喻正紅

摘要：圖書館是高校的三大支柱之一，圖書館的電子信息資源在快速增長，需要大量的服務(wù)器存儲相關(guān)的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的服務(wù)器部署模式下，需要大量增加物理服務(wù)器的數(shù)量，這其中存在諸多的問題，圖書館通過利用虛擬化技術(shù)，低成本、高效率地改造了機(jī)房基礎(chǔ)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器資源動態(tài)分配、高可用性、零宕機(jī)等重要功能，降低了圖書館購買服務(wù)器的成本，方便讀者使用圖書館的電子信息資源。

關(guān)鍵詞：高等學(xué)校：圖書館：虛擬化：電子資源

引言

近幾年我國Ⅱ行業(yè)發(fā)展速度快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，無論是企業(yè)或者高校圖書館在發(fā)展過程中隨著部門和應(yīng)用的增多，都需要大量的服務(wù)器來滿足自身的發(fā)展需求。

與此同時，服務(wù)器硬件性能越來越高，而對于高校圖書館而言，由于應(yīng)用的局限性，一些服務(wù)器使用率卻在下降，形成了資源的浪費(fèi)。隨著服務(wù)器數(shù)量的增多，這樣就會造成如下問題：如硬件成本較高，運(yùn)營和維護(hù)成本高，包括數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本等。缺乏高可用性，可用性低，因為每個服務(wù)器都是單機(jī)，如果都配置為雙機(jī)模式成本更高。

系統(tǒng)維護(hù)和升級或者擴(kuò)容時候需要停機(jī)進(jìn)行，造成應(yīng)用中斷。缺乏可管理性，數(shù)量太多難以管理，新服務(wù)器和應(yīng)用的部署時間長，大大降低服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時間。硬件維護(hù)需要數(shù)天/周的變更管理準(zhǔn)備和數(shù)小時的維護(hù)窗口。兼容性差，系統(tǒng)和應(yīng)用遷移到新的硬件需要和舊系統(tǒng)兼容的系統(tǒng)。

1.傳統(tǒng)圖書館的機(jī)房基礎(chǔ)架構(gòu)

隨著高校圖書館的電子資源的快速發(fā)展，信息系統(tǒng)在圖書館的應(yīng)用也更加廣泛，圖書館運(yùn)營管理的方方面面都有信息系統(tǒng)的支持參與，信息系統(tǒng)數(shù)量在快速增長著，圖書館的機(jī)房環(huán)境面臨著兩方面的挑戰(zhàn)：一、為了運(yùn)行圖書館的各種業(yè)務(wù)，經(jīng)過多年的建設(shè)，圖書館的機(jī)房中形成了大量的服務(wù)器系統(tǒng)，技術(shù)部門的管理者往往面臨如管理、業(yè)務(wù)連續(xù)性要求等方面的壓力；二、圖書館所購買的服務(wù)器大部分使用效率不高，沒有最大化的利用圖書館服務(wù)器的各種資源，造成了資源的浪費(fèi)現(xiàn)象。

2.虛擬化技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用方案

針對以上現(xiàn)狀，我們可以利用oracle公司提供的虛擬化產(chǎn)品：Oracle VM來部署方案。在ORACLE VM虛擬架構(gòu)中，用戶可以把資源看成是專屬于他們的，而管理員則可在企業(yè)范圍內(nèi)管理和優(yōu)化整個資源。Oracle企業(yè)虛擬化架構(gòu)可以通過增加效率、靈活性和響應(yīng)能力來降低圖書館的Ⅱ花費(fèi)。管理一個虛擬架構(gòu)可以讓技術(shù)部門更快的連接和管理資源，以滿足圖書館的各種應(yīng)用的需要。

圖書館需要搭建一個全新的虛擬化環(huán)境，利用現(xiàn)有服務(wù)器為多個部門的提供應(yīng)用。部門之間的應(yīng)用各自獨(dú)立，且互不影響。

根據(jù)圖書館的內(nèi)部規(guī)劃，需要實(shí)施虛擬化的服務(wù)器基于以下幾個部門：流通部、采編部、技術(shù)部以及咨詢部。除此之外，圖書館還可能會添加以下應(yīng)用服務(wù)器：移動圖書館、防病毒、數(shù)據(jù)統(tǒng)計服務(wù)器、門禁管理服務(wù)器、短信推送服務(wù)器。

所有的應(yīng)用服務(wù)器數(shù)據(jù)都需要通過FC SAN連接到存儲上，并且服務(wù)器要實(shí)現(xiàn)高可用，避免數(shù)據(jù)丟失。

綜合上面情況，圖書館需要至少8臺服務(wù)器提供給各部門應(yīng)用，并且以后隨時會添加新的應(yīng)用。如果使用物理服務(wù)器會大大提高成本，而且不利于管理。

我們可以為本次應(yīng)用做以下部署：

2臺戴爾R810服務(wù)器（4C）作為Oracle VM服務(wù)器，并作雙機(jī)熱各。所有的應(yīng)用服務(wù)器可按照用途劃分對應(yīng)的虛擬機(jī)。

2臺戴爾R710服務(wù)器（2c）作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

1臺PC作為Oracle VM管理服務(wù)器，可通過web頁面實(shí)現(xiàn)對OracleVM服務(wù)器的管理。

1臺戴爾MD3200 SAN陣列存儲用于存儲Oracle VM服務(wù)器的數(shù)據(jù)文件，實(shí)現(xiàn)HA，動態(tài)遷移等功能。同時，其他應(yīng)用服務(wù)器也連接到磁盤柜實(shí)現(xiàn)共享存儲。

通過共享的FC SAN存儲架構(gòu)，可以最大化的發(fā)揮虛擬架構(gòu)的優(yōu)勢，進(jìn)行在線地遷移正在運(yùn)行的虛擬機(jī)，進(jìn)行動態(tài)的資源管理，和集中的基于虛擬機(jī)快照技術(shù)的Lan Free的整合備份等，而且為以后的容災(zāi)提供擴(kuò)展性和打下基礎(chǔ)。

通過Oracle虛擬化管理平臺還可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的在線遷移，遷移就是把運(yùn)行的虛擬機(jī)從一臺物理服務(wù)器上面實(shí)時搬遷到另外一臺物理服務(wù)器上面。服務(wù)器hypervisor在接到遷移指令時，源系統(tǒng)上的系統(tǒng)管理程序?qū)⑴c目標(biāo)系統(tǒng)上的系統(tǒng)管理程序協(xié)作，共同為保留遷移中的虛擬機(jī)準(zhǔn)備足夠的空間。于是內(nèi)存通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)制，直到只剩下“hot”內(nèi)存為止。因為源設(shè)備上的虛擬機(jī)仍在運(yùn)行并為客戶提供服務(wù)，我們將“hot”內(nèi)存定義為仍在活躍使用中的內(nèi)存。然后，源系統(tǒng)管理程序暫停該虛擬機(jī)并復(fù)制剩下的hot內(nèi)存。隨后，在目標(biāo)設(shè)備上的系統(tǒng)管理程序讓該虛擬機(jī)運(yùn)行起來。由于所有的網(wǎng)絡(luò)和輸入/輸出連接都保存在復(fù)制的內(nèi)存中，所有這些連接都具有持久性，因此在短暫的暫停后（<200 ms），會繼續(xù)為客戶提供服務(wù)。

在線遷移是指在保證客戶的業(yè)務(wù)不中斷的情況下，將某個客戶機(jī)由一臺物理服務(wù)器遷移到與該服務(wù)器處于同一個服務(wù)器池中的另一臺物理服務(wù)器上，整個過程快速而安全。

為了實(shí)現(xiàn)在線遷移（包括后文提及的高可用），虛擬化方案對硬件有一些特殊要求：

所有客戶機(jī)需要共享統(tǒng)一存儲，可以是SAN，NAS，iSCSI的共享存儲；所有客戶機(jī)的數(shù)據(jù)包括映像文件，配置文件都集中存放在共享存儲上；

目標(biāo)物理服務(wù)器和源服務(wù)器需要具有相同型號的CPU，用以保證內(nèi)存數(shù)據(jù)遷移之后能被正確識別。

3.結(jié)束語

高校圖書館實(shí)施虛擬化能最大限度的提高服務(wù)器的使用效率，虛擬化可以讓作為高校三大支柱的圖書館越來越受到學(xué)校決策者的重視，服務(wù)器虛擬化前景空前看好，高校圖書館應(yīng)該以發(fā)展的眼光，盡快以虛擬化技術(shù)提高Ⅱ服務(wù)的核心競爭力。未來，云計算技術(shù)和桌面虛擬化將是高校虛擬化應(yīng)用的兩大方向。