCS－5108進行物理設備虛擬化，采用HDS VSP進行存儲虛擬化，采用思科的MDS－9148交換機進行網絡虛擬化。實現了節能環保、統一管理、高可用性、減少占地面積的功效。同年，上海市地震局實現了桌面虛擬化技術的建設，采用2把思科USC－5108刀片構建150人的虛擬桌面，使用了5臺Citrix XenCenter的虛擬服務器。解決了用戶應用軟件多樣化帶來的硬件成本高、用戶客戶端硬件配置不同難以管理的問題，具備了統一管理、提高網絡資源利用率等優勢。

結語

虛擬化技術已經應用到地震行業的各個系統中。各省局對地震核心網絡進行了虛擬化部署，主要是從交換機虛擬化和服務器虛擬化等方面來實施，不僅實現了多對一，即多臺物理服務器轉換成一臺邏輯服務器，大大節省了硬盤空間和辦公空間；還實現了一對多，即一個邏輯服務器上可以同時運行多個操作系統，網絡安全性更高，更易管理。部分省局還將虛擬化技術應用到辦公系統平臺中，使虛擬化不僅在計算機上實現，還可以在手機上實現，實現了移動辦公，提高了辦公效率，提升了數據安全性。可見，虛擬化和互聯網技術的快速發展已經成為一種必然趨勢，將給地震事業帶來更加便捷高效的發展空間。

式中：α1、α2、α3分別為異號彎矩影響系數、預應力提高系數和受壓翼緣的影響系數，取α1=1.0，α3=1.1，對預應力鋼筋混凝土受彎構件b為箱形梁腹板寬度，距支點h/2處截面變截面點處截面h0為有效高度；P 為受拉鋼筋的配筋百率P=100ρ，其中當P＞2.5時，取P=2.5，距支點h/2處截ρ=0.0239，；變截面點處截面ρ=0.0239，為箍筋配筋率，有公式為箍筋抗拉強度設計值，對R235鋼筋為箍筋各肢總截面面積。

距支點h/2處截面：

變截面點處截面：

θp為切線與水平線的夾角，N1號鋼束為1.4°，N2—N4號為5°。

距支點h/2處截面：

變截面點處截面：

由于本設計中梁內預應力鋼束都被錨固于梁端，沿跨長方向鋼束數量并沒有變化，且彎起角度和配筋率也都滿足要求，其斜截面抗彎強度一般不會影響設計，可不必進行抗彎承載力驗算。

結語與建議

本文通過對預應力混凝土連續箱梁設計研究，可得以下結論與建議：

（1）該工程選取預應力混凝土連續箱梁作為橋梁的結構形式是極為合理的。前期對橋梁細部構造尺寸的估算也基本滿足工程要求，由此驗證了規范的正確性與適用性。

（2）承載力計算過程完全按照規范的規定進行查找和計算，步驟嚴謹，公式合理，可為同類連續箱梁的承載力計算提供借鑒與參考。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.20.017