郭立志

（內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

高?！半p活”數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

郭立志

（內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

隨著高校信息化發(fā)展進(jìn)程的不斷深入，高校所產(chǎn)生的數(shù)字資源越來(lái)越多。在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的應(yīng)用越來(lái)越普及的今天，將高校數(shù)字資源向云數(shù)據(jù)中心過(guò)渡，成為解決高校數(shù)字資源存儲(chǔ)和利用的有效方法?！半p活”數(shù)據(jù)中心可將高校傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)容災(zāi)備份到云數(shù)據(jù)中心中，提升高校數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)應(yīng)用的連續(xù)性、可靠性，降低本地設(shè)備的應(yīng)用壓力，提高設(shè)備的利用效率。本文首先對(duì)“雙活”數(shù)據(jù)中心進(jìn)行概述，介紹“雙活”數(shù)據(jù)中心的建設(shè)內(nèi)容與備份方式；其次，對(duì)高?！半p活”數(shù)據(jù)中心進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析用戶需求，提出設(shè)計(jì)方案，最后，對(duì)方案予以實(shí)施，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性和實(shí)用性。

雙活；數(shù)據(jù)中心；高校；數(shù)字資源

1 前言

智慧校園的建設(shè)以提高高校數(shù)字資源利用效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)字資源共享為目的，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高校云數(shù)據(jù)中心整合高校資源，通過(guò)云災(zāi)備提高資源利用的連續(xù)性?！半p活”數(shù)據(jù)中心由兩個(gè)數(shù)據(jù)中心構(gòu)成，一個(gè)主數(shù)據(jù)中心，一個(gè)備份數(shù)據(jù)中心，設(shè)備中心之間備份可以采用冷備份、熱備份和雙活備份。熱備份是當(dāng)承擔(dān)數(shù)據(jù)應(yīng)用的主數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)故障時(shí)，與其進(jìn)行實(shí)時(shí)備份的備份數(shù)據(jù)中心自動(dòng)承擔(dān)主數(shù)據(jù)中心應(yīng)用業(yè)務(wù)，此過(guò)程用戶端不受影響，但是資源重復(fù)率高，造成資源的浪費(fèi)。冷備份是備份數(shù)據(jù)中心周期性進(jìn)行備份，當(dāng)承擔(dān)數(shù)據(jù)應(yīng)用的主數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)災(zāi)難性故障時(shí)，調(diào)用備份數(shù)據(jù)中心，用戶應(yīng)用會(huì)回到備份時(shí)的數(shù)據(jù)，可能造成部分?jǐn)?shù)據(jù)的丟失。雙活備份方式是考慮到熱備份資源浪費(fèi)嚴(yán)重，投資成本高，冷備份會(huì)導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)丟失的問題，對(duì)主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整，兩個(gè)數(shù)據(jù)中心共同承擔(dān)用戶業(yè)務(wù)，通常主數(shù)據(jù)中心承擔(dān)約為60%-70%的用戶業(yè)務(wù)，備份數(shù)據(jù)中心承擔(dān)30%-40%的用戶業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)中心相互實(shí)時(shí)備份，如果其中一個(gè)數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)災(zāi)難性故障，另一個(gè)數(shù)據(jù)中心獨(dú)立承擔(dān)用戶業(yè)務(wù)。

2 需求分析

高校信息化建設(shè)可以提高高校整體教學(xué)能力，將高校數(shù)字資源以網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用在教學(xué)工作中，實(shí)現(xiàn)高校教學(xué)課程、教學(xué)管理數(shù)字化采集、存儲(chǔ)和應(yīng)用，是提高現(xiàn)代化教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。數(shù)字化高校是由數(shù)字教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)、教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)管理系統(tǒng)等組成，建設(shè)7*24小時(shí)高校數(shù)據(jù)中心，可以讓廣大師生隨時(shí)隨地訪問高校數(shù)字資源，提高高校數(shù)字資源的利用率。而7*24小時(shí)數(shù)據(jù)中心的必要條件是保證系統(tǒng)運(yùn)行不間斷。所以建設(shè)雙活數(shù)據(jù)中心是滿足高校數(shù)字資源利用率的有效方法。

3 高?！半p活”數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)

高?！半p活”數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)采用四層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括：應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層和數(shù)據(jù)庫(kù)層。

應(yīng)用層：應(yīng)用層為用戶提供高校數(shù)據(jù)中心資源的應(yīng)用，用戶可以通過(guò)PC電腦、筆記本電腦、移動(dòng)手機(jī)、平板那電腦等訪問系統(tǒng)平臺(tái)，采用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，將數(shù)據(jù)中心桌面映射到用戶客戶端，減少用戶端系統(tǒng)壓力。

網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵層，“雙活”數(shù)據(jù)中心之間的通信與互聯(lián)也在網(wǎng)絡(luò)層完成，為了保證數(shù)據(jù)中心之間的負(fù)載均衡，采用虛擬化技術(shù)，大二層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)的冗余性，在網(wǎng)絡(luò)層設(shè)置防火墻，保證網(wǎng)絡(luò)的安全性。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層采用虛擬化異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，建立同一的虛擬化存儲(chǔ)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多用戶跨平臺(tái)調(diào)用數(shù)據(jù)中心底層數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)層：數(shù)據(jù)庫(kù)層提供數(shù)據(jù)支持，采用分布式云存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群，數(shù)據(jù)庫(kù)讀取與寫入分開部署，提高數(shù)據(jù)庫(kù)訪問的安全性。

高?！半p活”數(shù)據(jù)中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 高校“雙活”數(shù)據(jù)中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

高?！半p活”數(shù)據(jù)中心主數(shù)據(jù)中心和備份數(shù)據(jù)中心相對(duì)獨(dú)立存在，二者通過(guò)IP鏈路建立二層互聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)資源池、網(wǎng)絡(luò)出口、服務(wù)器等之間的相互轉(zhuǎn)換。為了保障數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的不間斷工作，兩個(gè)數(shù)據(jù)中心分別設(shè)置核心交換機(jī)，數(shù)據(jù)中心之間通過(guò)萬(wàn)兆以太網(wǎng)鏈路建立二層互聯(lián)，利用虛擬化技術(shù)將二者統(tǒng)一在同一層進(jìn)行應(yīng)用。存儲(chǔ)資源采用SAN交換機(jī)劃分為存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬化存儲(chǔ)資源三個(gè)部分，通過(guò)虛擬化存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)將高校數(shù)字資源復(fù)制在虛擬化平臺(tái)上，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分離管理。當(dāng)“雙活”數(shù)據(jù)中心處于正常運(yùn)行期間，各數(shù)據(jù)中心都獨(dú)立負(fù)責(zé)各自數(shù)據(jù)的管理，當(dāng)“雙活”數(shù)據(jù)中心其中一個(gè)中心出現(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)數(shù)據(jù)中心之間的二層互聯(lián)實(shí)現(xiàn)資源的互通互聯(lián)，保證用戶平臺(tái)使用的連貫性。

4 高校“雙活”數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)

4.1 資源池

驗(yàn)證高?！半p活”數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行期間，對(duì)主數(shù)據(jù)中心制造故障，客戶訪問虛擬機(jī)被自動(dòng)轉(zhuǎn)移到備份數(shù)據(jù)中心，而IP地址未發(fā)生變化，訪問接口仍然可以通過(guò)主數(shù)據(jù)中心進(jìn)入，主數(shù)據(jù)中心與備用數(shù)據(jù)中心之間通過(guò)二層互聯(lián)。采用VMware HA部署資源池性能測(cè)試，在雙數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一創(chuàng)建兩個(gè)測(cè)試集群節(jié)點(diǎn)，測(cè)試時(shí)關(guān)掉主數(shù)據(jù)中集群節(jié)點(diǎn)，采用ping命令查看數(shù)據(jù)中心IP地址和主機(jī)是否正常通信，測(cè)試結(jié)果1分45秒后結(jié)果顯示正常。

4.2 網(wǎng)絡(luò)出口

驗(yàn)證高?！半p活”數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行期間，對(duì)主數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備設(shè)置故障，主數(shù)據(jù)中心網(wǎng)關(guān)失效，備份數(shù)據(jù)中心自動(dòng)切換成主機(jī)模式，主數(shù)據(jù)中心與備用數(shù)據(jù)中心之間通過(guò)二層互聯(lián)，用戶仍然可以訪問主數(shù)據(jù)中心資源池。將主數(shù)據(jù)中心網(wǎng)關(guān)接口關(guān)閉，實(shí)用ping命令測(cè)試主數(shù)據(jù)中心是否可以被訪問，測(cè)試結(jié)果3分鐘后，可正常訪問，表明主數(shù)據(jù)中心與備用數(shù)據(jù)中心之間已經(jīng)通過(guò)二層互聯(lián)。

4.3 Web服務(wù)器

驗(yàn)證主數(shù)據(jù)中心Web服務(wù)器故障，用戶訪問Web應(yīng)用時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷現(xiàn)象。關(guān)閉主用戶Web服務(wù)器，調(diào)用備用服務(wù)器地址提供Web應(yīng)用，由于高校“雙活”數(shù)據(jù)中心處于正常運(yùn)行狀態(tài)，服務(wù)器的調(diào)換并未影響到用戶Web的應(yīng)用，結(jié)果用戶在毫無(wú)察覺的狀態(tài)下更換了服務(wù)器。

5 結(jié)語(yǔ)

為了保證高校數(shù)字資源的可靠應(yīng)用，搭建“雙活”數(shù)據(jù)中心平臺(tái)具有良好的可行性。本文介紹了一種“雙活”數(shù)據(jù)中心，通過(guò)本文所設(shè)計(jì)的方案實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)數(shù)據(jù)中心，一個(gè)主數(shù)據(jù)中心用于承擔(dān)教學(xué)及管理的高校資源應(yīng)用，另一個(gè)備份數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份和配置，該方案具有良好的實(shí)用性，可保證高校數(shù)字資源7*24小時(shí)不間斷應(yīng)用。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，雙活數(shù)據(jù)中心的實(shí)現(xiàn)方法方式可以多種多樣，因此在系統(tǒng)的應(yīng)用與管理過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合新技術(shù)不斷完善，提高高?！半p活”數(shù)據(jù)中心平臺(tái)的利用效率。

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Guo Lizhi
(Inner Mongolia University of Finance and Economics,Hohhot 010070,Inner Mongolia)

tract】 With the deepening of university informatization development,more and more university digital resources generate. The application of big data and cloud computing is becoming more and more popular today.The transition of university digital resources to cloud data center has become an effective way to solve the storage and usage of digital resources in colleges and universities.“Double live”data center can back up the data of traditional data center into the cloud data center,to enhance the reliability and continuity of data application,reduce the pressure of local equipment,and improve the equipment efficiency.This paper firstly gives an overview of the“double live”data center,introduces its construction contents and backup mode;secondly,it designs the“double live”data center,analyzes of user needs and proposes the design scheme;finally,the implement verifies the feasibility and practicability of the plan.

words】 double live;data center;university;digital resource

TP308 文獻(xiàn)表示碼：A

1008-6609(2016)09-0054-02

郭立志，男，山東榮成人，碩士，中級(jí)講師，研究方向：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。