毛曉仙

摘要：在高校的日常教學(xué)和管理工作中，隨著信息技術(shù)的進一步發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的作用越來越明顯，但同時也存在著許多方面的問題，包括資源利用率低、管理工作不到位以及機房維護費用的增加等等.通過虛擬化技術(shù)與云計算數(shù)據(jù)中心的部署，既有助于緩解高校數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)存問題，又有助于推動云計算“按需分配”理念的傳播.本文對此進行了分析探討，以供參考.

關(guān)鍵詞：高校;數(shù)據(jù)中心;云計算;虛擬化;應(yīng)用探索

中圖分類號：TP311.13;G64? 文獻標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）04-0066-03

隨著我國教育事業(yè)與信息技術(shù)的進一步發(fā)展，我國高校的信息化水平也得到了一定的提升，高校信息系統(tǒng)的建設(shè)工作也越來越完善.另外，高校數(shù)據(jù)中心的建設(shè)也需要經(jīng)過立項、采購、實施以及運維等工作階段，在以往的高校數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作中，其建設(shè)的時間往往需要半年以上.現(xiàn)階段，在信息技術(shù)迅速發(fā)展的前提下，虛擬化技術(shù)與云計算技術(shù)也得到了進一步的發(fā)展，對于改善高校數(shù)據(jù)中心及信息系統(tǒng)有著重要的推進意義，有助于高校實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用系統(tǒng)計算與存儲資源的按需分配，使得建設(shè)工作的重點更加突出.與此同時，虛擬化的資源系統(tǒng)建設(shè)工作也將歸入高校數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作中，并成為高校數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作中的一項重要內(nèi)容，但是經(jīng)過筆者的相關(guān)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，高校數(shù)據(jù)中心中仍然存在著諸多方面的問題.

隨著時代的進步與社會的發(fā)展，在高校數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用系統(tǒng)也日益增多，服務(wù)器與設(shè)備也呈現(xiàn)驚人的增長速度，但是對于這些設(shè)備資源的利用率卻很低.這是因為，高校數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器存在使用情況嚴重失衡的問題，有些應(yīng)用系統(tǒng)，例如OA辦公系統(tǒng)僅僅在上班時間被使用，除此之外的其他時間均得不到更好的利用，但是為了提高應(yīng)用系統(tǒng)的質(zhì)量，又無法降低服務(wù)器的某些配置，這樣就造成了一定的浪費問題.此外，有一些服務(wù)器與應(yīng)用系統(tǒng)的利用率可能比較高，一時之間滿足不了諸多的需要，甚至可能會造成數(shù)據(jù)中心以及信息系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象.除此之外，對于高校數(shù)據(jù)中心的管理工作來說，某些應(yīng)用系統(tǒng)屬于獨立狀態(tài)，管理員很難對其進行統(tǒng)一的管理與維護，一旦服務(wù)器出現(xiàn)異常就會出現(xiàn)中斷的問題，給使用者帶來不必要的麻煩，也會給工作管理人員造成較大的負擔(dān)與一定的壓力.另外，隨著高校數(shù)據(jù)中心中服務(wù)器硬件數(shù)量的進一步提高，不管是對于本身的電源還是對于機房空調(diào)移機UPS來說，其消耗量是一個非常龐大的數(shù)字.

本文在對上述問題進行分析與探討的基礎(chǔ)之上，提出了虛擬化的高校云計算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)措施與策略，期望提高高校數(shù)據(jù)中心資源的利用效率，促進高校數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作的進步與發(fā)展.

1 關(guān)于云計算與虛擬化的分析

具體來說，云計算就是多種計算形式的綜合體，包括并行計算、分布式計算、網(wǎng)格計算等，也可以說云計算是這些計算科學(xué)概念在商業(yè)上的一種綜合.云計算主要是將傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)中的計算與存儲工作轉(zhuǎn)移到云端上，這樣一來，既有助于提高信息存儲的安全性與可靠性，又可以幫助用戶節(jié)省一定的硬件成本.在云計算中，虛擬化技術(shù)是其最為核心的一種技術(shù)，通過虛擬化技術(shù)有助于對大量的計算機資源進行統(tǒng)一的管理與調(diào)度工作，同時為用戶提供一個計算機資源庫，用戶可以根據(jù)自身的需要進行選擇與利用.

經(jīng)過筆者的相關(guān)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在流行的虛擬化產(chǎn)品主要有Vmware公司的VMware vSphere、微軟公司的Hyper—V、Citrix公司的Xen—Server，但是使用率最高的虛擬化產(chǎn)品還是VMware vSphere，這是一種以硬件為基礎(chǔ)的完整的基礎(chǔ)架構(gòu)虛擬套件，通常情況下，高校數(shù)據(jù)中心的建設(shè)工作都會選擇此種類型的虛擬化產(chǎn)品.

2 高校數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀分析

對于高校數(shù)據(jù)中心來說基本都是傳統(tǒng)層面上的中心機房，在高校數(shù)據(jù)中心的建設(shè)工作中為了提高應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，在大多數(shù)情況下，都會選擇一臺服務(wù)器與一個系統(tǒng)應(yīng)用相對應(yīng)的模式.隨著社會的進步與時代的發(fā)展，自動化的辦公理念也得到了進一步的普及，數(shù)據(jù)中心各個部門的系統(tǒng)應(yīng)用也隨之增加，同時，服務(wù)器的數(shù)量也突然增加，這就造成了機柜數(shù)量不足、ups電源供電不足、散熱設(shè)備處理能力不足以及機房面積不足等問題.

2.1 系統(tǒng)應(yīng)用率較低

筆者對高校數(shù)據(jù)中心的相關(guān)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，高校數(shù)據(jù)中心中各個系統(tǒng)的使用率并不高，還有的系統(tǒng)會間斷性的出現(xiàn)峰值.每個學(xué)年的學(xué)期期末，學(xué)生在進行選課的時間段內(nèi)，選課系統(tǒng)的訪問量就會大大提高，這就容易使服務(wù)器出現(xiàn)死機甚至徹底崩潰的問題.但是，一旦過了學(xué)期期末選課的時間段，服務(wù)器的使用率就會大大降低，甚至陷入無人使用的狀態(tài)，這樣不僅會造成能源浪費的問題，還會對服務(wù)器的硬件造成一定的損傷.

2.2 難以實現(xiàn)資源共享，容易造成孤島問題

高校數(shù)據(jù)中心一般都是由教學(xué)以及生活的一些設(shè)施與場所組成的，一般來說，高校數(shù)據(jù)中心中的大多數(shù)數(shù)據(jù)都有自身特定的統(tǒng)計方式，而且這些統(tǒng)計方式僅僅只適用于數(shù)據(jù)本身，這樣就使得一些數(shù)據(jù)、資源難以實現(xiàn)共享，這就造成了孤島問題.高校數(shù)據(jù)中心如果沒有統(tǒng)一的平臺與統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一個功能就有可能被分到兩個或兩個以上的服務(wù)器中被完成，其資源與能源的浪費情況可想而知.

2.3 系統(tǒng)維護工作復(fù)雜且周期性長

高校數(shù)據(jù)中心中分布著大量的電子產(chǎn)品，這些電子產(chǎn)品需要由專門的工作人員對其進行定期的更新?lián)Q代，并且，這些電子產(chǎn)品與系統(tǒng)的采購時間與應(yīng)用時間也是有所區(qū)別的，這樣就容易造成各個服務(wù)器的配置與各系統(tǒng)應(yīng)用需要的操作系統(tǒng)存在較大的差異.不僅如此，這些高校數(shù)據(jù)中心的眾多服務(wù)器還沒有一個軟件對此進行統(tǒng)一的管理，這就難以在短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)所出現(xiàn)的問題，只能在這些服務(wù)器運行時再去進行檢查與調(diào)試，從而在無形之中加大了工作人員的工作難度與工作壓力，也會給使用者帶來一些不必要的麻煩.

2.4 應(yīng)用系統(tǒng)待升級

某高校數(shù)據(jù)中心待升級的主要應(yīng)用系統(tǒng)以及資源利用情況如下表所示：

3 高校數(shù)據(jù)中心具備的條件

對于高校的數(shù)據(jù)中心來說，一般都會具備三個最基本的條件，一是都具備自己的服務(wù)器，二是都具備自身的網(wǎng)絡(luò)資源，三是具備自身的存儲資源，但是這些資源都是獨立存在的，高校數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用系統(tǒng)不能隨意地進行遷移，如果發(fā)生了某些故障，這些應(yīng)用系統(tǒng)以及資源的數(shù)據(jù)就難以被恢復(fù)，甚至出現(xiàn)大面積的丟失，對高校數(shù)據(jù)中心的工作造成巨大的影響與打擊.云計算與虛擬化技術(shù)有助于在原有服務(wù)器的基礎(chǔ)上將高校數(shù)據(jù)中心打造成為一個虛擬化的平臺，經(jīng)過改造后的服務(wù)器就是一個具備高配置，大儲存特點的服務(wù)器.

3.1 對服務(wù)器進行整合

經(jīng)筆者的相關(guān)統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，某高校的數(shù)據(jù)中心一共有66臺的應(yīng)用服務(wù)器，但是多數(shù)的服務(wù)器處于長期不使用的狀態(tài)，其使用率大約在百分之十左右，這就造成了數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)資源浪費的問題.在高校數(shù)據(jù)中心中，利用虛擬化可以在一定程度上減少物理服務(wù)器的使用數(shù)量，也有助于提高服務(wù)器的硬件使用率，大大緩解了系統(tǒng)資源浪費的問題.

3.2 對服務(wù)器應(yīng)用與部署方式進行改變

在高校數(shù)據(jù)中心中，通過虛擬化可以完成對獨立服務(wù)器部署單個應(yīng)用方式的改變工作，當(dāng)高校數(shù)據(jù)中心有新業(yè)務(wù)上線時有助于降低服務(wù)器采購以及基礎(chǔ)設(shè)施的投入水平.除此之外，通過虛擬化還可以將數(shù)據(jù)中心的各系統(tǒng)以及其他設(shè)備進行有效的隔離，以此來確保應(yīng)用系統(tǒng)的安全性與可靠性.

3.3 對服務(wù)器的各項工作進行簡化

筆者經(jīng)過相關(guān)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，目前，高校數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器基本都是一個服務(wù)器運行一個應(yīng)用，部署工作也比較復(fù)雜，存在一定的難度，當(dāng)有兩個或多個的應(yīng)用需要在同一個環(huán)境下進行工作時，管理員還需要重復(fù)環(huán)境配置的工作流程，這就大大增加了管理員的工作難度與工作量，同時也加大了管理員的失誤率.

除上述之外，通過虛擬化的應(yīng)用還有利于提高高校數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的可用性，為高校數(shù)據(jù)中心營造具有透明負載均衡、動態(tài)遷移、故障報警等安全系數(shù)較高的應(yīng)用環(huán)境，有助于促進高校數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作的進步與發(fā)展.

4 云計算與虛擬化技術(shù)在高校數(shù)據(jù)中心中的實施

云計算與虛擬化技術(shù)支持下的新型的高校數(shù)據(jù)中心具有環(huán)保節(jié)能、便于操作與維護、提高數(shù)據(jù)安全性以及便于數(shù)據(jù)遷移的特點.

4.1 資源層

在高校數(shù)據(jù)中心中的資源層是將網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器與存儲等資源進行整合，將這些資源進行統(tǒng)一管理，從而為其余各個層次打好基礎(chǔ).對于存儲設(shè)備來說也有了很大的改進，在存儲設(shè)備中將太網(wǎng)或者是光纖連接在一起，不僅有助于為虛擬機的克隆提供強有力的保障，同時也提高了虛擬機的備份的安全性.對于傳統(tǒng)的高校數(shù)據(jù)中心來說，服務(wù)器與其他資源的采購時間不盡相同，這就造成了一定的差異性，加大了維護工作人員的工作量，維護人員在對設(shè)備進行維護工作時就需要面對多種類型的配置與型號.

4.2 虛擬層

對于整個高校的數(shù)據(jù)中心來說，虛擬層是其重要的組成部分，也可以說虛擬層處于數(shù)據(jù)中心的最為核心的位置，利用虛擬技術(shù)可以將不同類型的操作系統(tǒng)與不同的需求整合在一個平臺上，便于應(yīng)用進行遷移與災(zāi)備工作，同時，還有助于提高數(shù)據(jù)的安全性與工作效率.配置一個服務(wù)需要經(jīng)過購買服務(wù)器，安裝系統(tǒng)以及進行調(diào)試的工作流程，在沒有進行改進工作之前，配置一個服務(wù)需要花費數(shù)周的時間，但進行改進工作后，配置一個服務(wù)僅僅需要花費幾個小時就可以了，大大提高了工作效率，縮短了工作周期.

4.3 管理層

對于高校數(shù)據(jù)中心中的管理層來說，它所存在的價值就是根據(jù)應(yīng)用對物力資源的需求情況對數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的資源進行及時地調(diào)控，保持高校數(shù)據(jù)中心的負載情況一致處于均衡的狀態(tài).需要注意的是，高校數(shù)據(jù)中心的管理層面對的并不是最終的用戶，它的主要功能是直接面向負責(zé)管理工作的技術(shù)人員的.

4.4 服務(wù)層

對于高校數(shù)據(jù)中心的服務(wù)層來說，它是各個部門使用的應(yīng)用系統(tǒng)，換而言之就是，服務(wù)層可以在一定程度上滿足各個部門的業(yè)務(wù)需要.

綜上所述，在進行高校數(shù)據(jù)中心服務(wù)器虛擬化建設(shè)的同時，還需要對整個數(shù)據(jù)中心的環(huán)境進行分析，并對業(yè)務(wù)情況進行簡單的預(yù)測與合理的總體性規(guī)劃，按照設(shè)置好的目標(biāo)，分步驟進行操作.另外，還要對架構(gòu)設(shè)計、存儲以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計等工作進行關(guān)注，不僅有助于降低設(shè)計工作的失誤率，還能在一定程上避免因失誤造成的資源浪費問題，提高維護工作的工作效率.高校數(shù)據(jù)中心利用虛擬化技術(shù)與云計算技術(shù)實現(xiàn)了對硬件資源的整合，提高了各軟件系統(tǒng)部署的工作效率與系統(tǒng)的安全性能.

5 總結(jié)

教育是民生之本，科學(xué)技術(shù)是促進國家進步與發(fā)展的重要基礎(chǔ)，因此，我國高校數(shù)據(jù)中心的建設(shè)工作越來越受到人們的重視.但是，對于我國目前的高校數(shù)據(jù)中心來說還存在著許多方面的問題，資源利用率低，浪費現(xiàn)象嚴重，維護工作復(fù)雜，服務(wù)器以及各系統(tǒng)之間難以實現(xiàn)共享等等都是高校數(shù)據(jù)中心所面臨的嚴峻問題.利用虛擬化技術(shù)與云計算技術(shù)有利于緩解高校數(shù)據(jù)中心中的現(xiàn)存問題，同時也有助于提高高校數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的利用率，提高維護工作人員的工作質(zhì)量與工作效率.

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