虛擬網(wǎng)絡(luò)建設(shè)思考與實(shí)現(xiàn)獲獎科研報告

虛擬網(wǎng)絡(luò)建設(shè)思考與實(shí)現(xiàn)獲獎科研報告摘要：本文介紹一種用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建多個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)和使用復(fù)雜性的新方法。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算私有云虛擬網(wǎng)絡(luò)

在計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的同時，網(wǎng)絡(luò)安全問題越來越引起人們的重視。很多院校出于安全考慮，在園區(qū)范圍內(nèi)建立起多個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如教學(xué)網(wǎng)、辦公網(wǎng)、涉密網(wǎng)等。這種多網(wǎng)環(huán)境雖然提高了網(wǎng)絡(luò)安全性，但存在建設(shè)成本高，維護(hù)難度大，使用不方便等缺陷。本文介紹一種用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建多個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)和使用復(fù)雜性的新方法，能夠高效地為用戶提供按需服務(wù)，并允許客戶實(shí)現(xiàn)實(shí)時的多網(wǎng)切換功能。

一、云計(jì)算簡介

所謂“云計(jì)算”，就是集標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、虛擬化三大特征于一體的IT服務(wù)管理解決方案。其中虛擬化是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)化與自動化屬于服務(wù)管理的范圍。根據(jù)應(yīng)用范圍不同，云計(jì)算可以分為私有云、內(nèi)部云、外部云，不同云之間是可以相互轉(zhuǎn)換的。對于內(nèi)部云來說，同時也是私有云，對于私有云來說，只要發(fā)布到Internet并供用戶使用，就可以成為外部云。

對于院校來說，私有云將IT部門的資源管理方法由管理離散的硬件更改為管理虛擬化的共享資源池，其中包括服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)連接。通過虛擬化所有IT資源，網(wǎng)絡(luò)管理人員可以提高資源利用效率，針對不同的應(yīng)用程序進(jìn)行動態(tài)資源分配。

二、私有云的硬件架構(gòu)

私有云環(huán)境雖然是一個虛擬的環(huán)境，但它需要實(shí)實(shí)在在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境作支撐。構(gòu)建私有云的基本思路是，用多臺服務(wù)器、交換及存儲設(shè)備組成虛擬化基礎(chǔ)服務(wù)器資源池，然后根據(jù)需要，在此基礎(chǔ)上虛擬出多臺服務(wù)器及成百上千臺客戶桌面終端，各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)搭建在虛擬服務(wù)器上，通過虛擬終端為用戶提供服務(wù)。這樣的私有云環(huán)境，可以看成一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，用戶通過網(wǎng)絡(luò)終端登錄到個人虛擬桌面終端的同時便進(jìn)入了虛擬網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，虛擬化的過程及對虛擬服務(wù)器、虛擬終端的管理和應(yīng)用是要依靠特定的軟件作支撐的。

三、私有云的軟件架構(gòu)

本案中我們采用VMwareView5.0作為私有云的軟件支撐。如圖1所示，其核心組件由vSphereForDesktop、vCenterServer、ViewManager、ViewComposer構(gòu)成。

（一）vSphereForDesktop

vSphereForDesktop用來提供虛擬服務(wù)器及桌面終端虛擬機(jī)，每個管理單元支持1000個虛擬機(jī)，可根據(jù)需要配置多個管理單元進(jìn)行擴(kuò)充。vSphere性能高，能為虛擬桌面提供快速、穩(wěn)定的平臺，并通過其監(jiān)控系統(tǒng)平臺，掌握物理服務(wù)器、虛擬機(jī)的性能情況，針對桌面工作負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化。

（二）vCenterServer

vCenterServer是VMwareSphere的集中管理中心，可讓管理者完全控制和查看虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)中的集群、主機(jī)、虛擬機(jī)、存儲、網(wǎng)絡(luò)連接和其他關(guān)鍵元素。

（三）ViewManager

ViewManager包含了VMwareViewConnectionServer（管理對虛擬桌面的安全訪問，與VMwarevCenterServer配合提供高級管理功能）、VMwareViewAgent（提供會話管理和單點(diǎn)登錄功能）、VMwareViewClient（支持PC和瘦客戶端上的最終用戶通過VMwareViewConnectionServer連接到虛擬桌面使用）等組件。通過這些組件，IT管理人員能夠從單一映像集中管理數(shù)千個虛擬桌面，簡化了虛擬桌面的管理、調(diào)配和部署。

（四）ViewComposer

ViewComposer是一個可選組件，借助該組件IT部門可以將成百上千個虛擬桌面作為單一映像進(jìn)行管理。通過基于Web的單一管理控制臺，可以輕松地執(zhí)行操作系統(tǒng)更新和修補(bǔ)，連接克隆技術(shù)，可幫助客戶減少多達(dá)90%的存儲需求和成本。

四、私有云的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的建網(wǎng)方案相比，私有云具有以下明顯特點(diǎn)和優(yōu)勢：

（一）降低成本

首先，私有云搭建起來的是一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，節(jié)省了多個網(wǎng)絡(luò)線路鋪設(shè)及購買桌面終端PC的開銷；其次，節(jié)約了管理成本。IDC研究機(jī)構(gòu)的最新報告顯示，機(jī)構(gòu)每采購一美元的硬件，將花費(fèi)3美元對其進(jìn)行管理。傳統(tǒng)的模式忽視了對其中占據(jù)了70%以上成本的運(yùn)營管理進(jìn)行優(yōu)化，才是真正的“開源節(jié)流”。

（二）簡化管理

通過私有云，IT管理人員可以從日常煩瑣的終端桌面管理工作中解放出來，從而進(jìn)行更多的業(yè)務(wù)創(chuàng)新工作。

（三）高安全性

由于私有云將用戶桌面終端離散的數(shù)據(jù)移到了數(shù)據(jù)中心內(nèi)，從本質(zhì)上降低了網(wǎng)絡(luò)面臨的安全風(fēng)險。數(shù)據(jù)訪問集中化能夠降低數(shù)據(jù)泄漏和失竊的風(fēng)險并簡化合規(guī)性工作程序。

（四）使用方便

在傳統(tǒng)的多網(wǎng)共存的網(wǎng)絡(luò)模式下，用戶不得不采用多個桌面終端分別入網(wǎng)，使用操作起來很煩瑣。而私有云可以讓用戶通過一臺桌面終端登錄到多個虛擬終端桌面，且不影響安全性。如果用戶脫離了辦公環(huán)境，哪怕是出差到外地，只要擁有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，就可以隨時將屬于自己的辦公環(huán)境拖到面前。