廖志江

（河北聯(lián)合大學(xué)〈建設(shè)路校區(qū)〉圖書館，河北 唐山 063000）

0 前言

高校圖書館數(shù)據(jù)中心（中心機房）是圖書館集中部署、運行、維護服務(wù)器系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備的設(shè)施。隨著圖書館信息化建設(shè)的發(fā)展，圖書館業(yè)務(wù)系統(tǒng)逐步增加，傳統(tǒng)圖書館數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)了設(shè)備數(shù)量過多、管理操作繁瑣、設(shè)備能耗嚴(yán)重、故障多發(fā)等問題。虛擬化是一個能夠簡化管理、優(yōu)化資源的解決方案，它打破了操作系統(tǒng)和硬件的互相依賴性，屏蔽了硬件平臺的動態(tài)性分布和異構(gòu)性，實現(xiàn)了硬件資源的共享和復(fù)用，提供了多個獨立隔離的應(yīng)用環(huán)境，為圖書館數(shù)據(jù)中心的建設(shè)發(fā)展提供了新方案。

1 虛擬化技術(shù)在圖書館應(yīng)用的研究情況

通過對CNKI中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫近7年來發(fā)表在圖書館學(xué)期刊上的關(guān)于虛擬化技術(shù)文章進行分析來看，學(xué)術(shù)界已經(jīng)有了一定的研究成果：劉榮發(fā)首先介紹了服務(wù)器虛擬化的概念，闡述了服務(wù)器虛擬化的核心價值，并詳細描述了利用虛擬化軟件VMware Server來部署和整合福州大學(xué)圖書館的數(shù)字化應(yīng)用過程[1]；葛廷霞等介紹了中國人民大學(xué)圖書館采用VMware、VSphere 4 Enterprise進行服務(wù)器整合的過程，為同行提供了可借鑒的實例[2]；孟凡立等提出了一種利用虛擬存儲實現(xiàn)圖書館存儲虛擬化的方案，將硬件設(shè)備進行資源池化，實現(xiàn)了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲的高效整合[3]。總體來看，關(guān)于虛擬化技術(shù)在圖書館的應(yīng)用已有了一些理論研究，但對虛擬化技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用于圖書館數(shù)據(jù)中心建設(shè)的實證研究還比較薄弱，現(xiàn)有d文章多集中在服務(wù)器虛擬化和基于虛擬化技術(shù)的云計算研究方面，對圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化研究的比較少，即使有的研究也多側(cè)重于某一方面，缺少進行完整系統(tǒng)方案的研究。

2 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)研究內(nèi)容

2.1 數(shù)據(jù)中心虛擬化設(shè)計需求分析

在對國內(nèi)高校圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)方案進行文獻分析及案例調(diào)研的基礎(chǔ)上，對高校圖書館中心機房的硬件資源、應(yīng)用系統(tǒng)的軟件環(huán)境、數(shù)據(jù)容量安全等級需求等進行分析統(tǒng)計，檢測各硬件設(shè)施在應(yīng)用系統(tǒng)運行不同狀態(tài)下的技術(shù)參數(shù)，明確現(xiàn)有硬件可以為將來方案提供的硬件條件，掌握軟硬件系統(tǒng)日常高峰期的運行狀態(tài)，分析數(shù)據(jù)中心虛擬化設(shè)計的需求。

2.2 數(shù)據(jù)中心虛擬化方案設(shè)計

根據(jù)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合圖書館信息服務(wù)的實際業(yè)務(wù)情況以及未來應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展需求，設(shè)計虛擬化建設(shè)方案。數(shù)據(jù)中心的虛擬化包括：網(wǎng)絡(luò)虛擬化、服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化等，其中虛擬化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計是數(shù)據(jù)中心虛擬化的主要內(nèi)容，要對虛擬環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)進行區(qū)分，并根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)功能分工進行規(guī)劃。

2.3 數(shù)據(jù)中心虛擬化方案部署

在確定虛擬化方案的基礎(chǔ)上，反復(fù)論證、部署方案的實施，搭建虛擬化軟件平臺，進行數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲的虛擬整合，并進行系統(tǒng)測試與調(diào)整。

2.4 數(shù)據(jù)中心虛擬化應(yīng)用效果評估

按虛擬化設(shè)計方案完成不同設(shè)備的虛擬化整合，進行模擬故障測試，對實際應(yīng)用效果進行評估，直至達到預(yù)期的設(shè)計要求。

3 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)實施路線圖

在對應(yīng)用虛擬化技術(shù)尤其是虛擬化技術(shù)在圖書館應(yīng)用相關(guān)成果進行研究的基礎(chǔ)上，通過對國內(nèi)典型高校圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)的調(diào)研分析，查找各虛擬化方案的優(yōu)勢及存在問題，結(jié)合對我館現(xiàn)有資源的調(diào)查、需求分析與應(yīng)用分類，設(shè)計出圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)路線圖（見圖1）。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的設(shè)計是為了解決“客戶端—服務(wù)器”架構(gòu)模式應(yīng)用程序自上而下的大流量數(shù)據(jù)傳輸問題，虛擬化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)則從根本上改變了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的需求。鑒于現(xiàn)有研究資料中針對虛擬化技術(shù)中單一技術(shù)應(yīng)用的研究較多，系統(tǒng)完整地研究圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化的實證研究很少的情況，經(jīng)研究分析后系統(tǒng)提出的圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化實施方案，可為高校圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)提供理論及實踐指導(dǎo)。

圖1 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)路線圖

4 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)中需考慮的問題

圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)涉及多種硬件設(shè)施及虛擬化軟件的選擇、配置等，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中虛擬化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、硬件平臺的整合方式以及整個虛擬化方案的設(shè)計是其中的關(guān)鍵。

4.1 做好詳細計劃方案

將一個應(yīng)用系統(tǒng)遷移到虛擬機中，需評估應(yīng)用對計算機資源的需求，連續(xù)占用計算機資源的應(yīng)用不適合遷移到虛擬機中。要充分地與數(shù)據(jù)庫商溝通，了解它們是否支持虛擬化架構(gòu)，對那些需要USB加密的數(shù)據(jù)庫，虛擬機可能無法支持；如果服務(wù)器的CPU、內(nèi)存利用率超過70%，則沒有必要再做虛擬化；核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，暫不宜實施虛擬化。[4]

4.2 虛擬化軟件的選擇配置

認(rèn)真考慮采用何種虛擬化技術(shù)，選擇虛擬機運行的操作系統(tǒng)類型，是否需要多種操作系統(tǒng)的虛擬機同時運行。擬整合的物理服務(wù)器數(shù)量，平衡整合服務(wù)數(shù)量與宿主機硬件性價比之間的關(guān)系。虛擬機實施的軟件費用也應(yīng)予以考慮。

4.3 硬件設(shè)施的選擇配置

虛擬化平臺將多個虛擬機整合到一臺物理服務(wù)器上運行，對服務(wù)器的CPU、內(nèi)存要求較高，并且物理服務(wù)器的硬件故障會導(dǎo)致多個虛擬機上的應(yīng)用系統(tǒng)停止運行，要充分考慮應(yīng)用系統(tǒng)對CPU、內(nèi)存、I/O設(shè)備的需求，選擇品牌好、配置高的服務(wù)器。虛擬機的高可用性（HA）和動態(tài)遷移（Vmotion）需要高速的網(wǎng)絡(luò)和高性能的共享存儲，存儲最好選擇采用光纖通道技術(shù)的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）[5]。

5 結(jié)語

虛擬化技術(shù)已經(jīng)有30多年的歷史，現(xiàn)正處于蓬勃發(fā)展階段，利用虛擬化技術(shù)對圖書館物理資源進行虛擬化整合，建設(shè)具有動態(tài)資源分配和調(diào)度功能的虛擬化數(shù)據(jù)中心，是提高高校圖書館IT資源利用效率、自動化服務(wù)水平、用戶滿意度，降低建設(shè)維護成本的關(guān)鍵。對相關(guān)領(lǐng)域問題開展深入研究對圖書館實現(xiàn)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲等設(shè)施的高效整合，構(gòu)建穩(wěn)定可靠的資源調(diào)配和管理體系，降低維護成本和能耗水平，提高設(shè)備的利用率等都具有實際應(yīng)用價值。

［1］劉榮發(fā).服務(wù)器虛擬化技術(shù)在圖書館數(shù)字化服務(wù)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代圖書情報技術(shù)，2007（4）：79-82.

［2］葛廷霞，李 伶.虛擬化技術(shù)在圖書館服務(wù)器整合中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代圖書情報技術(shù)，2007（4）：79-82.

［3］孟凡立，孫榮.高校圖書館存儲虛擬化研究與實踐[J].圖書館學(xué)研究，2012（10）：26-28.

［4］徐大勇.虛擬化技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用探討[J].中國教育信息化，2012（1）：85-86.

［5］何禹.虛擬化技術(shù)在校園網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用[J].電子科技大學(xué)學(xué)報，2007（6）:1461-1464.