徐美霞，羅肖輝

（1.廣州商學院信息技術(shù)與工程學院，廣州511363；2.廣州商學院網(wǎng)絡中心，廣州511363）

云平臺下基于RAC技術(shù)的教務系統(tǒng)研究與優(yōu)化

徐美霞1，羅肖輝2

（1.廣州商學院信息技術(shù)與工程學院，廣州511363；2.廣州商學院網(wǎng)絡中心，廣州511363）

教務系統(tǒng)在高校教學管理中起著非常重要的作用，既可以反映教學管理情況，也可以提供給領(lǐng)導者進行科學決策的數(shù)據(jù)。隨著應用強度的逐步加大，教務系統(tǒng)面臨的困難也越來越多，面對大流量、高并發(fā)的需求，傳統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)已不能滿足。采用基于云平臺環(huán)境下的虛擬化手段，加上Oracle的RAC技術(shù)，對現(xiàn)有的系統(tǒng)進行研究和優(yōu)化。

教務系統(tǒng)；云平臺；RAC；虛擬化

0 引言

教學事務信息管理系統(tǒng),簡稱為教務系統(tǒng),在高等學校教學管理信息化中有著舉足輕重的地位。它既綜合地體現(xiàn)了教學管理情況,也給領(lǐng)導者提供了科學的決策數(shù)據(jù)和評估數(shù)據(jù)。

隨著系統(tǒng)功能的不斷強化,使用的人員數(shù)量大幅度的增加，新型的選課制度的產(chǎn)生（如學分制）,軟件、硬件設(shè)備的淘汰升級,使得教務系統(tǒng)在處理多年來累積的海量數(shù)據(jù)、大流量、高并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問中,暴露出其不足和局限性,甚至變成了高校信息化發(fā)展的應用瓶頸。

增加經(jīng)費投入、改善系統(tǒng)軟、硬件環(huán)境是解決這個瓶頸的重要方法，但由于經(jīng)費不可能無限度的增加，因此本文從優(yōu)化系統(tǒng)性能入手,運用目前新興的技術(shù)理念和手段，搭建出一套能適應大流量、高并發(fā)需求并且安全、穩(wěn)定、可靠的教務系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)整體改造方案

如上圖1所示，教務系統(tǒng)應用端和數(shù)據(jù)庫都采用集群技術(shù)來部署，其中應用端集群是建立在云計算平臺，通過防火墻的負載均衡功能，用一個IP映射云平臺上的多個應用端服務器。而后端的數(shù)據(jù)庫采用Ora?cle的RAC(Real Application Clusters)技術(shù)實現(xiàn)。

圖1 系統(tǒng)拓撲圖

1.1 云計算平臺前端服務器集群

云計算（Cloud Computing）是分布式計算（Distribut?ed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）、網(wǎng)絡存儲（Network Storage Tech?nologies）、虛擬化（Virtualization）、負載均衡（Load Bal?ance）、熱備冗余（High Available）等傳統(tǒng)計算機和網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。其核心思想是把已接入網(wǎng)絡的大量計算機資源進行統(tǒng)一管理和調(diào)配，構(gòu)成一個共享資源池向用戶提供按需的服務。

云計算平臺是一個為用戶提供云計算服務的軟件、硬件平臺（環(huán)境），通過整合數(shù)據(jù)資源和采用最新虛擬化技術(shù)，提高資源的利用率。它采用最新的虛擬化技術(shù)（VMware VMotion）實現(xiàn)在主機間、集群間或數(shù)據(jù)中心間實時遷移整個虛擬機而不會造成中斷，所涉及的主機間也不需要有共享存儲，從而實現(xiàn)應用服務零中斷，虛擬機零巖機，為教務系統(tǒng)應用服務提供可靠保障。

云計算平臺建立教務系統(tǒng)前端服務器集群如下圖2：

圖2 教務系統(tǒng)前端服務器集群

1.2 數(shù)據(jù)庫集群

Oracle的RAC(Real Application Clusters)技術(shù)用來在集群環(huán)境下實現(xiàn)多機共享數(shù)據(jù)庫，可以自動進行負載均衡，還能實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫在故障時的容錯和無斷點恢復，以支持高可用性應用程序。

采用了RAC技術(shù)的集群，兩臺(或多臺)服務器上各自運行一個數(shù)據(jù)庫核心進程，但共同管理、操作一個數(shù)據(jù)庫，在正常運行時可以進行負載分擔，客戶端無論連接到哪個服務器都可以在數(shù)據(jù)庫中進行操作。當A服務器由于故障無法使用時，數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)并未停止工作，連接在服務器B上的客戶端還可以繼續(xù)進行正常工作。

教務系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫地址規(guī)劃如表1：

表1 數(shù)據(jù)庫集群地址規(guī)劃

圖3 數(shù)據(jù)庫集群拓撲圖

圖4 jwdb1系統(tǒng)信息

圖5 jwdb2系統(tǒng)信息

數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)基本情況：從以上兩個圖可以看出，兩臺數(shù)據(jù)庫共享一個存儲空間。

1.3 應用服務器前端負載均衡實現(xiàn)過程

在防火墻使用“加權(quán)最小連接”的負載均衡算法，映射在云平臺建立好的4臺應用服務器前端。

圖6 防火墻端口映射

圖7 服務器負載均衡設(shè)置

1.4 測試

對系統(tǒng)前端的測試，采用網(wǎng)頁測試，系統(tǒng)會根據(jù)服務器的負載（連接數(shù)）情況，選擇最小連接數(shù)的服務器。

圖8 前端測試

對整個系統(tǒng)進行測試，采用HP的LoadRuner軟件，LoadRunner是一種預測系統(tǒng)行為和性能的負載測試工具。特別適合應用系統(tǒng)的性能測試，它可以模擬上千萬用戶實施并發(fā)訪問，并能實時監(jiān)測性能，進而幫助開發(fā)人員確認和查找問題根源，解決系統(tǒng)的瓶頸。

圖9 LoadRuner軟件測試效果

2 結(jié)語

通過搭建在云平臺上實施虛擬化技術(shù)的應用服務器前端和運用了Oracle RAC技術(shù)的數(shù)據(jù)庫集群，教務系統(tǒng)在面臨大流量、高并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問中，性能、穩(wěn)定性、安全性等方面都得到了有力的保障，現(xiàn)系統(tǒng)在實際環(huán)境中正常運行。

高校教務管理現(xiàn)代化是一個在發(fā)展中不斷完善的過程，觀念的改變、體制的改革和設(shè)備、技術(shù)的更新等多個方面都要同步進行。教務管理系統(tǒng)下一步的工作重點，是要和學校校務管理系統(tǒng)、辦公管理系統(tǒng)整合，構(gòu)成一個立體的校園辦公學習管理系統(tǒng)。

[1]高杰欣.教務系統(tǒng)應用瓶頸及優(yōu)化策略研究[J].中國管理信息化,2010（04）.

[2]郭緒坤.廣州體育學院網(wǎng)絡化教務管理系統(tǒng)的設(shè)計[J].信息系統(tǒng)工程,2006（03）.

[3]袁月梅,江福能,容如江,鄒輝元.國內(nèi)高等學校教務管理系統(tǒng)發(fā)展概況分析和網(wǎng)絡化運用研究[J].大學（研究與評價），2007（02）.

[4]候?qū)W霞.教務管理系統(tǒng)和校園一卡通系統(tǒng)應用模塊的整合及探討[J].今日科苑,2015（12）.

[5]吳魏.民辦高校教務管理系統(tǒng)現(xiàn)狀與優(yōu)化分析[J].吉林省經(jīng)濟管理干部學院學報,2016（12）

Research and Optimization of Educational Administration System Based on RAC Technology in Cloud Platform

XU Mei-xia1，LUO Xiao-hui2

（1.School of Information Technology and Engineering，Guangzhou 511363；2.Network Center,Guangzhou College of Commerce，Guangzhou 511363)

The educational administration system plays a very important role in the teaching management of colleges and universities,which can not only reflect the teaching management,but also provide the scientific data for the leaders.With the gradual increase in the intensity of the application,the educational system is facing more and more difficulties,in the face of large flow,high concurrency requirements,the tradi?tional technical architecture has been unable to meet.Based on the cloud platform virtualization environment,with the Oracle RAC technol?ogy,makes the research and optimization of the existing system.

1007-1423（2017）21-0083-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.21.017

徐美霞（1984-），女，廣東佛山人，教務員，本科，研究方向為教務管理；羅肖輝（1980-），男，廣東信宜人，實驗師，碩士，研究方向為網(wǎng)絡安全技術(shù)應用；

2017-04-27

2017-06-19

Educational System;Cloud Platform；RAC；Virtualization