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摘要：随着空管设备新技术、新应用的普及和发展，虚拟化技术已经逐步在空管系统中开始实施，但虚拟化实施绝非轻而易举，有许多因素要考虑到，比如：空管设备分类等级、系统资源分配，安全运行成本、虚拟化框架设计、系统总体拓扑等。从空管设备分类等级的角度出发，介绍了几种典型虚拟化系统，通过与空管设备保障工作，探讨空管虚拟化分类等级管理的方法，为空管设施设备建设提供参考。
关键词：空管；虚拟化技术；设备分类等级
目前，随着中国民航事业的迅猛发展，航班流量屡创新高，同时空域资源日益复杂，空中交通管理对通信、导航、监视设备的要求越来越高。如何进一步加强空管设备的运行管理，减少设施设备原因对飞行安全的影响，为管制指挥提供强有力的保障，成为了空管设备保障部门一直在研究、探讨的问题。
一、空管虚拟化技术的基本概述
空管设备专业多涉及广，传统模式下空管设备保障部门需要针对不同的业务、不同平台、不同硬件、不同配置、不同规程、不同时期的系统投入相应的人力、物力来保障，致使空管设备的维护水平受到一定的限制和制约。同时空管在对一些新的业务和应用进行规划设计时，仍投入新的设备资源进行配套，未有效利用原有的网络资源，造成一定程度的资源浪费。而虚拟化技术的推广应用可以针对空管系统的特点，整合硬件及网络资源，将空管多个专业的应用系统从多数的服务器上整合到少量服务器中，即降低运行成本，还节省了设备占用空间，同时虚拟化还可以利用虚拟化管理工具实现多个系统的负载平衡、实时迁移和实时监控，从而提高空管设备管理效率和可靠性。另一方面，由于虚拟化技术优化了硬件数量，大大减少硬件设备周期性维护的工作量和故障维修成本。
二、常见的几种典型的虚拟化技术
在计算机科学领域，虚拟化是一种资源管理技术，系统间不再以独立物理硬解结构区分，而是将物理资源转变为可管理的逻辑资源，各系统应用程序按逻辑资源进行映射，彼此不能互访，同时通过相应的管理策略实现虚拟化架构下资源的分配。经过虚拟化技术整合的系统对于最终使用的用户来说，完全意识不到是源生独立硬件的系统还是虚拟化后的系统。现阶段最典型的虚拟化技术主要分为服务器虚拟化、桌面虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化。
（一）服务器虚拟技术
服务器虚拟技术就是把物理服务器和网络资源“拆分”成若干个独立的逻辑服务器运行不同的操作系统和应用，或者把多个不同的服务器资源整合成一個逻辑服务器，达到最大化利用资源的目的。
（二）桌面虚拟技术
桌面虚拟技术主要是指业务系统终端系统的虚拟化，工作人员可以通过网络访问业务系统的桌面虚拟化系统生成业务终端操作系统或应用，进行业务终端的操作和设备访问。
（三）网络虚拟技术
网络虚拟技术即是在同一网络链路中，利用虚拟化技术对物理网络进行逻辑划分，实现多个“独立”的网络，以承载的不同业务需求。
（四）存储虚拟技术
存储虚拟技术是指在物理存储设备或低级逻辑存储设备之上，能够提供简化的逻辑存储资源。它可以是服务器、磁盘阵列或者网络存储设备。存储虚拟技术既可以在局域网内执行，与存储的对象和数据在同一网段上，又可以另一网段上执行存储任务，使源系统资源与存储数据的网络进行隔离。
三、空管虚拟化技术应用的现状
近年来，计算机领域新技术、新应用在空管系统得到不断发展，AIMSV、CDM、OA等虚拟化系统在部分空管单位投入运行，收到一定的成果，但仍有一些需要改进完善的环节，主要表现为以下几个方面：
第一，目前还未明确的虚拟化管理规范。特殊情况下虚拟化框架存在多个应用系统争夺逻辑资源的问题，势必会给关键设备的应用带来运行隐患。第二，部分虚拟化应用系统没有考虑数据接口和网络的冗余，多数虚拟化应用偏重于服务器虚拟化技术方面，对虚拟服务器集群和迁移备份应用很少。第三，虚拟化的网络环境还有待优化。部分网络硬件不支持虚拟网络的划分，导致多个虚拟服务器在同一网段中运行，或者多个独立的虚拟化项目同时运行，缺乏统一的规划和整合评估机制。第四，维护人员对虚拟化技术的相关知识掌握还不足，需要开展相关培训。和许多新技术一样，空管作为虚拟化的用户必须通过实际操作发现问题和新需求，同时通过与虚拟化设备商家沟通反馈，让商家了解空管设备安全保障的诉求，从而不断完善虚拟化的架构。
四、设备分类等级虚拟化管理
对空管系统而言，要保障一套可靠的虚拟化环境，我们需要不仅是先进的技术和硬件的资源，还结合空管安全运行特点。传统上空管设备保障等级按照《空管设备故障分类等级标准》依据设备故障的影响分级评估将设备故障分级为ABCD四类，能够导致A类故障的设备是空管设备保障部门优先保障的对象，在对其资源分配、设备配置及人力投入最大，B级次之，以此类推。所以空管虚拟化管理也要结合空管设备保障的特点。对于A类设备虚拟化构建要确保其可靠性和冗余性，可采用虚拟化服务器集群方式，同时硬件资源和网络均独立运行。虚拟化后系统部分物理服务器硬件故障情况下，能保持系统应用业务不中断，同时动态地从故障的物理服务器迁移到其它物理服务器，其中还包括存储设备和虚拟化设备的迁移。对于B、C类设备虚拟化构建要确保系统的可靠性，可采用服务器虚拟化方式，在通过业务评估后，可将多个业务B、C类设备物理服务器进行整合，同时利用虚拟化网络的方式进行组网，特别重要的业务可采用虚拟化存储技术进行异地备份。虚拟化后系统在物理服务器硬件故障情况下，可以自动将故障主机上的虚拟机迁移至其它物理服务器上启动，通过存储镜像或异地数据恢复设备虚拟应用。对于D类设备虚拟化构建要确保可用性，采用服务器虚拟化方式即可，通过一至两台物理服务器整合相关服务器，同时虚拟化工具进行系统简的隔离，利用现有的网络组网即可。
五、结语
总而言之，展望未来，空管设备保障部门在前期虚拟化应用积累了一定经验，虚拟化应用系统商家也在同空管的沟通中不断了解空管系统安全运行的诉求，相信通过空管用户与虚拟化商家的不断交流，空管虚拟化构架不断优化，空管虚拟化系统将会成为空管设备保障工作的重要组成部分。
参考文献：
[1]吕涛. 空管多传感器数据融合的研究与实现[D].电子科技大学，2015.
[2]戴元. 桌面虚拟化技术在空管信息化中的应用[J]. 硅谷，2012，（12）：133-134. [2017-08-14].
关键词：空管；虚拟化技术；设备分类等级
目前，随着中国民航事业的迅猛发展，航班流量屡创新高，同时空域资源日益复杂，空中交通管理对通信、导航、监视设备的要求越来越高。如何进一步加强空管设备的运行管理，减少设施设备原因对飞行安全的影响，为管制指挥提供强有力的保障，成为了空管设备保障部门一直在研究、探讨的问题。
一、空管虚拟化技术的基本概述
空管设备专业多涉及广，传统模式下空管设备保障部门需要针对不同的业务、不同平台、不同硬件、不同配置、不同规程、不同时期的系统投入相应的人力、物力来保障，致使空管设备的维护水平受到一定的限制和制约。同时空管在对一些新的业务和应用进行规划设计时，仍投入新的设备资源进行配套，未有效利用原有的网络资源，造成一定程度的资源浪费。而虚拟化技术的推广应用可以针对空管系统的特点，整合硬件及网络资源，将空管多个专业的应用系统从多数的服务器上整合到少量服务器中，即降低运行成本，还节省了设备占用空间，同时虚拟化还可以利用虚拟化管理工具实现多个系统的负载平衡、实时迁移和实时监控，从而提高空管设备管理效率和可靠性。另一方面，由于虚拟化技术优化了硬件数量，大大减少硬件设备周期性维护的工作量和故障维修成本。
二、常见的几种典型的虚拟化技术
在计算机科学领域，虚拟化是一种资源管理技术，系统间不再以独立物理硬解结构区分，而是将物理资源转变为可管理的逻辑资源，各系统应用程序按逻辑资源进行映射，彼此不能互访，同时通过相应的管理策略实现虚拟化架构下资源的分配。经过虚拟化技术整合的系统对于最终使用的用户来说，完全意识不到是源生独立硬件的系统还是虚拟化后的系统。现阶段最典型的虚拟化技术主要分为服务器虚拟化、桌面虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化。
（一）服务器虚拟技术
服务器虚拟技术就是把物理服务器和网络资源“拆分”成若干个独立的逻辑服务器运行不同的操作系统和应用，或者把多个不同的服务器资源整合成一個逻辑服务器，达到最大化利用资源的目的。
（二）桌面虚拟技术
桌面虚拟技术主要是指业务系统终端系统的虚拟化，工作人员可以通过网络访问业务系统的桌面虚拟化系统生成业务终端操作系统或应用，进行业务终端的操作和设备访问。
（三）网络虚拟技术
网络虚拟技术即是在同一网络链路中，利用虚拟化技术对物理网络进行逻辑划分，实现多个“独立”的网络，以承载的不同业务需求。
（四）存储虚拟技术
存储虚拟技术是指在物理存储设备或低级逻辑存储设备之上，能够提供简化的逻辑存储资源。它可以是服务器、磁盘阵列或者网络存储设备。存储虚拟技术既可以在局域网内执行，与存储的对象和数据在同一网段上，又可以另一网段上执行存储任务，使源系统资源与存储数据的网络进行隔离。
三、空管虚拟化技术应用的现状
近年来，计算机领域新技术、新应用在空管系统得到不断发展，AIMSV、CDM、OA等虚拟化系统在部分空管单位投入运行，收到一定的成果，但仍有一些需要改进完善的环节，主要表现为以下几个方面：
第一，目前还未明确的虚拟化管理规范。特殊情况下虚拟化框架存在多个应用系统争夺逻辑资源的问题，势必会给关键设备的应用带来运行隐患。第二，部分虚拟化应用系统没有考虑数据接口和网络的冗余，多数虚拟化应用偏重于服务器虚拟化技术方面，对虚拟服务器集群和迁移备份应用很少。第三，虚拟化的网络环境还有待优化。部分网络硬件不支持虚拟网络的划分，导致多个虚拟服务器在同一网段中运行，或者多个独立的虚拟化项目同时运行，缺乏统一的规划和整合评估机制。第四，维护人员对虚拟化技术的相关知识掌握还不足，需要开展相关培训。和许多新技术一样，空管作为虚拟化的用户必须通过实际操作发现问题和新需求，同时通过与虚拟化设备商家沟通反馈，让商家了解空管设备安全保障的诉求，从而不断完善虚拟化的架构。
四、设备分类等级虚拟化管理
对空管系统而言，要保障一套可靠的虚拟化环境，我们需要不仅是先进的技术和硬件的资源，还结合空管安全运行特点。传统上空管设备保障等级按照《空管设备故障分类等级标准》依据设备故障的影响分级评估将设备故障分级为ABCD四类，能够导致A类故障的设备是空管设备保障部门优先保障的对象，在对其资源分配、设备配置及人力投入最大，B级次之，以此类推。所以空管虚拟化管理也要结合空管设备保障的特点。对于A类设备虚拟化构建要确保其可靠性和冗余性，可采用虚拟化服务器集群方式，同时硬件资源和网络均独立运行。虚拟化后系统部分物理服务器硬件故障情况下，能保持系统应用业务不中断，同时动态地从故障的物理服务器迁移到其它物理服务器，其中还包括存储设备和虚拟化设备的迁移。对于B、C类设备虚拟化构建要确保系统的可靠性，可采用服务器虚拟化方式，在通过业务评估后，可将多个业务B、C类设备物理服务器进行整合，同时利用虚拟化网络的方式进行组网，特别重要的业务可采用虚拟化存储技术进行异地备份。虚拟化后系统在物理服务器硬件故障情况下，可以自动将故障主机上的虚拟机迁移至其它物理服务器上启动，通过存储镜像或异地数据恢复设备虚拟应用。对于D类设备虚拟化构建要确保可用性，采用服务器虚拟化方式即可，通过一至两台物理服务器整合相关服务器，同时虚拟化工具进行系统简的隔离，利用现有的网络组网即可。
五、结语
总而言之，展望未来，空管设备保障部门在前期虚拟化应用积累了一定经验，虚拟化应用系统商家也在同空管的沟通中不断了解空管系统安全运行的诉求，相信通过空管用户与虚拟化商家的不断交流，空管虚拟化构架不断优化，空管虚拟化系统将会成为空管设备保障工作的重要组成部分。
参考文献：
[1]吕涛. 空管多传感器数据融合的研究与实现[D].电子科技大学，2015.
[2]戴元. 桌面虚拟化技术在空管信息化中的应用[J]. 硅谷，2012，（12）：133-134. [2017-08-14].