分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究

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1、分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 浙江工业大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙 江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作 出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承当本声明 的法律责任。 隰年月日 作者繇群k莎 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保存、使用学位论文的规定，同意 学校保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅

2、。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或局部内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存 和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密口，在 年解密后适用本授权书。 2、不保密饿 请在以上相应方框内打“ 日 日期：八年6月f 作者签名：聚致D V 刷醛辄研醐：L广6 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 浙江工业大学硕士学位论文 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 摘要 随着计算机硬件、网络和体系结构的飞速开展，虚拟化技术已经渗透到各个 领域，并呈现出新的趋势，从效劳器虚拟化到存储虚拟化，甚至是应用虚拟化， 虚拟化技术已经成为新的研究热点。与此同时，虚拟化技

3、术在管理、应用和平安 等方面也面临新的挑战。在刀片式效劳器、数据中心等虚拟环境下，对效劳的不 间断保障能力有很高需求，而传统虚拟机在动态迁移期间，对虚拟机持续访问I O等设备保障能力不够。因此，需要研究更有效的技术用于保障虚拟机在动态 迁移期间能持续访问I0设备。 很多企业，包括金融机构，以前在效劳器应用中都是专机专用。随着效劳器 以及应用系统的越来越庞大，一方面带来了管理的难题，另一方面也给企业造成 了极大的本钱压力。 本文通过采用效劳器独有的物理分区和虚拟分区技术，帮助分行级商业银行 实现效劳器资源的集中整合，提高主机系统资源的有效利用率。效劳器可以采用 Lpar的形式分成多个的虚拟分区；

4、不同的虚拟分区之间可实现资源手工或自动的 调整。通过这些先进的技术和体系结构设计了分行级商业银行计算机系统虚拟化 管理的设计与实现方案。 由此我们可以发现，虚拟化技术能够解决业务连续性和故障灾难恢复问题， 解决不同软件开发、测试环境整合问题，解决效劳器资源的共同管理、分配和使 用问题。在效劳器领域，虚拟化可以带来更高的部件及系统级利用率，带来具有 透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠效劳器应用环 境，以及更为简洁、统一的效劳器资源分配管理模式。本文提出的虚拟化核心思 想是，企业的IT环境能够通过区分资源的优先次序，随时随地将IT资源分配给最 需要它们的工作负载来简化管理和

5、提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储 备的资源。 关键词：商业银行、计算机系统、虚拟化管理、，I系统、1j17BEM的管理模型 ofthe moreconciseandunified environment，and selVelresources application allocateThecoreofvirmalizationisthebusiness can management environment，it between willit resourcesarcallocatedneeditmostof pass resoBrces，prioritybe，any 分行级商业银行计算

6、机系统虚拟化管理研究 浙江工业大学硕士学位论文 increase andreducedtoa to the and theworkload efficiency management simplify ofresources loadsummitandtheamount singleworking bank，thecomputersystem,virtualizationmanagement，VM Keywords：Commercial model systems，WBEMmanagement IlI 浙江工业大学硕士学位论文 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 IV 浙江工业大学硕士学位

7、论文 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 目录 摘要I 1绪论1 11研究背景一1 111虚拟化在各行业的广泛应用1 112国内商业银行竞争剧烈1 113分行级商业银行虚拟化应用情况l 12研究意义及目的2 13国内外研究现状2 131采用指令流补丁技术的VMware2 132高性能虚拟机系统3 133分布式虚拟机系统3 134国外硬件虚拟化进展3 14论文的组织结构一4 2分行级商业银行虚拟化管理的关键技术5 21设计思想与原那么5 211设计思想5 212设计原那么6 22分区技术一6 221分区技术的概念6 222分区技术的分类6 223分区技术的优缺点8 23集群技术一8 231集

8、群技术的概念8 232集群技术的分类9 233集群技术的优缺点10 24自主计算技术11 241自主计算的概念11 242自主计算的特征12 243自主计算的开展阶段13 25分行级商业银行虚拟化分区和集群的结合技术13 3分行级商业银行虚拟化管理的需求分析和技术选择15 31需求分析15 311分行级商业银行虚拟化管理总体需求分析。15 312分行级商业银行虚拟化管理的平安需求分析17 32效劳器虚拟化技术28 321效劳器虚拟化技术的分类。28 V 浙江工业大学硕士学位论文 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 322效劳器虚拟化技术的应用29 33分行级商业银行虚拟化技术选择Linux

9、操作系统29 331Linux操作系统29 332VM虚机系统的应用30 333VM虚机管理下运行多Linux映像的优势30 334VM的虚拟网络技术31 335Linux与其他操作系统的区别32 4分行级商业银行虚拟化管理的设计与实现33 41系统管理协议简介33 411简单网络管理协议33 412公共管理信息协议33 413桌面设备管理接口34 414当前系统管理方面存在的弊端34 42分行级商业银行虚拟化WBEM的管理模型35 421WBEM的体系结构35 422WBEM管理模型的优点36 43分行级商业银行虚拟操作环境下WBEM的管理框架的实现36 43IWBEM管理框架设计与实现36

10、 432WBEM管理框架的CIM模型的建立与实现37 44分行级商业银行虚拟化管理的实施过程39 5分行级商业银行虚拟化管理的平安部署45 51安装防病毒软件45 52禁止复制粘贴操作45 53移除不必要的硬件45 54限制客户写入主机内存45 55配置客户操作系统的日志记录级别46 6分行级商业银行虚拟化管理的实施效果47 结束语51 参考文献53 致 谢55 浙江工业大学硕士学位论文 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 1绪论 11研究背景 111虚拟化在各行业的广泛应用 虚拟化是一个广阔的概念。通常来讲，虚拟化是一种向外界隐藏实际构造的 能力，如虚拟化可使一个复杂的、离散的和难以管理

11、的物理结构向外界呈现出一 个简单的、统一的和易管理的逻辑结构；同时虚拟化可以使一个巨大的整体表现 为假设干个小的、独立的并且完整的局部。目前虚拟化在通信、教育、政府等各行 各业中的应用已经十分广泛，在当今提倡绿色环保社会的前提下，仅仅是系统资 源整合、节省本钱这一项优点，就成了众多企业部署虚拟化的理由。 112国内商业银行竞争剧烈 随着中国银行业的不断改革，放松管制，我国商业银行慢慢从原来的国有商 业银行占据垄断地位转变为国有商业银行占主导地位，与股份制商业银行、城市 商业银行、外资银行并存及相互竞争的局面。特别在参加世界贸易组织后，国内 商业银行面临西方兴旺国家的大银行财团的竞争，因此研究我

12、国商业银行的竞争 力，确切评价我国商业银行的绩效，分析国内商业银行之间的生存效率及其变化， 比拟国内商业银行与欧美兴旺国家商业银行的绩效，发现二者之间的差距及其原 因，为今后的改革提供决策依据，具有重要的意义。 113分行级商业银行虚拟化应用情况 商业银行在完成数据集中和应用整合之后，分行的效劳器群在银行信息化建 设中的地位越来越重要。在有效支持银行业务开展和产品创新的同时，效劳器群 自身管理问题也日益凸现：各个系统相互独立，形成多个应用和数据孤岛，系统 之间难于共享数据和资源；效劳器与存储设备的性能得不到充分利用，数量却不 断增加；管理和维护费用居高不下、运行本钱不断攀升；信息平安面临挑战；

13、供 电、散热等能源问题也浮出水面。 针对上述问题，主流IT厂商纷纷提出了效劳器虚拟化解决方案。虚拟化的核 心思想是，企业的IT环境能够通过区分资源的优先次序，随时随地能将IT资源分 配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率，从而渐少为单个工作负载峰 值而储藏的资源。理论上看，虚拟化技术是解决银行效劳器普遍存在的本钱快速 增加、资源管理日益复杂、信息平安以及绿色环保等问题的理想方法，但在实际 应用中，以平安、稳定为首要的商业银行考虑到新技术可能带来的风险，一段时 间以来，对虚拟化大多还抱着观望的态度。 13国内外研究现状 131采用指令流补丁技术的VMware 上世纪九十年代，走在虚拟化研究

14、领域前列的Stanford大学的Mendel Rosenblum，和他的学生Edouard Bugnion和ScottDevine提出VMware系列虚拟机 ESX 系统，以YMwareW6rkstation和V洳are SeIVer为典型代表，采用动态指令 流补丁以实现关键或敏感指令的虚拟化处理，其首先提出的气球驱动程序，影子 页表，虚拟设备驱动程序等均己被后来的其它虚拟机系统采用。 YMware 2 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 浙江工业大学硕士学位论文 的虚拟化，从而使VMM与物理设备隔离，进而专注于实现高性能的CPU虚拟化。 VMwareESX Server利用一个直接运行在

15、裸机上的薄层软件即vMM，实现对硬 件资源的有效复用。其首次提出了称之为“气球 balloon 的内存管理技术皿。 VMM通过客户机上运行balloon驱动程序动态实现内存页面的回收和再分配。当 VMM需要回收内存时，balloon向客户OS申请内存空间 气球膨胀 ，该局部空间可 让VMM回收，从而使客户OS实际使用的内存空间减少；当VMM需再分配空间时， balloon向客户0S释放局部内存空间 气球缩小 ，从而使客户OS实际使用的内存 空间增大。 132高性能虚拟机系统 Source 的混合模 由英国剑桥大学发起的Xen12】是一个基于开源代码 Open 型虚拟机系统，支持同时运行100个

16、虚拟机。最初Ken仅面向32位的X86体系结构 30之后开始支持64位的X8664体系结构和Intel安腾架构， 进行设计开发，Xen 支持IBM的PowerPC架构的版本正在开发中。Xen最初设计为一个泛虚拟化实现， 要求修改客户机操作系统。其引入了效劳管理接口 Hypercall 和事件通道机制 EventChannel ，实质上修改了x86体系架构【12】。通过预先定义的客户机和 M之间的内存数据共享和交换机制，使得基于Xen架构的虚拟系统具有非常好的 302_后 总体性能。与非虚拟化环境相比，Xen本身的开销可以低3以下。Xen 进入全虚拟化领域，采用硬件虚拟化技术 Intel的vT技

17、术和AMD的AMDV技术 ， 3O重用了现有的Qemu模拟 用以支持未经修改操作系统，如Windows。同时，Xen 器，作为其设备模拟模型。 133分布式虚拟机系统 Virtual Monitor，CVMM 系统。它将众多的独立的物理效劳器 节点 通过高速以太网或光 纤 Fiber 由CVMM紧密地联系在一起，同时它可以将一组互相通信的VMM组成一个 Iron CVMM管理下，任何的物理资源包括处理器、内存、 虚拟的计算机。在VInual 设备甚至节点本身均支持热插拔 HotPlug ，以适应分布式计算环境。 134国外硬件虚拟化进展 X86平台处理器的主要两个提供商分别推出了其虚拟化的扩展

18、技术，即 IntelVT技术pll VIrtualizationTechnology 和A四。利用VT技术支持的VMM 可以在虚拟机退出 V1VIExit 事件处理过程中完成所有虚拟化操作的处理【4】，从 而防止了为支持完全虚拟化技术而采用的复杂且困难的软件技术【lo】。 Vt 同时，Intel和AMD分别推出了对于I0虚拟化的硬件支持技术，即Intel Direct IOMMU。Intel for I0 和AMD Vt技术 Technology 一 Virmalization control centers 是一种IO存储器管理技术，通过在内存控制器中枢 Memory 3 浙江工业大学硕士学

19、位论文 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 access 内置设备直接内存访问控制 Memory contr01 和中断请求 Interrupt request 虚拟化控制硬件，用于实现新型的设备访问控制方式，从而在虚拟环境 中大大地提升IO的可靠性、灵活性与性能。 14论文的组织结构 第-章绪论 ： 上 第2章分行级商业银行虚拟化管理的关键技术 ： 上 躬勒微触银嚣艏鳓徘撕撇术： 上 第4章分行级商业银行虚拟化管理的设计与实现 l 。 上 1 第5章分行级商业银行虚拟化管理的平安部署 上 l第6章分行级商业银行虚拟化管理的实施效果 4 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 浙江工业大学

20、硕士学位论文 2分行级商业银行虚拟化管理的关键技术 21设计思想与原那么 211设计思想 “虚拟化是指对日益复杂的企业计算根底环境，使用技术来隐藏这些复杂性。 这样，用户可以直接对CPU、内存、IO和其他效劳器内的计算机资源进行配置 管理，可以优化资源的使用，降低整合的本钱。 实现对计算机系统资源的虚拟化管理是优化系统资源，提高资源使用率的重 要手段，也能降低总体拥有本钱 TCO 和提高投资回报率 ROI ；分行级商业银行 采用虚拟化技术设计和实现了效劳器、存储设备等资源的虚拟化管理，使虚拟操 作环境对计算资源到达了动态配置、优化使用的目的，提高了系统的可用性虚 和资源管理Client端 Pr

21、ovisioningGUI 。ProvisioningManager主要来收集和 处理已经注册的计算资源如效劳器、存储设备、网络设备、和应用程序等根据 WBEM资源管理框架，ProvisioningGUI通过GUI试图界面操作，整体管理Manager 端所注册的资源。 分行级商业银行虚拟操作环境虚拟化管理的方法如下： 首先将可分区效劳器逻辑分区成假设干个Partition，每一个Partiti都成为一 个独立的效劳器。因此通过逻辑分区技术，一个高端效劳器成为了假设干个小的服 务器。每台都能独立运行自己的操作系统，从而防止了“一台效劳器、一种应用 的孤岛模式。 其次就是把假设干个分散的物理效劳器

22、资源虚拟为一个大的逻辑效劳器，并自 GUI端对这个虚拟 动将所有资源当作一个虚拟资源池来管理。然后Provisioning 的资源池实施整体管理。这种方法所具有的特点是： 1不同种类OS operationSystem 可以同时运行； 2各分区使用的硬件资源在系统运行中可以即时进行再分配； 3通过共享内存区域可以将分区连接成群集； 4集群之间通过自己专用的协议进行通信； 5引入自主计算技术实现系统的自我管理。 通过对一个大型可分区效劳器进行资源重组和划分，把一个大型效劳器分成 假设干个虚拟效劳器，这样就可以把以前分开管理的商业应用系统整合在一起。这 种资源的重组同样也可以运用到存储设备上。也就

23、是说，可以把一个大型存储单 元分成多个虚拟的存储单元。相反地，也可以把假设干个刀片效劳器 在标准高度 的机架式机箱内可插装多个卡式的效劳器单元，实现高可用和高密度的效劳器或 其他效劳器合并成一个虚拟的效劳器，以提升其整合运作能力。这样，不仅可以 全部的处理器资源；简化效劳器的管理，集中管理少数几台效劳器，而不是在多 个地点分别进行管理；实现低本钱的集群：实现存储设备的虚拟化，根据各分区 的需求变化动态地进行资源分配：简化了应用程序的配置，在多个分区中使用同 样的软件镜像，使经过测试的合格的操作系统和应用程序组合尽快地安装到各硬 件平台中。目前，在分区技术领域占据领先地位的包括Sun，IBM，惠

24、普、康柏等 多家厂商。 222分区技术的分类 目前分区的种类越来越多，而且越来越细致，更倾向于客户的应用。最典型 的分区技术就是我们在PC上使用的多操作系统了，这属于本地物理分区的范畴。 6 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 浙江工业大学硕士学位论文 而在多机环境中，通过分区可以将不同“组的计算机分割开来，被分区的计算 机还可以在不同的层面上复用，以提高计算机系统的利用率。给效劳器资源分区 有好几种方法，有些厂商将效劳器分区技术分成硬分区和软分区两种，而其他有 些厂商那么提出了物理分区、逻辑分区和软件资源管理的分类方案。目前常见的两 种效劳器分区方法有物理分区和逻辑分区，大多数的应用是将

25、二者结合起来部署 的。下面我们对这两种分区进行介绍 1物理分区 物理分区，英文简称是PPAR。所谓物理分区，通常意义上就是一类效劳器划 分为更小处理单元的方法而这样的处理单元可以被当作小型效劳器，同时这些 “小型效劳器的硬件体系结构完全一样。PPAR的分区界定在用来构造效劳器的 建筑模块的物理边界之内所以，一般说来PPAR在尝试创立满足应用程序需要的 资源量分区时缺乏灵活性。 物理分区包括2种不周的类型，即动态分区和静态分区。 1 动态分区 动态分区允许分区的操作系统在运行的同时重新配置硬件 添加或去除 。某 些高端的企业级X架构的效劳器已经可以在操作系统的支持下实现动态分区的能 力，可以支持

26、在线插入或去除某些资源，如4路SMP扩展模件和单个节点的即插即 用。 2 静态分区 静态分区是在节点或系统范围界限内进行的，这就意味着各分区必须具有独 立的硬件功能 如处理器、内存和瑚等 ，因而一个节点不能够再细分为多个分区， 但一个分区可以包括多个节点。静态分区下，只需要将节点调整到脱离整个系即 可，其他连在系统上的节点不受影响而可以继续正常运作。 在下面本文列举使用了物理分区技术的产品： 多可支持16个物理分区，这些分区被称为n分区。每个n分区包含一个或者多个单 元，而且分别运行HP-UX操作系统。每个单元由一块系统板组成，系统板上包含4 个CPU，2到16GB内存，可以连接到包含12个P

27、cI插槽的单一加托架。惠普效劳器 支持的n分区技术拥有多种功能，这也正是n分区“n的意义所在。这些功能包 括：多个节点的硬分区 每个节点可配置不同的操作系统 ；一个节点的硬分区 可 配置多个操作系统 ；一个硬分区内的虚拟分区：分区可支持更为细化的工作负 载合并和软件隔离：一个操作系统内的资源分区：支持系统管理员对分区资源进 行智能化调配，目的在于保证关键任务运行。 是一款S肝效劳器，其配置是64个CPU，64GB内存和64个加插槽。资源系统板 7 时间。 23集群技术 231集群技术的概念 多台同构或异构的计算机用某种方式连接起来协同完成特定的任务就构成 了集群 cluster 系统。集群的概

28、念最早用于大型机计算，当时它的提出是为了 将分散的计算机系统连接起来，完成原来单独节点的计算系统无法完成的任务， 也就是并行处理集群中的计算机应当具有非常好的协同性。如果其中一台发生 故障，马上就有另一台去接替它的工作，如果一台计算机的性能缺乏以完成某项 性地提供 任务，其他的系统成员就会参加进来，共同执行这项任务。它用来持续 8 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 浙江工业大学硕士学位论文 高性能的计算效劳。把一组计算机连在一起并非难事，但要让它们获得很高的性 能就不那么容易了。 集群的初衷在于，以没有单点故障的体系结构来到达系统的高可用性和可伸 缩性，而且要求采用通用标准的计算机，而不

29、是特殊专用的计算机部件，从而能 以较低的本钱获得较好的可伸缩性应用实践证明，由通用的计算机部件协同工 作，完全可能使其运算能力超过大型主机、超级计算机和容错系统，而且具有更 低的本钱。 存在一些类似的概念 SMP、MPP、分布处理 容易和集群的概念相混淆，事实 上其主要区别在资源被共享和复制的级别不同。 232集群技术的分类 随着技术的开展和需求的提高，集群技术不断得到开展和完善。目前为止， 按照应用目的，集群应用可分为三方面：科学集群、负载均衡集群、高可用性集 群。 1科学集群 主要用以进行大规模数值计算，解决复杂的科学问题。在这种集群上运行是 专门开发的并行应用程序，它可以把一个问题的数据

30、分布到多台的计算机上，利 用这些计算机的共同资源来完成计算任务，从而可以解决单机不能胜任的工作。 科学集群主要用于计算量比拟大的场合，如科学计算、图像处理、模拟星球附近 的磁场、预测龙卷风的出现、定位石油资源的储藏地等。传统的处理方法是使用 超级计算机来完成计算工作，但是超级计算机的价格比拟昂贵，而且可用性和可 扩展性不够强，因此集群成为了高性能计算领域瞩目的焦点。 2负载平衡集群 负载平衡集群那么能动态地分配工作负载和网络通信量，使任务可以在集群中 尽可能平均地分摊到不同的计算机进行处理，充分利用集群的处理能力，提高对 任务的处理效率。对于用户提出的效劳请求，可能假设干后台效劳器都能提供，通

31、 过负载平衡集群那么可以根据每个节点的负载情况，合理利用各种资源。在这类集 群中，可以根据使用情况随意增加或删除节点，而不会影响整个集群。 3高可用性集群 其所完成的主要功能就是利用集群系统的容错性对外提供724d、时不问断 的效劳，如高可用的文件效劳器、数据库效劳器等关键应用高可用性集群提供 了对软件和硬件失败后的接替。它将效劳器镜像到备用系统或节点中，当主节点 上的系统崩溃时，冗余节点就从替补角色转换到正式角色，并自动投入应用。多 台效劳器通过一定的方式相互联系，当其中一台出现故障时，可以将正在运行的 效劳自动切换到另一台效劳器上，使用户感觉不到停顿，而在故障恢复之后，正 在运行的效劳又会

32、切换回原来的效劳器。从而保证了企业业务的不问断，并可保 9 网络设备和效劳器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵 活性和可用性系统的各个核心局部随着业务量的提高、访问量和数据流量的快 速增长，其处理能力和计算强度也相应增大，这使得单一设备根本无法承当。在 此情况下，如果扔掉现有设备去做大量的硬件升级，这样将造成现有资源的浪费， 而且如果再次面临下一次业务量的提升，这又将导致再一次硬件升级的高额本钱 投入，甚至性能再卓越的设备也不能满足当前业务量的需求。于是，负载均衡机 制应运而生。负载均衡集群使负载可以在计算机集群中尽可能平均地分摊处理。 负载通常包括应用程序处理负载和网络流

33、量负载。这样的系统非常适合向使用同 一组应用程序的大量用户提供效劳。每个节点都可以承当一定的处理负载，并且 可以实现处理负载在节点之间的动态分配，以实现负载均衡。对于网络流量负载， 10 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 浙江工业大学硕士学位论文 当网络效劳程序接受了太多入网流量，以致无法迅速处理，这时，网络流量就会 发送给在其他节点上运行的网络效劳程序。同时，还可以根据每个节点上不同的 可用资源或网络的特殊环境来进行优化。随Internet的普及与开展，Internet 效劳器的数量在不断增加，其中一些效劳器经常需要处理大量用户的请求。而网 络负载均衡集群主要面向网络效劳。网络流量负载

34、均衡是一个过程，它检查到某 个群集的入网流量，然后将流量分发到各个节点以进行适当处理。它最适合大型 网络应用程序，如VCPS，Mail，Ftp效劳器。负载均衡网络应用效劳要求群集软件 检查每个节点的当前负载，并确定哪些节点可以接受新的作业。这最适合运行如 数据分析等串行和批处理作业。负载均衡是虚拟操作环境系统必须解决的问题之 一o 24自主计算技术 241自主计算的概念 自主计算是美国IBM公司于2001年IOH提出的一种新概念。IBM将自主计算定 Managing 技术。 义为“能够保证电子商务根底结构效劳水平的自我管理 Self 其最终目的在于使信息系统能够自动地对自身进行管理，并维持其可

35、靠性。目前， 电子商务的根底结构日趋复杂，人类已经无法对其进行有效的管理现在及将来 都会同时存在多个效劳器、中间件、应用软件、存储器、网络。要想管理这些所 有要素，并确保整体的可靠性，就必须具有自我管理功能。IBM认为，只要不实 现自主计算，电子商务就不会有新的开展，自主计算将是电子商务之后的焦点所 在。自主计算的核心思想是将复杂性嵌入到系统设施本身，使用户觉察不到复杂 性，只需发号施令而不必关心系统执行命令的具体过程。这意味着，系统本身能 够自主运行，并自我调整以适应不同的环境。自主计算的灵感来自人体复杂的自 主神经系统，它以同样的方式预测系统的需求和去除故障在无需人工干预的 情况下聪明地运

36、行所要解决的是日益复杂的计算环境中所面临的管理与本钱问 题。自主计算通过“用技术管理技术来帮助解决这一问题。虽然自主计算得名 于人体的自主神经系统，但它们的重要差异在于，人体做出的很多自主决定是不 自觉的，而计算机系统的自主计算组件那么遵循人所下达的命令但是自主计算并 不等于人工智能。自主计算并不将模仿人类思维作为主要目标，而是具有适应动 态变化环境自我管理能力。就好似汽车的自动变速箱，可以说它代替驾驶员确定 换挡时机，但是实际上它不断地优化机器是为了要让驾驶员将精力集中在较重要 的任务上，使汽车到达目的地自主的计算机系统与此相似，它使得人们更注重 计算机系统功能的实现，而不用去关心每一步细小

37、和琐碎的操作。自主计算的核 心是自我配置、自我优化、自我恢复和自我保护尽管这一切曾经遥不可及，但 IBM诸多业界领先的技术，无疑让人们看到自主计算的未来IBM的长远目标是让 浙江工业大学硕士学位论文 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 计算资源的使用简便的如同把电灯插入插座，自主计算无疑将为这一目标的实现 打下坚实的根底。 242自主计算的特征 基于自主计算理念下的软件能够自动采取行动并为根底设施提供自主系统 管理功能，使包括系统管理软件在内的计算机系统环境能够实现自我配置、自我 优化、自我恢复和自我保护。 自我配置：能够在运行中动态地对自身进行配置，当在一个计算机系统环境 中部署新组件或

38、发生变化时，在人工干预最小的情况下根底设置能够进行调 整例如，使PC可以在无人参与的情况下自动安装应用程序，能够按照已经制订 好的方案对软件进行周期性更新对于复杂的系统来说，系统的业务随需而变， 人工进行系统配置是一件费心费力的工作，通常这样的系统有成百上千的参数需 要配置，而如果需要进行人工的动态系统配置几乎是不可能的，所以复杂系统能 够进行自我配置的能力显得尤为重要。 自我恢复：自我恢复根底设施能够检测到计算机系统组件的故障，然后修复 或绕过这些故障，保证业务不问断性。我们人体的细胞通过新陈代谢来替换掉老 化的细胞，而自主计算的系统与此不同，是通过使用冗余的部件来完成的。这种 冗余技术早有

39、采用，像内存的Ecc技术，硬盘的RAID技术、集群系统的后备资源 替换等。自我优化：系统根据用户在不同时刻的不同需求或负载情况动态地进行 资源重组，以保证最正确的QoS和对现有资源的最正确利用。系统不断的监视各个部 分的运行状况，对性能迸行优化重组。例如系统的负载均衡、随需应变等。就像 乐队的指挥那样，仔细倾听乐队的演奏，并做出动态的调整，从而获得最正确的表 演效果。 自我保护：当敌意或入侵行为发生时，一个自我保护系统能够检测到它们并 采取自主措施，使自己不易受到未经授权访问和使用、病毒、拒绝效劳性攻击及 一般故障的破坏。 在当前互联的网络世界中，计算机病毒的传播和各种网上黑客的恶意攻击， 都

40、会损害企业的数据和正常运作。自主计算的系统将建立一个类似于人体免疫系 统的电子免疫系统，对可疑的代码进行分析，对系统进行保护。自我管理的这四 大特点就是自主计算环境的核心，它们揭示了计算机系统所执行的这些配置、修 复、优化以及保护的任务是基于技术本身所侦测到的环境，同时这些任务也是由 同样的技术来解决的，即“用技术来管理技术。它们使得计算机系统向RAs 高 更进了一步。自主计算对用户最直接的好处，是减少了复杂系统维护时对人的依 赖性，从而大大降低了维护费用，同时也提高了面对变化时的应对能力。其深层 的好处那么是可以让企业将精力放在核心业务的开展上，而不是浪费在作为效劳工 分行级商业银行计算机系统虚拟化管理研究 浙江工业大学硕上学位论文 Research 具的计算机系统上。事实上，实现自主计算是十分困难的。正如美国IBM 副总裁AlanGGanek所言：“要想实现完全自动管理的技术，还需要今后多年的 努力。但可喜的是，关于自主计算的研究各大计算机公司正在如火如荼的进行 Infrastructure、 着，IBM的“AutonomicComputing、惠普的“Adaptive SystemInitiative，NEC的“VALUMO闭自主计