王先國

(南京藝術(shù)學(xué)院 信息化建設(shè)管理中心,江蘇 南京 210013)

云服務(wù)-中心建設(shè)的探索與研究以南京藝術(shù)學(xué)院為例

王先國

(南京藝術(shù)學(xué)院 信息化建設(shè)管理中心,江蘇 南京 210013)

隨著高校"智慧校園"建設(shè)如火如荼地開展,作為智慧校園核心部分的云服務(wù)中心必然成為建設(shè)的核心部分.作為百年藝術(shù)院校,南京藝術(shù)學(xué)院也緊跟智慧校園建設(shè)的步伐,把智慧校園-云服務(wù)中心建設(shè)作為建設(shè)一流藝術(shù)大學(xué)的發(fā)力點(diǎn)與基石.文章通過對(duì)藝術(shù)院?，F(xiàn)有的資源作簡(jiǎn)單的現(xiàn)狀分析,同時(shí)提出需要建設(shè)的內(nèi)容,并結(jié)合藝術(shù)院校的特點(diǎn)提出構(gòu)建云平臺(tái)的基本架構(gòu).

智慧校園;云服務(wù)中心;資源建設(shè)

隨著南京藝術(shù)學(xué)院教育信息化建設(shè)的不斷深入,多媒體數(shù)字資源在教育教學(xué)和生活過程中的應(yīng)用已經(jīng)成為不可或缺的方法和手段.在網(wǎng)絡(luò)與信息化普及過程中,學(xué)校建設(shè)了形形色色數(shù)字資源,但是這些資源分布在各處,無法實(shí)現(xiàn)有效的統(tǒng)一管理和靈活多樣化的應(yīng)用,因此,構(gòu)建統(tǒng)一的云服務(wù)(數(shù)字資源)中心實(shí)現(xiàn)校內(nèi)資源的共建共享成為學(xué)校未來信息化建設(shè)的重點(diǎn),也是實(shí)現(xiàn)智慧校園、一流藝術(shù)大學(xué)的重要組成部分[1].所謂的智慧校園,即通過物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)(計(jì)算)、虛擬化等技術(shù)手段,將現(xiàn)有的教學(xué)、科研、管理等資源與各應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整合,提高交互應(yīng)用的質(zhì)量與效率,改善響應(yīng)速度、提高教育質(zhì)量、轉(zhuǎn)變服務(wù)與管理理念,最終實(shí)現(xiàn)智慧化管理與服務(wù)的校園模式.云服務(wù)(數(shù)字資源)中心旨在建立一個(gè)校級(jí)的統(tǒng)一的資源中心,積淀本校特色的校本資源,能夠讓各院系、各部門、各社團(tuán)及師生共同參與資源的建設(shè)、開發(fā)與利用,實(shí)現(xiàn)南京藝術(shù)學(xué)院數(shù)字資源的采集、管理、發(fā)布和共享,為一線師生提供服務(wù),為智慧校園的大數(shù)據(jù)分析提供依據(jù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與國內(nèi)其他院校之間的資源交換與共享,并朝著一流藝術(shù)大學(xué)不斷邁進(jìn).

1 云服務(wù)中心數(shù)字資源(計(jì)算和存儲(chǔ))建設(shè)現(xiàn)狀

經(jīng)過前期南京藝術(shù)學(xué)院數(shù)字化校園的建設(shè),該校的計(jì)算資源主要有以下幾類.(1)2010年采購的HP C7000刀片服務(wù)器一箱,均為2路半高計(jì)算節(jié)點(diǎn),運(yùn)行測(cè)試業(yè)務(wù).(2)2014年采購的HP C7000刀片服務(wù)器一箱,2臺(tái)4路全高計(jì)算節(jié)點(diǎn),12臺(tái)2路半高計(jì)算節(jié)點(diǎn),運(yùn)行數(shù)字化校園主要業(yè)務(wù).(3)2010-2015年采購的2路機(jī)架式服務(wù)器若干,運(yùn)行獨(dú)立業(yè)務(wù)系統(tǒng).兩個(gè)刀片機(jī)箱分別部署2套VMware虛擬化軟件,實(shí)現(xiàn)計(jì)算虛擬化.而存儲(chǔ)資源建設(shè)部分主要采用早期購買的惠普刀片服務(wù)器和3PAR SS7400存儲(chǔ)構(gòu)建核心業(yè)務(wù)計(jì)算資源池,運(yùn)行全校關(guān)鍵數(shù)據(jù)業(yè)務(wù).多品牌機(jī)架式服務(wù)器承載非關(guān)鍵業(yè)務(wù).2010年采購的惠普刀片服務(wù)器和宏衫存儲(chǔ)組成測(cè)試計(jì)算資源池,如圖1所示.

圖1 惠普刀片服務(wù)器和宏衫存儲(chǔ)組成測(cè)試計(jì)算資源池

誠然,隨著學(xué)校數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的不斷增長,智慧校園建設(shè)的大步向前,原有的計(jì)算和存儲(chǔ)資源顯然已不能滿足現(xiàn)有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求.但是又要堅(jiān)持"老物新用、二次利用"的原則,在原有資源基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí),從而達(dá)到滿足云服務(wù)中心建設(shè)的需求.

2 云服務(wù)中心數(shù)字資源(計(jì)算和存儲(chǔ))建設(shè)內(nèi)容

為了充分利用和整合現(xiàn)有資源,在云服務(wù)中心建設(shè)過程中主要分為計(jì)算和存儲(chǔ)兩個(gè)部分.結(jié)合南京藝術(shù)學(xué)院現(xiàn)有情況,計(jì)算資源部分建設(shè)內(nèi)容為:(1)計(jì)算資源池將主要以刀片服務(wù)器為主,但是會(huì)依據(jù)用戶屬性分類.一類為全校性質(zhì)的運(yùn)行業(yè)務(wù)資源池,另外一類為二級(jí)單位托管業(yè)務(wù)資源池.(2)結(jié)合南京藝術(shù)學(xué)院現(xiàn)有資源,將新購買的刀片與2014年的老刀片服務(wù)器組成校級(jí)運(yùn)行業(yè)務(wù)資源池,并繼續(xù)采用VMware.(3)將2010年的老刀片服務(wù)器用作二級(jí)單位托管業(yè)務(wù)資源池,同樣采用VMware.(4)已經(jīng)過保較長時(shí)間且性能較差的服務(wù)器逐漸淘汰,也可預(yù)留一些設(shè)備留作冷備資源使用[2].

存儲(chǔ)資源部分建設(shè)內(nèi)容為:(1)新增2臺(tái)機(jī)架式光纖交換機(jī)構(gòu)成冗余和負(fù)載均衡的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),由它來連接數(shù)據(jù)庫/應(yīng)用服務(wù)器到存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)訪問,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理層和存儲(chǔ)設(shè)備層的透明訪問,同時(shí)計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源,在統(tǒng)一SAN結(jié)構(gòu)下,可以透明地橫向擴(kuò)展.(2)新增1臺(tái)4控存儲(chǔ)作為主存儲(chǔ)(可靠性達(dá)到99.999 9%),現(xiàn)網(wǎng)SS7400作為容災(zāi)存儲(chǔ).核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)部署在SAS盤上,主備存儲(chǔ)同步復(fù)制數(shù)據(jù),保持2臺(tái)存儲(chǔ)核心數(shù)據(jù)一致;非核心數(shù)據(jù)部署在NL SAS盤上,主備存儲(chǔ)異步復(fù)制數(shù)據(jù).當(dāng)主存儲(chǔ)出現(xiàn)故障時(shí),將業(yè)務(wù)切換至容災(zāi)存儲(chǔ).(3)數(shù)據(jù)保護(hù)部分采用直接備份的方式,直接將主存儲(chǔ)上的核心數(shù)據(jù)(基于快照)保護(hù)到具備高重刪比的二級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備(利舊現(xiàn)網(wǎng)宏衫存儲(chǔ)).采用此方式既能保證高性能數(shù)據(jù)保護(hù),同時(shí)無需在應(yīng)用服務(wù)器端安裝額外的程序及插件,實(shí)現(xiàn)了在保護(hù)數(shù)據(jù)的同時(shí),對(duì)于前端應(yīng)用的影響減至最小[3].

3 搭建云服務(wù)中心平臺(tái)

結(jié)合南京藝術(shù)學(xué)院實(shí)際情況,并通過對(duì)計(jì)算和存儲(chǔ)現(xiàn)狀和建設(shè)內(nèi)容的分析,為智慧校園核心部件云服務(wù)中心-平臺(tái)建設(shè)創(chuàng)造條件.云服務(wù)中心平臺(tái)是能夠提供動(dòng)態(tài)資源池、虛擬化和高可用性的下一代計(jì)算模式,可以為用戶提供"按需計(jì)算"服務(wù).根據(jù)當(dāng)前校園信息化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),云服務(wù)中心平臺(tái)有其重要的應(yīng)用價(jià)值.

3.1 整合優(yōu)化現(xiàn)有教育資源

將現(xiàn)有教育數(shù)字資源進(jìn)行重新優(yōu)化整合,在"大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+"的背景下,利用已有的技術(shù)手段充分挖掘潛力,切實(shí)提高資源利用率.首先要提高分散在不同物理位置的教學(xué)資源(包括軟硬件資源)的利用率,杜絕一切閑置現(xiàn)象;并采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理與維護(hù),逐漸將校園網(wǎng)內(nèi)不同物理位置的各個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)、及時(shí)地互聯(lián)互通,徹底消除信息孤島.最終實(shí)現(xiàn)信息分散、動(dòng)態(tài)采集,集中安全管理,共享應(yīng)用.同時(shí)采用虛擬化技術(shù)手段,將服務(wù)器及各種軟硬件資源虛擬化成一個(gè)或多個(gè)資源池,并通過虛擬化管理平臺(tái)對(duì)這些資源進(jìn)行智能的、自動(dòng)化的管理和分配.

3.2 提供多種教育資源服務(wù)

為師生提供門戶級(jí)多層次的數(shù)據(jù)與應(yīng)用自助服務(wù),師生可以通過門戶自助服務(wù)系統(tǒng)申請(qǐng)和使用海量的數(shù)字資源,同時(shí)可以結(jié)合自己的需要對(duì)已有資源進(jìn)行調(diào)取、優(yōu)化整合以及再展現(xiàn).而資源創(chuàng)建者同樣可以使用自助服務(wù)門戶上傳數(shù)據(jù),與云服務(wù)中心通過云服務(wù)平臺(tái)對(duì)用戶、資源、計(jì)費(fèi)進(jìn)行統(tǒng)一管理.

首先,通過虛擬化技術(shù),屏蔽服務(wù)器底層硬件之間的異構(gòu)性,從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)硬件在虛擬化環(huán)境中的兼容性,提高運(yùn)行環(huán)境的可靠性,增強(qiáng)設(shè)備的可用性、延展了可擴(kuò)展性,從而提升了性能.

其次,云服務(wù)中心通過軟件虛擬化,云服務(wù)中心平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源數(shù)據(jù)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等硬件資源的軟件虛擬化管理,為上層應(yīng)用提供"智慧化"服務(wù).

最后,通過云服務(wù)中心,將基礎(chǔ)架構(gòu)資源(包括計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò))及其相關(guān)策略整合成虛擬數(shù)據(jù)中心資源池,并允許用戶按相應(yīng)權(quán)限、各自需求使用相關(guān)資源,從而構(gòu)建安全的多用戶混合云.

云服務(wù)中心的終極目標(biāo)是系統(tǒng)的智能化、智慧化,即系統(tǒng)能夠按照不同用戶的不同需求各自滿足運(yùn)營,同時(shí)開通多種服務(wù).而這對(duì)各種資源(計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)以及存儲(chǔ))的調(diào)度和分配,還有用戶、組織、工作流等的管理都有較高的依賴度.因此云服務(wù)中心平臺(tái)不僅要實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)的物理資源和新的虛擬資源進(jìn)行管理,還要從全局而非割裂地管理資源,因此,自動(dòng)化、智慧化管理已成為必然趨勢(shì).云服務(wù)中心平臺(tái)通過自動(dòng)化的管理平臺(tái)和手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)云硬件資源和業(yè)務(wù)流程的快速部署與自動(dòng)化維護(hù)和管理.

同時(shí)豐富的云基礎(chǔ)設(shè)施、云存儲(chǔ)、云安全和各類云服務(wù)構(gòu)件共同構(gòu)建云服務(wù)中心平臺(tái),提供各種服務(wù)(不限于)[4-5]:(1)為校園網(wǎng)提供高可信的計(jì)算環(huán)境,同時(shí)有效降低校園網(wǎng)的硬件投資.(2)為校園網(wǎng)提供基于云計(jì)算平臺(tái)的辦公應(yīng)用、教學(xué)科研、科學(xué)管理的良好環(huán)境.(3)為校園網(wǎng)提供通用的管理平臺(tái),建立低成本的管理系統(tǒng).(4)提供基于云計(jì)算平臺(tái)的開發(fā)測(cè)試環(huán)境.(5)為現(xiàn)有非云校園網(wǎng)向云計(jì)算轉(zhuǎn)型提供有力服務(wù).(6)優(yōu)化整體校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,加快校園網(wǎng)自身信息化、智慧化發(fā)展.

通過以上分析,結(jié)合南京藝術(shù)學(xué)院實(shí)際情況,智慧校園-云服務(wù)中心平臺(tái)擬采用基于OpenStack架構(gòu)的云管理平臺(tái)(見圖2).

圖2 基于OpenStack架構(gòu)的云管理平臺(tái)示意

通過該平臺(tái)可以為云服務(wù)中心提供強(qiáng)大的運(yùn)維管理能力,既可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的動(dòng)態(tài)分配與發(fā)布,同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)硬件資源(網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器以及存儲(chǔ)等)、各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的應(yīng)用以及機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)智能化、智慧化一站式運(yùn)維.

4 結(jié)語

云服務(wù)中心是智慧校園的組成部分,而云平臺(tái)的搭建又是云服務(wù)中心的基礎(chǔ)工作.本文通過對(duì)南京藝術(shù)學(xué)院現(xiàn)有的資源建設(shè)情況,結(jié)合自身發(fā)展需要,提出適合自身的平臺(tái)搭建架構(gòu),為南京藝術(shù)學(xué)院智慧校園的建設(shè)做好基礎(chǔ)保障.當(dāng)然,在建設(shè)過程中,還要根據(jù)不斷變化的需求做出應(yīng)變的調(diào)整,最終為早日實(shí)現(xiàn)一流藝術(shù)大學(xué)而添磚加瓦.

[1]李冰.基于云計(jì)算的高職院校智慧校園信息化的研究與探索[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(19):233.

[2]金譽(yù)華.高校智慧校園建設(shè)應(yīng)用策略探索與研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(16):29.

[3]秦長濤,史琳,劉坤峰."互聯(lián)網(wǎng)+"背景下高校智慧校園建設(shè)的研究[J].內(nèi)江科技,2017(8):42-44.

[4]王昊.基于云計(jì)算的學(xué)生信息管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].大連:大連海事大學(xué),2015.

[5]吳細(xì)花."智慧校園"云平臺(tái)的關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].長沙:湖南大學(xué),2014.

Exploration and research on the construction of cloud service center:taking Nanjing University of the Arts as an example

Wang Xianguo
(Information Technology and Management Center of Nanjing University of the Arts, Nanjing 210013, China)

With the construction of the "wisdom campus" in colleges and universities, the cloud service center, which is the core part of the wisdom campus, must become the core part of the construction. As a hundred years of art institutions, Nanjing University of the Arts also followed the pace of the construction of the wisdom of the campus, the wisdom of the campus: cloud service center construction as a first class art university building force and cornerstone. Through the analysis of the existing resources of the art institutions, this paper puts forward the content of the construction, and puts forward the basic structure of constructing the cloud platform according to the characteristics of the art institutions.

wisdom campus; cloud service center; resource construction

王先國(1984- ),男,江蘇泗陽人,碩士;研究方向:信息管理,計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),信息化.