構建圖書館私有云平臺框架實踐性研究

高 榮

(鹽城工業職業技術學院圖文信息中心，江蘇 鹽城 224005)

1 引言

隨著計算機網絡技術的發展、普及以及計算機用戶應用水平的提高，高校三大支柱之一的圖書館在利用網絡系統平臺進行內部業務管理為用戶提供服務的同時，遇到了新的困難和挑戰，主要表現在:系統平臺數量急劇增加;管理維護人員技術力量不足，水平滯后;硬件資源利用率不高。

就此，構建圖書館私有云平臺的設想被提出。其以微軟Hyper－V Cloud為原型，在身份認證架構和虛擬基礎設施平臺基礎上，實現不同用戶自助使用圖書館軟、硬件資源的服務，簡化基礎設施和系統平臺的管理，提高業務管理和服務平臺的可用性。

2 云計算、私有云［1］簡述

云計算是2007年后興起的概念，目前還沒有統一的準確定義。狹義的云計算特指一種基礎設施資源(計算機、存儲和網絡)的交付模式，即基礎設施服務(IaaS);廣義的云計算是指服務的交付模式，包括基礎設施服務、平臺及服務(PaaS)和軟件服務(SaaS)。目前在云計算數據中心使用的主要有VMware vCloud/vSphere、Citrix CloudPlatform、Microsoft Azure/Hyper－ V Cloud三家公司產品以及眾多的開源項目，如 Eucalyptus等。

私有云是云計算在一個組織的獨有資源上的應用，具有資源池化(通過虛擬化技術)、自助服務(自動化配置)、可擴展性等特點。私有云提供了一種新的IT資源的交付模式。通過私有云，組織內部用戶自助實現資源的使用和服務器的調用。

3 圖書館私有云平臺的總體設計

構建圖書館私有云平臺框架Hyper－V Cloud是云計算數據中心的三個案例之一，具有廣泛的指導作用和推廣意義。江蘇部分高校圖書館正在使用，并不斷完善。它是微軟推出的基于 Windows Server 2008 R2、Hyper－V 和 System Center的私有云架構。Hyper－V Cloud私有云在基礎的 Windows域環境上有Hyper－V虛擬基礎設施和System Center兩大部分。一部分Hyper－V是私有云平臺的虛擬設施基礎;另一部分System Center包括虛擬機管理(Virtual Machine Manager，VMM)和虛擬機管理自助服務門戶(Virtual Machine Manager Self—Service Portal，VMMSSP)。通過網絡，不僅系統管理員可方便地管理維護私有云平臺，而且其他用戶也可以方便地獲取虛擬化應用服務。

3.1 高可用性設計

在虛擬基礎上構建圖書館各業務管理和服務系統平臺的高可用性有兩種做法:一種是先集群再虛擬化，先將虛擬主機建立集群，虛擬機運行在集群上;另一種是先虛擬化再集群，也就是建立虛擬機集群。兩種做法的特點如表1。

表1 先集群再虛擬化和先虛擬化再集群兩種做法特點對照表

基于上述說明，圖書館私有云平臺的高可用性設計采用先集群再虛擬化的方法。

3.2 Hyper－V虛擬基礎設施的設計

根據高可用性設計，Hyper－V虛擬基礎設施設計如圖1。

圖1 Hyper－V虛擬基礎設施示意圖

說明:1)四臺服務器均接入FC SAN存儲，并從FC SAN啟動。2)兩臺DL 380 G7安裝Hyper－V Server，分別創建一臺虛擬機，以這兩臺虛擬機為主域控制器和額外域控制器，建立域環境。3)兩臺DL 580 G7為虛擬化主機，建立Hyper－V故障轉移集群，創建集群共享卷，用于存放虛擬機及相應文件。4)SCVMM和VMMSSP運行在虛擬機上并管理四臺物理服務器。5)匯文系統等圖書館各業務管理和服務系統平臺均部署在具有高可用性的虛擬機上。6)所有數據存放在FC SAN存儲上。包括物理服務器的操作系統、配置文件等和虛擬機的虛擬磁盤、配置文件等所有數據。

4 Hyper－V虛擬基礎設施的構建

Hyper－V虛擬基礎設施的構建過程如下。

4.1 準備工作。

服務器4臺，光纖存儲一套，4臺服務器均安裝Hyper－V Server 2008 R2，2臺Dl 580 G7作為Hyper－V主機，2臺Dl 380 G7各承載1臺安裝Windows server2008 R2的虛擬機作為域控制器。

4臺服務器均與存儲器連接，并在BIOS中設置從SAN啟動。具體操作參照存儲廠商和服務器廠商用戶手冊。

存儲器空間分配:每服務器分配1個LUN，序號1—4，容量 30GB，用于安裝 Hyper－V Server 2008 R2;LUN5為故障轉移集群仲裁磁盤，容量5GB;LUN6為Hyper－V數據磁盤，即“群集共享卷”，用于存放虛擬機數據和VHD文件。

4.2 Hyper－V Server 2008 R2的安裝

安裝過程:1)放入光盤，設置服務器從光驅啟動。服務器啟動并從光驅加載文件。2)在出現“現在安裝”時，按Shift+F10鍵，出現CMD界面，使用diskpart工具選擇映射到服務器上的LUN(被視為一塊物理磁盤)，創建并格式化分區、創建并掛載VHD。然后退出。在選擇磁盤時，選擇創建的VHD。3)下一步，服務器自動安裝。中間會重新啟動一次。4)安裝完成后，修改administrator的密碼。

安裝完成之后，出現的是黑色命令行和藍色的服務配置界面。

4.3 Hyper－V Server 2008 R2的配置

通過系統共享或USB存儲設備將工具軟件(VTUtilities、HVRemote、CoreConfig 等)復制到本地。1)安裝驅動程序。2)其他配置

在服務配置界面，根據提示輸入相應數字進行配置。主要配置有:管理IP地址和DNS地址、開啟遠程桌面、安裝更新、修改計算機名、開啟Power-Shell、開啟服務器遠程管理等。

4.4 Windows Server 2008 R2域環境的建立

在2臺DL 380 G7上通過VTUtilities圖形化工具本地創建或通過Hyper－V管理工具遠程創建各一臺虛擬機，角色分別是主域控制器和備域控制器，安裝 Windows Server 2008 R2并創建域 lib.yctei.cn。具體操作參考微軟文檔。

4.5 Hyper－V 虛擬網絡

Hyper－V虛擬網絡有3種，分別是外部(虛擬機與物理網絡通信)、內部(物理主機與虛擬機相通信)和專用(虛擬機之間的通信)，并且可以劃分VLAN。基于管理簡單的考慮，不劃分VLAN，物理主機一個網卡連接一個物理網絡，如圖2。

圖2 虛擬網絡示意圖

5 SCVMM2008 R2和VMMSSP2.0的安裝與配置

基于減少服務器數量和高可用性的考慮，SCVMM和VMMSSP均運行在操作系統為Windows 2008 R2、數據庫為SQL Server 2008 R2的虛擬機上。

5.1 SCVMM2008 R2的安裝與配置

SCVMM包括VMM服務器和VMM管理員控制臺兩個部分，安裝時依次安裝在同一臺機器或不同機器上。具體安裝過程參考微軟文檔。

安裝完成之后，打開VMM管理員控制臺，配置SCVMM2008 R2。主要是添加主機和添加庫服務器。

5.2 VMMSSP2.0 的安裝與配置

在部署VMMSSP2.0之前，需要預先安裝一些功能和角色:IIS7、.NET Framework 3.5 SP1、Power-Shell 2.0、消息隊列。其中，IIS7包括的角色:靜態內容、默認文檔、ASP.NET、.NET 擴展性、ISAPI擴展、ISAPI篩選器、請求篩選、Windows身份驗證、IIS 6元數據庫兼容性。

安裝完成后，使用服務器組件的賬戶登錄Self—Service Portal，對 VMMSSP2.0 進行配置。

6 基于私有云平臺的業務管理系統和信息服務平臺的實現與管理維護

在做好上述工作后，要做三方面的工作:1)現有業務管理系統和信息服務平臺的遷移;2)系統(虛擬機)模板的建立;3)業務管理系統和信息服務平臺的部署、管理和維護。目前，鹽城紡織職業技術學院圖書館所有資源發布平臺已經遷移到私有云平臺，業務管理系統和信息發布平臺正在遷移中。下一步將在私有云的基礎上，實現DIRECTACCESS、桌面虛擬化和應用虛擬化。通過DIRECTACCESS或桌面虛擬化提供的公共虛擬機，能讓讀者在非校園網環境下使用圖書館內的各種電子資源，以達到遠程訪問圖書館資源的目的，取代VPN。在電子閱覽室的計算機上實現桌面虛擬化和應用虛擬化，以應對計算機配置日益落后的現狀，為讀者提供更加優質的信息服務。

［1］私有云.百度百科［EB/OL).［2011－02－10］.http://baike.baidu.com/view/4000912.htm.

［2］云計算［EB/OL］.［2012 －07 －11］.http://www.vmware.com/cn.

［3］構建管理并交付高度可擴展而且可靠的云服務［EB/OL］.［2012 －07 －11］.http://www.citrix.com.cn/products/CloudStack/index.aspx.

［4］服務器云私有云［EB/OL］.［2012－07－11］.http://www. microsoft. com/zh—cn/server—cloud/private—cloud/default.aspx.

［5］陳 仲.基于 EUCALYPTUS的虛擬云改進研究［J］.現代情報，2011，5:152—156.

［6］微軟模塊指南［EB/OL］.［2012－07－11］.http://download.microsoft.com/download/D/9/6/D9688623 － 02EE－4546－9996－640DBA4543DA/HVC_Deployment_Guides_Module_1—Architecture.pdf.