摘要：虛擬化可以提高系統(tǒng)資源利用率，降低服務(wù)器總成本，并實現(xiàn)簡化管理的目的。結(jié)合某高校圖書館數(shù)字化服務(wù)方案，詳細(xì)介紹服務(wù)器虛擬化、應(yīng)用虛擬化、桌面虛擬化技術(shù)在圖書館的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：虛擬化技術(shù)；服務(wù)器虛擬化；應(yīng)用虛擬化；桌面虛擬化

DOIDOI：10.11907/rjdk.161309

中圖分類號：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號文章編號：16727800（2016）007014303

0引言

大規(guī)模在線開放課程教學(xué)資源云平臺建設(shè)需要強大的硬件設(shè)備與軟件技術(shù)支持。而高校圖書館通常集中了學(xué)校高性能的計算機與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、先進(jìn)軟件工具以及大量電子信息資源，因此具有建設(shè)大規(guī)模開放課程教學(xué)資源云平臺的良好基礎(chǔ)。

隨著數(shù)字化圖書館的建設(shè)，圖書館已成為學(xué)校的數(shù)據(jù)資源中心，而作為基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中起著舉足輕重的作用。由于高校數(shù)字圖書館信息應(yīng)用建設(shè)的投入逐年遞增，承擔(dān)這些資源和服務(wù)的服務(wù)器數(shù)量也越來越多，服務(wù)器的整合規(guī)劃管理面臨巨大挑戰(zhàn)。過去數(shù)字圖書館數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式為縱向結(jié)構(gòu)，由于傳統(tǒng)服務(wù)器的硬件和操作系統(tǒng)的綁定，使得服務(wù)器之間無法復(fù)用計算資源，只能通過為不同業(yè)務(wù)單元分別堆加服務(wù)器來滿足業(yè)務(wù)要求，從而導(dǎo)致服務(wù)器得不到有效利用，管理成本和采購成本上升。

應(yīng)用虛擬化技術(shù)整合高校圖書館中的服務(wù)器資源，是高校圖書館解決上述問題的一種較為可行的辦法。虛擬化技術(shù)一方面能夠幫助高校降低硬件成本，提高服務(wù)器使用效率，更重要的是，虛擬化技術(shù)能夠較好地消除傳統(tǒng)單一計算機部署的弊端，從根本上實現(xiàn)高校數(shù)字圖書館信息化建設(shè)的統(tǒng)一管理與高可用性的目標(biāo)。

1虛擬化

虛擬化技術(shù)是目前信息技術(shù)行業(yè)較為流行的技術(shù)，其主要目的是將現(xiàn)有計算機資源通過虛擬化方法分成多個計算機資源，分割完成后，這些資源與資源之間就實現(xiàn)了相互獨立，用戶能夠通過虛擬化技術(shù)實現(xiàn)提高計算機利用效率和靈活性的目標(biāo)。計算機虛擬化技術(shù)可分為三大類，包括服務(wù)器虛擬化技術(shù)、應(yīng)用虛擬化技術(shù)、桌面虛擬化技術(shù)。

1.1服務(wù)器虛擬化

服務(wù)器虛擬化通過將服務(wù)器硬件與應(yīng)用系統(tǒng)分離的方法，實現(xiàn)在一臺物理服務(wù)器上同時運行多個操作系統(tǒng)的功能。同時，服務(wù)器虛擬化提供良好的隔離性和安全性，不但能集中管理網(wǎng)絡(luò)上分散的服務(wù)和應(yīng)用，而且可以在各服務(wù)和應(yīng)用之間根據(jù)實際需求動態(tài)地分配服務(wù)器資源。

本文擬結(jié)合某高校圖書館實際情況介紹服務(wù)器虛擬化技術(shù)。此高校圖書館目前有HP刀片、Dell、浪潮等品牌的服務(wù)器30余臺，存儲為HDS、EMC、浪潮存儲，共計40T。數(shù)字化應(yīng)用主要有ILAS、TPI學(xué)位論文、維普數(shù)據(jù)參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：孫娟）庫、超星數(shù)字圖書館、網(wǎng)上報告廳等。在未采取虛擬化方案之前，都是采取“一臺服務(wù)器，一個操作系統(tǒng)，一個應(yīng)用”的模式，服務(wù)器的利用率很低。如果把幾種應(yīng)用安裝在一臺服務(wù)器上，難免會造成軟件沖突。虛擬化技術(shù)能較好地解決該問題，并提高服務(wù)器利用率，節(jié)約硬件經(jīng)濟(jì)成本，避免存儲空間浪費。

服務(wù)器虛擬化技術(shù)就是將多個軟件安裝到同一臺計算機上，一旦出現(xiàn)重大硬件故障可能會影響到所有軟件的正常運行。雖然當(dāng)前遷移和管理工具在計算機出現(xiàn)故障時，可以將虛擬服務(wù)器轉(zhuǎn)移到另外一臺新的計算機上，但是這些方法在技術(shù)上還不十分可靠，從而導(dǎo)致這種設(shè)備故障威脅很難消除。因此，在實施服務(wù)器虛擬化應(yīng)用的選擇上，高校圖書館應(yīng)當(dāng)采取統(tǒng)一規(guī)劃、逐步實施的方案，可先對一些非核心或是非關(guān)鍵數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序與軟件系統(tǒng)（比如：商業(yè)數(shù)據(jù)庫，如維普、超星、網(wǎng)上報告廳，或者非關(guān)鍵業(yè)務(wù)，如ftp、館內(nèi)交流平臺等）進(jìn)行虛擬化，而對流通系統(tǒng)、學(xué)位論文、圖書館門戶暫不實施虛擬化。

1.2應(yīng)用虛擬化

應(yīng)用虛擬化技術(shù)就是一種能夠?qū)?yīng)用程序與底層系統(tǒng)進(jìn)行隔離的技術(shù)。采用應(yīng)用虛擬化技術(shù)，可以通過在用戶桌面上顯示應(yīng)用程序界面，進(jìn)而在服務(wù)器上遠(yuǎn)程運行程序，而不用管用戶采用的是哪種硬件平臺與操作系統(tǒng)。應(yīng)用虛擬化技術(shù)無需在每個用戶桌面上都部署和管理軟件客戶端系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)客戶端用戶在任何時間、任何地點、使用任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、采用任何網(wǎng)絡(luò)連接，都能夠高效、快捷、安全、方便地訪問已經(jīng)集中部署在應(yīng)用虛擬化服務(wù)器上的各種應(yīng)用軟件。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，很多傳統(tǒng)C/S 架構(gòu)應(yīng)用軟件在向B/S 架構(gòu)轉(zhuǎn)移。但目前市場上還沒有完全基于B/S 架構(gòu)的商業(yè)圖書館業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)軟件，用戶計算機必須安裝客戶端軟件才能使用業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，這樣給出差在外、異地辦公的圖書館工作人員帶來了諸多不便。例如，某高校圖書館使用ILAS II業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，為克服C/S 架構(gòu)的弊端，將ILAS II客戶端應(yīng)用程序集中在應(yīng)用服務(wù)器上發(fā)布?？蛻舳送ㄟ^網(wǎng)頁瀏覽器間接執(zhí)行應(yīng)用程序，同時在服務(wù)器上配置用戶訪問策略，提高應(yīng)用安全性，更好地滿足系統(tǒng)維護(hù)升級、業(yè)務(wù)擴(kuò)展以及方便用戶使用等需求。

通過實施業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的應(yīng)用虛擬化，可實現(xiàn)圖書館業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的集中管理，減少客戶端軟件的安裝與更新升級， 客戶端只需通過瀏覽器就可以訪問基于C/S 及B/S 架構(gòu)的應(yīng)用軟件。而所有的數(shù)據(jù)庫都位于中心機房，數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用配置、備份工作可實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

1.3桌面虛擬化

桌面虛擬化技術(shù)是指實現(xiàn)計算機桌面完全虛擬化，以實現(xiàn)桌面使用安全性和靈活性的目標(biāo)。桌面虛擬化技術(shù)將操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序變成了一種資源，集中存放到后臺計算機上，然后將客戶端用戶的計算機變成一個載體，根據(jù)用戶需求隨時隨地將系統(tǒng)和應(yīng)用程序通過專有的虛擬桌面協(xié)議發(fā)送到客戶端，讓運算和讀寫完全在本地完成，同時實現(xiàn)了對操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的集中化管控和集中部署。客戶端用戶只需要記住用戶名和密碼，就能夠隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)訪問自己的桌面系統(tǒng)。高校圖書館應(yīng)用桌面虛擬化技術(shù)將用戶使用環(huán)境與系統(tǒng)運行環(huán)境分開，不必同時部屬在同一個位置，這樣既利于用戶的靈活使用，又為系統(tǒng)部門的集中維護(hù)和管理提供了方便。

圖1給出了數(shù)字圖書館桌面虛擬化的一個實例，它清楚地闡明了各種應(yīng)用軟件如何通過虛擬中心配置給數(shù)字圖書館的用戶?？梢葬槍D書館不同性質(zhì)的部門，如資源建設(shè)部、借閱部、數(shù)字化部等分別設(shè)定不同的應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境，并通過用戶安全性組策略，保證各虛擬桌面數(shù)據(jù)的安全。管理員可以監(jiān)視和審核桌面活動，并可以對多個虛擬桌面進(jìn)行負(fù)載平衡。

圖書館的桌面應(yīng)用主要包括館員個人工作用機、學(xué)生檢索用機、電子閱覽室、多媒體室、培訓(xùn)室等。個人工作用機因工作人員不同而存放不同的數(shù)據(jù)，屬于非統(tǒng)一業(yè)務(wù)桌面應(yīng)用，而檢索用機和電子閱覽室等公共用機等屬于統(tǒng)一桌面應(yīng)用。但由于它們的用途不同，根據(jù)需要也會生成不同的虛擬桌面，如圖2所示。

在日常使用中，無論是統(tǒng)一桌面應(yīng)用還是非統(tǒng)一桌面應(yīng)用，計算機分布在圖書館的各樓層、各閱覽室中，面對廣泛分布的計算機硬件，計算機使用者要求能在圖書館的任何地方都可以通過PC甚至是手持終端設(shè)備訪問自己的桌面環(huán)境。此外，由于計算機硬件種類繁多，用戶修改桌面環(huán)境的需求各有不同，因此計算機桌面標(biāo)準(zhǔn)化也是一個難題。

2業(yè)務(wù)整合方案規(guī)劃

本文采用3臺Inspur 5280M3、一臺Inspur 5280M2、兩臺Inspur 8560M2服務(wù)器作為ESXI Server，服務(wù)器配置如表1所示，服務(wù)器通過IP SAN連接至EMC、Inspur存儲，光纖連至HDS磁盤陣列。采用一臺HP 刀片作為vCenter服務(wù)器。表1為圖書館業(yè)務(wù)虛擬化整合的方案規(guī)劃，系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

該校圖書館有文獻(xiàn)檢索室、電子閱覽室、培訓(xùn)室近300臺計算機，這些計算機使用時間比較集中，對服務(wù)器的處理能力、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度等要求較高。采用虛擬化之后，使用2臺Inspur 8560M2服務(wù)器做集群，按照每50臺計算機終端對應(yīng)一個虛擬服務(wù)器，通過構(gòu)建6個虛擬服務(wù)器，保證所有業(yè)務(wù)的正常運行。集群業(yè)務(wù)劃分如表2所示。

3結(jié)語

虛擬化是計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢，數(shù)字圖書館虛擬化技術(shù)的應(yīng)用推廣必將大大提高數(shù)字圖書館的資源利用和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平，對圖書館數(shù)字化服務(wù)的高效性和穩(wěn)定性起到重要作用。某高校圖書館的實踐證明，基于虛擬化的業(yè)務(wù)整合方案不僅能提升圖書館的服務(wù)能力，同時也能為圖書館業(yè)務(wù)運行提供全面有效的技術(shù)保障。圖書館采用虛擬化技術(shù)優(yōu)化信息服務(wù)系統(tǒng)需要制定縝密的實施策略，全面做好規(guī)劃是服務(wù)器虛擬化實施的關(guān)鍵。只有合理規(guī)劃好虛擬化系統(tǒng)架構(gòu)、合理管理和分配使用權(quán)限、建立安全備份機制，才能更好地促進(jìn)數(shù)字圖書館建設(shè)。

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