虛擬化技術(shù)在地震行業(yè)應(yīng)用的綜述

21世紀(jì)以來(lái)，信息化技術(shù)飛躍發(fā)展，特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)這些互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)正逐漸滲透到地震行業(yè)。地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)種類繁多、數(shù)據(jù)量龐大，安全有效的存儲(chǔ)和管理這些數(shù)據(jù)就需要有安全可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)等。目前，中國(guó)地震局大力推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的應(yīng)用，各個(gè)省局也做出了積極的響應(yīng)。地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地震信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、地震資料分析系統(tǒng)、地震資料數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)都在充分利用虛擬化技術(shù)。

虛擬化

對(duì)虛擬化定義的理解，百度百科認(rèn)為：虛擬化是指將一臺(tái)計(jì)算機(jī)虛擬成多臺(tái)邏輯計(jì)算機(jī)，且可以在每個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)運(yùn)作不同的操作系統(tǒng)互不影響?；?dòng)百科認(rèn)為虛擬化是一種資源管理技術(shù)，它可以將計(jì)算機(jī)的各種實(shí)體資源抽象化。IBM認(rèn)為虛擬化是抽象化物理資源的一種機(jī)制。

龔強(qiáng)（2013）認(rèn)為，虛擬化可分為：服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、高級(jí)語(yǔ)言虛擬化、系統(tǒng)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、桌面虛擬化、應(yīng)用虛擬化等。網(wǎng)絡(luò)虛擬化是集多臺(tái)設(shè)備為一個(gè)邏輯單元以便于管理。存儲(chǔ)虛擬化是指將多個(gè)分散的存儲(chǔ)介質(zhì)集中起來(lái)統(tǒng)一管理，形成一個(gè)大容量的存儲(chǔ)系統(tǒng)。系統(tǒng)虛擬化就是在一臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)相同或不同的操作系統(tǒng)，且各操作系統(tǒng)之間相互獨(dú)立。服務(wù)器虛擬化就是把物理的服務(wù)器轉(zhuǎn)換成邏輯服務(wù)器，原來(lái)單一的物理服務(wù)器可以變成多個(gè)虛擬的服務(wù)器。應(yīng)用虛擬化是指從操作系統(tǒng)中抽離出應(yīng)用軟件，形成一個(gè)虛擬的運(yùn)行環(huán)境來(lái)執(zhí)行應(yīng)用。桌面虛擬化是指將計(jì)算機(jī)的桌面虛擬化，把桌面的系統(tǒng)印象存放在統(tǒng)一的服務(wù)器上面進(jìn)行管理，使用戶不約束于本臺(tái)計(jì)算機(jī)，可以在任意其他終端設(shè)備上訪問(wèn)此計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一種技術(shù)。高級(jí)語(yǔ)言虛擬化是將可執(zhí)行程序跨體系結(jié)構(gòu)執(zhí)行的一種技術(shù)。

李剛（2011）認(rèn)為虛擬化技術(shù)包括兩種類型：一種是一個(gè)虛擬成多個(gè)，即把一個(gè)物理的服務(wù)器虛擬成多個(gè)邏輯服務(wù)器，這些邏輯服務(wù)器各自獨(dú)立且可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)；另一種是把多個(gè)虛擬成一個(gè)，即將多個(gè)分散的物理服務(wù)器虛擬成一個(gè)大的邏輯服務(wù)器以供用戶支配。

虛擬化在地震行業(yè)的應(yīng)用

山東省地震局2012年對(duì)區(qū)域服務(wù)器進(jìn)行了虛擬化的建設(shè)，主要采用了VMware 和Citrix 虛擬化技術(shù)。將區(qū)域數(shù)據(jù)中心的近60臺(tái)服務(wù)器用8臺(tái)VMware虛擬服務(wù)器和4臺(tái)Citrix虛擬服務(wù)器所替代。提高了資源和網(wǎng)絡(luò)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(shù)的地震辦公平臺(tái)。該平臺(tái)旨在提高辦公的效率和安全，是一個(gè)以Xenapp技術(shù)為基礎(chǔ)的虛擬應(yīng)用發(fā)布系統(tǒng)。既可以在辦公電腦又可以在手機(jī)上使用該APP，極為便捷。且該APP上無(wú)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(yè)內(nèi)常用的jopens、msdp等專業(yè)軟件對(duì)實(shí)時(shí)波形監(jiān)控和歷史波形瀏覽。

新疆省地震局于2013年將虛擬化技術(shù)應(yīng)用到應(yīng)急指揮系統(tǒng)中。整個(gè)應(yīng)急指揮系統(tǒng)部署了4臺(tái)虛擬機(jī)和2個(gè)物理服務(wù)器，相比原來(lái)的7臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器、8個(gè)工作站、2臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的龐大負(fù)責(zé)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，大大降低了硬件和人力成本。且在故障排除和運(yùn)行效率的服務(wù)器方面，將9臺(tái)服務(wù)器減少到2臺(tái)虛擬服務(wù)器，減少了地震評(píng)估計(jì)算時(shí)間和故障解決時(shí)間，極大的提高了系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間。

天津市地震局在2011年借助服務(wù)器虛擬化技術(shù)利用3臺(tái)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了原有的12臺(tái)服務(wù)器的工作，節(jié)省了硬盤空間，實(shí)現(xiàn)了資源共享。采用的是免費(fèi)VMware Esxi軟件，不需

要宿主操作系統(tǒng)，穩(wěn)定性好、成本低。通過(guò)對(duì)服務(wù)器合理的分組和資源分配，克服了Esxi不能同時(shí)進(jìn)行虛擬化管理的問(wèn)題。

陜西省地震局2014年對(duì)地震核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了重新部署和虛擬化。此次虛擬化主要應(yīng)用了CSS 集群技術(shù)，將2臺(tái)交換機(jī)虛擬化為1臺(tái)交換機(jī)來(lái)管理整個(gè)集群系統(tǒng)。此次改造不僅增加了帶寬、增大了設(shè)備容量，還簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得網(wǎng)絡(luò)更加高效、安全和易于管理。

寧夏地震局2014年也對(duì)地震核心網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備進(jìn)行了虛擬化。將兩臺(tái)華為S7706核心交換機(jī)，采用集群交換技術(shù)虛擬為一臺(tái)設(shè)備。采用虛擬化技術(shù)后，減少了設(shè)備節(jié)點(diǎn)，易于管理和配置；縮短了故障收斂時(shí)間，降低了對(duì)地震業(yè)務(wù)的影響；升級(jí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備擴(kuò)容時(shí)更便捷。

四川省地震局2014年采用VMware ESX Server對(duì)服務(wù)器進(jìn)行了虛擬化?？偨Y(jié)了如何解決虛擬機(jī)主機(jī)遷移后不能使用加密狗的問(wèn)題，分享了先創(chuàng)建虛擬機(jī)，安裝操作系統(tǒng)和基本程序，然后將其轉(zhuǎn)換成模板，用轉(zhuǎn)換的模板來(lái)部署新的虛擬機(jī)，從而部署應(yīng)用系統(tǒng)這一高效率的部署經(jīng)驗(yàn)。

上海市地震局2012年將原有的85臺(tái)物理服務(wù)器虛擬化成13臺(tái)邏輯服務(wù)器。主要采用了思科的UCS－5108進(jìn)行物理設(shè)備虛擬化，采用HDS VSP進(jìn)行存儲(chǔ)虛擬化，采用思科的MDS－9148交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)虛擬化。實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保、統(tǒng)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(shí)現(xiàn)了桌面虛擬化技術(shù)的建設(shè)，采用2把思科USC－5108刀片構(gòu)建150人的虛擬桌面，使用了5臺(tái)Citrix XenCenter的虛擬服務(wù)器。解決了用戶應(yīng)用軟件多樣化帶來(lái)的硬件成本高、用戶客戶端硬件配置不同難以管理的問(wèn)題，具備了統(tǒng)一管理、提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率等優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)

虛擬化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到地震行業(yè)的各個(gè)系統(tǒng)中。各省局對(duì)地震核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了虛擬化部署，主要是從交換機(jī)虛擬化和服務(wù)器虛擬化等方面來(lái)實(shí)施，不僅實(shí)現(xiàn)了多對(duì)一，即多臺(tái)物理服務(wù)器轉(zhuǎn)換成一臺(tái)邏輯服務(wù)器，大大節(jié)省了硬盤空間和辦公空間；還實(shí)現(xiàn)了一對(duì)多，即一個(gè)邏輯服務(wù)器上可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)安全性更高，更易管理。部分省局還將虛擬化技術(shù)應(yīng)用到辦公系統(tǒng)平臺(tái)中，使虛擬化不僅在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，還可以在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)辦公，提高了辦公效率，提升了數(shù)據(jù)安全性?？梢姡摂M化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì)，將給地震事業(yè)帶來(lái)更加便捷高效的發(fā)展空間。

式中：α1、α2、α3分別為異號(hào)彎矩影響系數(shù)、預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)和受壓翼緣的影響系數(shù)，取α1=1.0，α3=1.1，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土受彎構(gòu)件b為箱形梁腹板寬度，距支點(diǎn)h/2處截面變截面點(diǎn)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(dāng)P＞2.5時(shí)，取P=2.5，距支點(diǎn)h/2處截ρ=0.0239，；變截面點(diǎn)處截面ρ=0.0239，為箍筋配筋率，有公式為箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)R235鋼筋為箍筋各肢總截面面積。

距支點(diǎn)h/2處截面：

變截面點(diǎn)處截面：

θp為切線與水平線的夾角，N1號(hào)鋼束為1.4°，N2—N4號(hào)為5°。

距支點(diǎn)h/2處截面：

變截面點(diǎn)處截面：

由于本設(shè)計(jì)中梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束都被錨固于梁端，沿跨長(zhǎng)方向鋼束數(shù)量并沒(méi)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(qiáng)度一般不會(huì)影響設(shè)計(jì)，可不必進(jìn)行抗彎承載力驗(yàn)算。

結(jié)語(yǔ)與建議

本文通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁設(shè)計(jì)研究，可得以下結(jié)論與建議：

（1）該工程選取預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁作為橋梁的結(jié)構(gòu)形式是極為合理的。前期對(duì)橋梁細(xì)部構(gòu)造尺寸的估算也基本滿足工程要求，由此驗(yàn)證了規(guī)范的正確性與適用性。

（2）承載力計(jì)算過(guò)程完全按照規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行查找和計(jì)算，步驟嚴(yán)謹(jǐn)，公式合理，可為同類連續(xù)箱梁的承載力計(jì)算提供借鑒與參考。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.20.017