虛擬母線技術(shù)

虛擬母線是在電網(wǎng)中存在一些緊密聯(lián)系的連通的局部網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部各母線對關(guān)鍵斷面具有相同或相近的GSDF，同時(shí)其內(nèi)部母線的負(fù)荷曲線具有一定的相似性，即定義這些母線所組成的連通局部母線組為虛擬母線。

虛擬母線內(nèi)部各母線對關(guān)鍵斷面GSDF的相似J陛使虛擬母線對關(guān)鍵斷面具有簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的基態(tài)特性和斷態(tài)特性。

子母線(child bus, CB)是指組成虛擬母線的成員節(jié)點(diǎn) 。

虛擬母線基數(shù)(virtual bus cardinality)是指虛擬母線中所含有的子母線數(shù)量。

虛擬母線負(fù)荷(virtual bus load)是指虛擬母線中所有子母線的負(fù)荷總和。

若線路兩端節(jié)點(diǎn)均屬于同一個(gè)虛擬母線，則該線路為該虛擬母線的內(nèi)部線路。 線路兩端節(jié)點(diǎn)不屬于相同的虛擬母線，則該線路為任意虛擬母線的外部線路。

根據(jù)虛擬母線的定義，虛擬母線應(yīng)滿足下列聚合判據(jù):1>虛擬母線的子母線對關(guān)鍵斷面具有相同或相近的GSDF; 2子母線掛接的負(fù)荷曲線具有相似性;3>子母線之間滿足拓?fù)溥B通性。除此之外，存在負(fù)荷轉(zhuǎn)供關(guān)系的母線也應(yīng)被劃分到同一個(gè)虛擬母線，這樣能降低負(fù)荷轉(zhuǎn)供對預(yù)測帶來的影響。本節(jié)將提出一個(gè)高效的虛擬母線辨識算法，實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。

該虛擬母線的辨識算法主要包括2個(gè)步驟 :

第1個(gè)階段是粗辨識階段，采用層次聚類法.將GSDF相似的母線初步篩選出來。

第2個(gè)階段則采用差異距離衡量粗辨識虛擬母線內(nèi)子母線的負(fù)荷曲線的相似程度，利用最小生成樹聚類法.使得具有相似負(fù)荷特性且拓?fù)渖线B通的母線被聚為一類，以確保虛擬母線滿足負(fù)荷相似性、拓?fù)溥B通性，并避免了轉(zhuǎn)供母線被分在不同的虛擬母線之中。

虛擬母線技術(shù)簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的概念

簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是電力網(wǎng)絡(luò)中一種具有特殊性質(zhì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是擁有一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)均通過此簇頭節(jié)點(diǎn)與外部網(wǎng)絡(luò)相連，簇頭節(jié)點(diǎn)起到匯聚簇內(nèi)能量流的作用。這樣的網(wǎng)絡(luò)存在有利于負(fù)荷預(yù)測以及靜態(tài)安全校核的基態(tài)特性和斷態(tài)特J陛。然而，輸電網(wǎng)絡(luò)中簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)并不常見，但是卻存在同樣具有基態(tài)特性和斷態(tài)特性的“類簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)”，即“虛擬母線”。下文將首先闡述簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)及其基態(tài)、斷態(tài)特性，然后引出虛擬母線。 簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是指內(nèi)部節(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀連接，并只能通過唯一的簇頭節(jié)點(diǎn)與外部網(wǎng)絡(luò)相連通的網(wǎng)絡(luò)。如 潮流分布反映了電網(wǎng)的能量流分布，描述了電網(wǎng)運(yùn)行最基本的特征。簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)概念的應(yīng)用，可以在很大程度上簡化電網(wǎng)的潮流計(jì)算(為了簡化問題的復(fù)雜度，本文將主要以直流潮流計(jì)算作為研究對象)。這種簡化主要體現(xiàn)在簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的基態(tài)和斷態(tài)特性上。

虛擬母線技術(shù)斷態(tài)特性

斷態(tài)特性是指簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)成員節(jié)點(diǎn)之間連接關(guān)系的變化，如支路開斷、支路重構(gòu)等，不會(huì)改變簇頭節(jié)點(diǎn)的虛擬負(fù)荷，也不會(huì)改變外部網(wǎng)絡(luò)的潮流分布。這是因?yàn)榇丶W(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)成員節(jié)點(diǎn)之間為網(wǎng)狀連接，支路連接關(guān)系變化后，只要簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)仍保持連通，節(jié)點(diǎn)負(fù)荷就可以通過其他支路流向外部網(wǎng)絡(luò)，虛擬負(fù)荷Po維持不變，外部網(wǎng)絡(luò)的潮流自然也就不會(huì)改變。

這一特性在電網(wǎng)安全分析中具有重要應(yīng)用。以靜態(tài)安全校核為例，對于一個(gè)具有簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)特征的局部電網(wǎng)，當(dāng)其內(nèi)部支路發(fā)生開斷故障時(shí)，可以不必對其外部網(wǎng)絡(luò)的潮流分布進(jìn)行校驗(yàn)，而只需關(guān)注其內(nèi)部支路的潮流變化。如此，簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部故障所帶來的安全約束數(shù)目將被大幅度削減，安全校核的速度將得以提升。

電網(wǎng)中也存在著典型的簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，如省間聯(lián)絡(luò)線及其連接的外省網(wǎng)絡(luò)，以及閉環(huán)結(jié)構(gòu)開環(huán)運(yùn)行的配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。以省間聯(lián)絡(luò)線為例，在計(jì)算輸電網(wǎng)潮流時(shí)，省間聯(lián)絡(luò)線及其連接的外省網(wǎng)絡(luò)通常被等效成單節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)負(fù)荷為聯(lián)絡(luò)線上計(jì)劃流過的潮流。

除去省間聯(lián)絡(luò)線和配電網(wǎng)，如果能夠在輸電網(wǎng)中找到更多的簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，那么母線負(fù)荷預(yù)測和靜態(tài)安全校核的問題都將得到簡化。然而，為了電網(wǎng)運(yùn)行可靠性的考慮，輸電網(wǎng)多為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，很難找到這樣的簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

基于以上分析，雖然在輸電網(wǎng)中難以找到對所有外部網(wǎng)絡(luò)支路GSDF相同的簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，但如果將外部網(wǎng)絡(luò)定義為電網(wǎng)的關(guān)鍵斷面，將GSDF相同條件削弱為相似，就可以找到對關(guān)鍵斷面具有基態(tài)和斷態(tài)特性的“類簇集網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)”，稱為“虛擬母線”。 此外，為了提高虛擬母線負(fù)荷的可預(yù)測性，還進(jìn)一步要求各成員節(jié)點(diǎn)所掛接負(fù)荷的負(fù)荷曲線需要具有相似性，這將有利于提高虛擬母線負(fù)荷配比因子的規(guī)律性，降低配比誤差。2虛擬母線及其特性分析

基于虛擬母線技術(shù)的負(fù)荷預(yù)測方法(virtual busload forecasting, VBLF)，本質(zhì)上是對其內(nèi)部子母線的歷史負(fù)荷進(jìn)行加總，以生成虛擬母線歷史負(fù)荷樣本，據(jù)此對虛擬母線未來時(shí)段的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測;并將預(yù)測值代入子母線的配比模型，求解各個(gè)子母線的負(fù)荷預(yù)測值。其實(shí)施步驟如下 。

1)虛擬母線辨識。

虛擬母線是滿足下列聚合判據(jù)的母線組:①虛擬母線的子母線對關(guān)鍵斷面具有相同或相近的GSDF;②子母線掛接的負(fù)荷曲線具有相似性;③子母線之間滿足拓?fù)溥B通性。通過這些聚類判據(jù)，將全網(wǎng)的所有母線劃分成N個(gè)虛擬母線。

2)生成虛擬母線的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)。

針對每個(gè)虛擬母線Uk，將虛擬母線內(nèi)所有子母線的歷史負(fù)荷進(jìn)行加總，得到虛擬母線歷史負(fù)荷集。

3)虛擬母線負(fù)荷預(yù)測。

基于歷史負(fù)荷集，構(gòu)造一定的負(fù)荷預(yù)測方法對虛擬母線k=1 -N負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，得到預(yù)測結(jié)果

4)配比模型。

維護(hù)“虛擬母線一子母線”配比模型，根據(jù)虛擬母線預(yù)測結(jié)果，得到子母線的預(yù)測值。配比因子可通過平滑近日配比因子得到。

基于虛擬母線技術(shù)的母線負(fù)荷預(yù)測方法，通過深入分析負(fù)荷預(yù)測誤差的形成機(jī)理，將誤差分為建模誤差、外推誤差與配比誤差3類，并分別提煉出面向不同類別預(yù)測誤差的數(shù)學(xué)表征;分析了虛擬母線技術(shù)對于各類預(yù)測誤差的作用方式，證明了虛擬母線技術(shù)有利于削減建模誤差和外推誤差;通過對負(fù)荷曲線相似母線的聚類，有效降低了配比誤差，從而全面提高了母線負(fù)荷預(yù)測精度。

虛擬母線是眾多相似特性母線的組合，因而天然地具有局域負(fù)荷特性，更適合引入地區(qū)氣象等相關(guān)因素進(jìn)行建模;另一方面，由于虛擬母線內(nèi)子母線對關(guān)鍵斷面的GSDF相似，因而不同子母線負(fù)荷對關(guān)鍵斷面的潮流影響是相近的，通過對虛擬母線負(fù)荷的預(yù)測，能夠快速掌控關(guān)鍵斷面的潮流變化趨勢。2100433B

服務(wù)器簡介

虛擬化是指通過虛擬化技術(shù)將一臺計(jì)算機(jī)虛擬為多臺邏輯計(jì)算機(jī)，它是一個(gè)廣義的術(shù)語，目的是將IT基礎(chǔ)設(shè)施簡單化。虛擬化的對象可以包括服務(wù)器、Internet、桌面以及存檔空間的虛擬化。自從虛擬化這個(gè)概念的提出，其優(yōu)點(diǎn)被大多數(shù)人所熟知，服務(wù)器虛擬也變得流行，在過去很長一段時(shí)間，世界有一半的服務(wù)器都被虛擬化過。它自身存在的一些問題也逐漸袒露在大家面前，例如:服務(wù)器虛擬化的過程中顛覆了原有的一些基本結(jié)構(gòu)，使虛擬后的服務(wù)器的安全性問題沒有辦法得到保障，在此基礎(chǔ)上訪問一些軟件可能會(huì)產(chǎn)生個(gè)人隱私流出的危害，這也將連累被共同虛擬的服務(wù)器，而其保存方式也大大增加了信息被盜的幾率。由此可見，虛擬化帶來的弊端亟需人們解決，根據(jù)一項(xiàng)系統(tǒng)的研究表明，大部分的虛擬服務(wù)器都比物理服務(wù)器更容易被攻擊。

服務(wù)器優(yōu)點(diǎn)

1、整合資源

完成資源整合是服務(wù)器虛擬化的主要工作，在信息時(shí)代，各行各業(yè)在發(fā)展過程中，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長，如何實(shí)現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)和資源的綜合利用，是各大行業(yè)亟需解決的問題。計(jì)算機(jī)服務(wù)器虛擬化技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)資源整合提供技術(shù)支持和應(yīng)用平臺。尤其是近年來，云計(jì)算技術(shù)的不斷普及，集中化資源管理愈發(fā)先進(jìn)，為云技術(shù)的發(fā)展和推廣提供了條件，目前各大企業(yè)對計(jì)算機(jī)硬件資源的利用率不足20%，資源浪費(fèi)現(xiàn)象依然非常嚴(yán)重，通過服務(wù)器虛擬化技術(shù)可在原應(yīng)用保持不變的基礎(chǔ)上，集中在某一計(jì)算機(jī)服務(wù)器中，可促使企業(yè)的物力資源調(diào)利用率大大提升，從而降低了各項(xiàng)硬件的投入，節(jié)約了成本。

2、低能耗

在信息時(shí)代，技術(shù)革新的重中之重，也是降低資源消耗的主要途徑，云計(jì)算技術(shù)備受推廣，在IT界大量推廣云計(jì)算技術(shù)。計(jì)算機(jī)服務(wù)器虛擬化是提升資源利用率的主要途徑，也可以對能耗進(jìn)行合理的管理。虛擬化技術(shù)則可以模擬出不同場景，從而實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種硬件及軟件進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即顯示在界面上，提醒相關(guān)人員及時(shí)處理，從而達(dá)到降低能耗，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的目的。

3、降低運(yùn)營成本

在信息化服務(wù)商不斷經(jīng)營轉(zhuǎn)型的背景下，集約化對成本控制提出了更高的要求，投資愈發(fā)精細(xì)化，而企業(yè)實(shí)現(xiàn)IT化運(yùn)行的關(guān)鍵自傲與集中對數(shù)據(jù)中心的投資，此項(xiàng)內(nèi)容主要涉及到兩方面內(nèi)容；①計(jì)算機(jī)硬件和許可服務(wù)支持的投資。②計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)維承的成本投資，通過計(jì)算機(jī)服務(wù)器虛擬化技術(shù)，能充分發(fā)揮服務(wù)器應(yīng)的性能。

4、應(yīng)用更加平坦化

通過服務(wù)器虛擬化技術(shù)可促使計(jì)算機(jī)服務(wù)器應(yīng)用平臺更加平坦化和透明化，在信息時(shí)代，數(shù)據(jù)中心平臺逐年增加，計(jì)算機(jī)服務(wù)器的應(yīng)用愈發(fā)復(fù)雜，不同平臺在具體運(yùn)行過程中，需要充分考慮不同操作系統(tǒng)和中間件的層面問題。通過服務(wù)器虛擬化技術(shù)可有效解決此類問題，將應(yīng)用和硬件平臺相互隔離，實(shí)現(xiàn)了跨越平臺的限制。

服務(wù)器關(guān)鍵技術(shù)

1、CPU虛擬化技術(shù)

將計(jì)算機(jī)服務(wù)器中的物理CPU虛擬成為一個(gè)虛擬的CPU，系統(tǒng)操作可同時(shí)使用一個(gè)或者多個(gè)虛擬CPU，在計(jì)算機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)虛擬化CPU可實(shí)現(xiàn)相互隔離。目前很多計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)都是基于X86架構(gòu)組建起來的，在系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)中，CPU在運(yùn)行過程中主要涉及到四個(gè)層級，分別是Ring0、Ring1、Ring2、Ring3。其中Ring0屬于指令層級，可有效執(zhí)行任何指令，比如；CPU運(yùn)行的修改都是在Ring0中完成的。虛擬化X86系統(tǒng)，在運(yùn)行需要在操作系統(tǒng)和硬件之間同時(shí)設(shè)置虛擬層，Ring0通常情況下，只能在虛擬層中運(yùn)行，使得一些比較特殊的指令，無法直接作用在硬件上。虛擬化技術(shù)則能對各種指令進(jìn)行有效執(zhí)行，在計(jì)算機(jī)服務(wù)器虛擬中采用了先進(jìn)的二進(jìn)制代碼動(dòng)態(tài)翻譯機(jī)，無論是普通指令，還是特權(quán)指令都能有效執(zhí)行。應(yīng)用比較先進(jìn)的前插陷入指令，直接作用在虛擬機(jī)上，由虛擬機(jī)進(jìn)行指令翻譯，再執(zhí)行相關(guān)操作，此種做法和傳統(tǒng)虛擬技術(shù)相比，從而實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)操作，是目前實(shí)現(xiàn)CPU虛擬化的關(guān)鍵技術(shù)。

2、內(nèi)存虛擬化技術(shù)

內(nèi)存虛擬化是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)服務(wù)器虛擬化的核心，眾所周知，計(jì)算機(jī)的內(nèi)存決定了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，內(nèi)存虛擬化的主要原理對服務(wù)器中的所有內(nèi)存都進(jìn)行統(tǒng)一管理，然后通過虛擬化的封裝技術(shù)，讓內(nèi)存能夠在虛擬機(jī)中良好運(yùn)行。進(jìn)而促使每個(gè)虛擬機(jī)都能良好運(yùn)行。在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)服務(wù)器虛擬化過程中，內(nèi)存虛擬技術(shù)和CPU虛擬技術(shù)同等重要，訪問次數(shù)的頻率也相互一致。實(shí)現(xiàn)虛擬化內(nèi)存的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)對物理內(nèi)存的合理管理，并實(shí)現(xiàn)對內(nèi)存的合理劃分，構(gòu)建起和虛擬層所需內(nèi)存地址及計(jì)算機(jī)服務(wù)器內(nèi)存地址相互一致的映射關(guān)系，從而確保整個(gè)虛擬層的內(nèi)存訪問能夠在虛擬化內(nèi)存和物理內(nèi)存中的一致性。

3、設(shè)備、I/O和網(wǎng)口虛擬化技術(shù)

在計(jì)算機(jī)服務(wù)器虛擬化實(shí)現(xiàn)過程中，設(shè)備和I/O也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要組成部門，也需要實(shí)現(xiàn)虛擬化，才能促使服務(wù)器也實(shí)現(xiàn)虛擬化。和內(nèi)存虛擬化相比，設(shè)備、I/O和網(wǎng)口虛擬化主要通過專業(yè)的封裝技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，為虛擬機(jī)的運(yùn)行提供技術(shù)支持。經(jīng)常滿足虛擬機(jī)進(jìn)行設(shè)備訪問和I/O請求的需求，在計(jì)算機(jī)服務(wù)器虛擬化平臺中，為設(shè)備和I/O的虛擬化實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在具體運(yùn)行中，各設(shè)備型號、配置、參數(shù)等在計(jì)算機(jī)服務(wù)器中存在一定的差異，但具體實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)服務(wù)器中，虛擬機(jī)和實(shí)體機(jī)之間數(shù)據(jù)和信息的互換，展現(xiàn)出服務(wù)器虛擬化技術(shù)應(yīng)用的效果。此項(xiàng)技術(shù)的合理應(yīng)用，既能拓展計(jì)算機(jī)服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用范圍，也可以大幅度降低信息時(shí)代對計(jì)算機(jī)底層硬件的依賴程度。只要搭設(shè)虛擬平臺，就可以實(shí)現(xiàn)在不同物理機(jī)上的相互遷移。

4、實(shí)時(shí)虛擬遷移技術(shù)

此種虛擬技術(shù)和基站軟切換的機(jī)理基本相同，在計(jì)算機(jī)服務(wù)器中構(gòu)建了2條鏈路，虛擬機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中，能夠把相對完整的運(yùn)行環(huán)境從原宿機(jī)快速遷移到新宿機(jī)中，整個(gè)遷移過程所需的時(shí)間非常短，用戶技術(shù)幾乎察覺不到任何變化。簡而言之，實(shí)時(shí)虛擬遷移技術(shù)就是數(shù)據(jù)拷貝、傳送、切換的過程，對計(jì)算機(jī)服務(wù)器硬件維護(hù)有非常重要的意義。

服務(wù)器風(fēng)險(xiǎn)

1、虛擬化項(xiàng)目最初并未涉及信息安全。

有一項(xiàng)權(quán)威的研究發(fā)現(xiàn)，在最初創(chuàng)建以及策劃時(shí)，少于一半的科研項(xiàng)目是不符合安全規(guī)定的。有時(shí)團(tuán)體工作時(shí)會(huì)刻意地把安全問題忘記，可是虛擬化過程中帶來的問題是不容忽視的，多個(gè)虛擬化服務(wù)器工作時(shí)帶來的弊端比未被虛擬化時(shí)帶來的問題更為嚴(yán)重。所以研究這些問題時(shí)也更為繁瑣。

2、底層虛擬化平臺的隱患影響所有托管虛擬機(jī)。

將服務(wù)器虛擬化就像在電腦上運(yùn)行程序一樣，都需要借助一個(gè)平臺。而該平臺或多或少會(huì)有一些bug而被人們疏忽。最近一些大型虛擬化廠商多次傳出虛擬化生產(chǎn)線存在安全隱患，這些隱患尚未得到解決。所以一些人想要攻擊時(shí)都會(huì)選擇進(jìn)攻底層虛擬化平臺，通過控制住中樞系統(tǒng)，逃脫安全檢測。進(jìn)而將病毒帶入各個(gè)服務(wù)器中，攻擊其弊端，獲得了閱覽所有信息的權(quán)限，導(dǎo)致信息的泄露。

3、虛擬機(jī)之間的虛擬網(wǎng)絡(luò)使現(xiàn)有的安全策略失效。

一些知名的虛擬化生產(chǎn)廠商使用建立虛擬機(jī)和虛擬網(wǎng)卡的辦法使各虛擬機(jī)之間能相互關(guān)聯(lián)以此來實(shí)現(xiàn)信息發(fā)送與接受的能力。一些主流的保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)范圍都只能保護(hù)常規(guī)服務(wù)器的進(jìn)出流量，卻無法看到各個(gè)虛擬機(jī)之間的流量傳輸，無法對虛擬化的流量傳輸提供保障。

4、將不同安全等級的虛擬機(jī)未進(jìn)行有效隔離。

一些虛擬化生產(chǎn)廠商正在嘗試將服務(wù)器全部虛擬化，這樣既減少了經(jīng)費(fèi)又加快了生產(chǎn)速度。這些服務(wù)器包括許多隱私等級較高的系統(tǒng)，所以就要求虛擬機(jī)足夠安全。而如果未將安全指數(shù)不同的服務(wù)器分離開，它們由相同的服務(wù)器支配，高等級的虛擬機(jī)的安全性也會(huì)降低并被較低的所控制。

5、缺乏對虛擬機(jī)管理程序的安全訪問控制。

虛擬機(jī)管理程序就像人腦的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，它支配著虛擬機(jī)的一切活動(dòng)，對各個(gè)步驟下發(fā)指令，并監(jiān)督更正兩端的功能，因此必須設(shè)立權(quán)限防止被隨意更改。如果沒有這種訪問權(quán)限，HK們就會(huì)通過地址連接到中樞神經(jīng)上，就算他們無法輕易進(jìn)入程序也可以通過創(chuàng)建多個(gè)服務(wù)器進(jìn)而使管理程序滿載，迫使管理程序崩潰進(jìn)而摧毀所有的虛擬機(jī)。

在建立虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)時(shí),有許多設(shè)計(jì)要素會(huì)有助于形成穩(wěn)健的最終部署，確保虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)從底層硬件直到上層的虛擬化軟件，有太多因素都需要在規(guī)劃虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)時(shí)認(rèn)真考慮。探討怎樣運(yùn)用虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)逐層分析的方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)新的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)部署，同時(shí)提出產(chǎn)品選型、環(huán)境規(guī)劃戰(zhàn)略。

需要作出的關(guān)鍵決策之一就是：選定虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)平臺。虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)層負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)每個(gè)運(yùn)行在您的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)中的虛擬的工作負(fù)荷。在為您的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)方案選擇一個(gè)虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)平臺之前，請基于您當(dāng)前和未來的IT工作負(fù)載評估擴(kuò)展性：這些負(fù)載如何裝載到軟件空間來提供軟件定義的服務(wù)，虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)是否能被管理層平臺操控，是否能提供足夠的計(jì)算功能，是否有足夠的性能來支持您的應(yīng)用在虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)環(huán)境中運(yùn)作。

由于虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)主機(jī)需要物理硬件，您當(dāng)然總會(huì)期望能在每個(gè)物理主機(jī)上盡可能合理地放置最高數(shù)量的虛擬機(jī)。

您可能會(huì)想要了解您的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)組織的歷史增長率，以及任何虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)擴(kuò)張計(jì)劃。例如，如果您的公司計(jì)劃啟用另一個(gè)分支機(jī)構(gòu)，通過向虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)層中新增一臺虛擬化主機(jī)，您應(yīng)該能輕松搞定。相反，如果您打算關(guān)閉一個(gè)業(yè)務(wù)部門，您也應(yīng)該能夠輕松地縮減規(guī)模。在虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)管理程序?qū)酉蛏虾拖蛳聰U(kuò)展的靈活程度是選擇虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)管理工具時(shí)需要考慮的重要因素。

此外，這也是為虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)方案提升工作負(fù)載可用性的好思路。當(dāng)您的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)平臺有更新發(fā)布時(shí)，當(dāng)前的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)主機(jī)將需要進(jìn)行升級。在虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)主機(jī)升級期間，保障運(yùn)行中的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)的工作負(fù)載的可用性至關(guān)重要。物理主機(jī)必須組成集群來實(shí)現(xiàn)高可用性，虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)平臺必須提供提供故障轉(zhuǎn)移功能以確保工作負(fù)載可以在升級之前遷移到另一臺主機(jī)。

注意不要被（供應(yīng)商）鎖定。市場上的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)供應(yīng)商并不算少。雖然VMware繼續(xù)維持虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)主導(dǎo)地位，但許多組織計(jì)劃將VMware vSphere和Microsoft HYPER-V混合部署。

但這是一個(gè)好辦法嗎？某些虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)計(jì)算功能只有只有特定的虛擬化廠商能夠?qū)崿F(xiàn)。例如，VMware 和 HYPER-V 有 SR-IOV 功能，提高了虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)資源密集型應(yīng)用程序的性能。但是VMware不支持實(shí)時(shí)遷移虛擬機(jī)，而 HYPER-V 不支持為 Linux虛擬機(jī)啟用SR-IOV 功能。

另一個(gè)要考慮的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)問題是應(yīng)用程序的支持。您的業(yè)務(wù)流程應(yīng)用程序可能會(huì)在您當(dāng)前部署的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)主機(jī)上成功運(yùn)行，但如果軟件需要升級怎么辦？您可能需要跟您的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)用程序供應(yīng)商溝通，了解他們的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)升級細(xì)節(jié)，虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)升級變化是否會(huì)影響到您托管的特定的應(yīng)用程序。

許多虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)用程序供應(yīng)商開始采用新的集裝箱化開發(fā)方法。因此，您可能希望虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)部署支持應(yīng)用集裝箱化的虛擬化服務(wù)器/主機(jī)。

利用不同虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)供應(yīng)商的軟件部署虛擬化主機(jī)的一個(gè)附帶好處是，如果在未來某一時(shí)刻您的組織決定實(shí)施虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)私有云，您將擁有更多選擇余地。

并非所有虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)公共云提供商都能支持源自每一家虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)上的工作負(fù)載。例如，如果您在HYPER-V 虛擬機(jī)上承載您的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)用程序，并打算遷移到亞馬遜EC2公共云，您就需要對這些虛擬機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，才能被基于 Xen 的亞馬遜 EC2支持。

由虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)主機(jī)提供的兩個(gè)最重要的服務(wù)是：存儲和網(wǎng)絡(luò)。

虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)存儲服務(wù)為存儲協(xié)議、存儲陣列和存儲網(wǎng)絡(luò)提供必要的支持。您對虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)的選擇會(huì)直接影響到物理存儲層。例如，如果虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)部署在一個(gè)虛擬化主機(jī)上的存儲服務(wù)程序?qū)Υ鎯f(xié)議和存儲陣列缺乏支持，您就無法訪問和利用虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)底層物理存儲基礎(chǔ)設(shè)施——您的整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)可能需要進(jìn)行升級。

您應(yīng)該選擇具備以下特征的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)主機(jī)，可以不停機(jī)在線擴(kuò)展存儲，整合的物理存儲層同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)塊存儲和文件的存儲、更大的虛擬化負(fù)載容量。別擔(dān)心虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)空間耗盡。您可以在隨時(shí)為虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)工作負(fù)載增加存儲資源，但虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)物理主機(jī)是否支持存儲擴(kuò)展是個(gè)問題。如果物理主機(jī)不支持存儲動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)管理將會(huì)很艱難。

同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層必須提供必要的協(xié)議才能支持對物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的管理，同時(shí)對虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)主機(jī)上運(yùn)行的虛擬機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)隔離。

融合的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)具有成本效益并能提供靈活的管理。傳統(tǒng)的方法是，通過規(guī)劃每個(gè)虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部件的冗余來組建一個(gè)高可用和冗余的網(wǎng)絡(luò)。例如，許多組織使用單獨(dú)的交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)路徑和線纜來部署專用的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。雖然這辦法能有效解決當(dāng)前虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)問題，卻難以有效地適應(yīng)未來虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的變化。冗余控制由物理網(wǎng)絡(luò)層完成，這就增加了在網(wǎng)絡(luò)組件管理方面的開銷。

大多數(shù)虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)供應(yīng)商支持融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，此場景下存儲和網(wǎng)絡(luò)的流量將共用相同的交換機(jī)和線路。虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)要求您用單個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器來承載各種流量，如群集、虛擬機(jī)、管理，等等。

另外，對于虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)的場景中，不同的流量需要隔離，理解這一點(diǎn)很重要。這是虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)提供某些服務(wù)質(zhì)量功能的必要方法。

母線使用條件

環(huán)境溫度

上限： 40℃

下限：-25℃

海拔：2000m以下

濕度：相對濕度在最高溫度為 40℃時(shí)不超過50%；溫度較低時(shí)允許有較高的相對濕度

凝露條件：有

地震基本烈度：6度設(shè)防

母線安裝地點(diǎn)

戶內(nèi)、戶外

母線絕緣電阻

每一段封閉母線單元絕緣電阻值應(yīng)大于或等于100MΩ 2500V兆歐表)。

母線介電強(qiáng)度

每一段封閉母線出廠前均經(jīng)受1分鐘工頻干試耐壓試驗(yàn)。

工頻耐壓及雷電沖擊耐壓數(shù)值，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

母線接地系統(tǒng)

符合IEC364-5-54對接地系統(tǒng)的要求。

母線防護(hù)等級

戶內(nèi)型：IP40；戶外型：IP43、IP55。

母線負(fù)載性能

在額定電流下，外殼的溫升符合GB763-90《交流高壓電器長期工作時(shí)的發(fā)熱》標(biāo)準(zhǔn)要求。

母線短路性能

動(dòng)熱穩(wěn)定試驗(yàn)符合GB2706-89《交流高壓電器動(dòng)熱穩(wěn)定試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)要求。