超融合技术在民航气象信息领域的应用

摘要：在数字化时代，民航气象信息领域面临诸多挑战，传统 IT 架构难以满足需求。超融合技术通过整合多种资源，为该领域带来新方案。本文以 H3C 超融合管理平台为例，详细阐述其在民航气象信息领域的应用，包括技术概述、具体应用步骤、平台巡检重点等，分析了该技术的优势与不足，并对未来进行展望。

关键词：超融合技术；民航气象信息；H3C 超融合管理平台

1.引言

在当今数字化时代，民航气象信息领域面临着数据量爆炸式增长、业务需求快速变化等挑战，传统的 IT 架构逐渐难以满足其高效运营和创新发展的需求。超融合技术作为一种新兴的技术架构，通过将计算、存储、网络等多种资源进行深度整合，为气象信息领域带来了全新的解决方案。它打破了传统架构中各资源之间的壁垒，实现了资源的统一管理与灵活调配，在提高系统性能、降低成本和增强业务适应性等方面展现出显著优势，成为推动民航气象信息领域发展的重要技术。本文将以 H3C 超融合管理平台为例，详细介绍超融合技术在民航气象信息领域的应用。

2.超融合技术概述

超融合技术是基于软件定义的理念，将计算虚拟化、分布式存储、软件定义网络等功能集成在通用的服务器硬件上，形成一个高度集成、统一管理的融合系统。它以软件为核心，通过软件定义的方式对硬件资源进行抽象和编排，实现了资源的池化和共享。在超融合架构中，多个节点通过网络连接组成集群，每个节点都具备计算、存储和网络功能，节点之间相互协作，共同提供服务。这种架构不仅简化了 IT 基础设施的部署和管理，还提高了资源的利用率和系统的可靠性。超融合架构不仅在部署和维护中优于传统虚拟化架构， 在性能上也具有显著的优点[1]。

H3C 超融合技术是由超融合内核和 UIS 超融合管理平台组成 [2]。超融合内核集成了 H3C CAS 计算虚拟化软件、H3C ONEStor 存储软件和 UIS - Sec 网络、安全虚拟化组件。UIS 超融合管理平台负责硬件资源的软件虚拟化管理及上层应用的资源配置服务。

3.具体应用

以民航气象数据库信息管理区的超融合集群为例，用户搭建超融合系统主要分以下几个步骤实施。

3.1 系统架构

该超融合虚拟化平台由 14 台物理机组成，每台物理机配置 2 颗 Intel 4216 处理器，内存 192G，2 块 SAS 600G 硬盘，2 块 SSD 480G 硬盘，数据盘接磁盘阵列，配 2 个万兆光口，4 个千兆电口。目前共提供将近 48 台虚拟机。

3.2 虚拟化配置

3.2.1 网络配置

用户进入超融合管理平台，增加 “虚拟交换机”，配置基本信息，网络类型为 “业务网络”，转发模式为 “web”[3]。

配置主机网络，选择 “所有主机”。

配置主机物理接口，链路聚合模式 “动态”，负载分担模式 “高级”。

添加 “网络策略模板”，规划 VLAN。启用出入方向流量限制。

3.2.2添加存储池

共享存储类型为 “FC 共享文件系统”，添加虚拟机模板存储

3.2.3 创建虚拟机

导入虚拟机模板，上传虚拟机系统盘。

选择虚拟机模板，输入数量，进行手动配置虚拟机。选择集群存储，网络信息中采用 3.1 配置的虚拟交换机，手动修改网络参数。

3.2.4 修改虚拟机

找到新建的虚拟机，按照规划要求，修改 CPU 参数、内存参数

3.2.5 通过镜像创建虚拟机

选择主机，点击 “存储”，上传系统 ISO 安装文件。

选择增加虚拟机，进入高级配置，加载 ISO 镜像，安装操作系统文件。

3.2.6 虚拟机安装 CAStools 工具

在 linux 系统中，以 root 用户登陆，执行命令

[root@localhost～]# mount /dev/cdrom /media

[root@localhost～]# cd /media/linux

[root@localhost linux]# sh ./CAS_tools_install.sh

3.2.7 创建硬盘

选择主机，选择挂载的存储池。新增存储卷，挂载硬盘，对硬盘进行扩容。

在 linux 系统中，以 root 用户登陆，执行命令

[root@localhost～]#fdisk /dev/vda

[root@localhost～]#n // 创建新分区

[root@localhost～]#partprobe /dev/vda // 刷新分区

[root@localhost～]#pvcreate /dev/vda3 // 初始化分区，创建物理卷

[root@localhost～]#vgdisplay // 查看虚拟卷名称

[root@localhost～]#vgextend 虚拟卷名称 /dev/vda3 // 将新创建的分区加入虚拟卷组中

[root@localhost～]#lvextend -l +100% FREE 需要扩展的文件系统名 // 对卷组进行扩容

[root@localhost～]#xfs_growfs 需要扩展的文件系统名 // 扩展磁盘空间

4.超融合平台巡检重点

对于超融合平台，在日常巡视中要重点关注以下几个方面，参照表1 超融合平台设备巡视单。

在硬件状态方面，注意巡视机房服务器有无告警灯闪烁；在管理平台硬件监控页面检查磁盘状态；检查网络的连通性及带宽利用率。

在集群运行状态方面，检查资源利用率，包括CPU、内存、存储池的使用率；虚拟机运行状态。

在存储管理方面，检查存储池的可用空间和性能。

在网络功能方面，检查VLAN、NAT、路由、防火墙访问控制策略、链路聚合等网络配置是否正常。

在安全与备份方面，检查虚拟机版本、漏洞补丁、分析集群日志和数据备份执行状态。

5.未来与展望

超融合技术极大地简化了气象信息系统的架构，减少了硬件设备的数量和复杂性，降低了管理成本和维护难度，通过统一的管理界面即可对各种资源进行配置和监控，提高了管理效率。但超融合技术在应用中也存在一些困难：

对网络性能的依赖程度较高。由于计算、存储和网络功能高度集成，网络带宽和延迟会直接影响系统的整体性能。

超融合技术在一定程度上降低了硬件成本，但软件授权费用以及后续的技术支持费用可能会增加总体成本。

超融合技术的软件较为复杂，技术人员在系统部署、配置和故障排除等方面可能会面临新的挑战，新的要求。

超融合技术在信息领域已经取得了显著的应用成果，尽管存在一些不足，但随着技术的不断发展和完善，其在未来将拥有更加广阔的发展前景，为企业数字化转型和业务创新提供强大的技术支持。

参考文献

[1] 户利利， 张聪. 超融合技术在高校数据中心的应用[J]，微型电脑应用，2021，7。

[2] H3C UIS7.0 标准版超融合管理平台用户使用指导手册 [Z]，新华三技术有限公司，2022。

[3] UIS 超融合基础和增强服务用户手册 [Z]，新华三技术有限公司，2022。