基于OE-VServer技術的高校云數據中心平臺構建*

◆孟慶偉 岳珍梅 劉婷

進入21世紀，以計算機為代表的通信技術已經把整個地球變成一個有高度聯系的“智能化村落”，特別是計算機云技術的出現更是將這種廣域范圍內的聯系推向了又一個高度，這就是云計算。它是在互聯網的基礎上進行相關服務的增加、使用和交付，同時把傳統的分布式計算、并行計算、網絡存儲、效用計算及負載均衡等技術融入虛擬化理念演化而來。而現實情況是作為高校或者企業的數據中心若能采用云計算技術進行改造，這將對設備的效能帶來巨大的提升。本文以鄭州師范學院為例，采用武漢噢易公司的基于OE-Vserver技術對學校實驗中心原有數據中心進行改造與升級。

1 數據中心目前的基本運行情況

2012年，鄭州師范學院計算機與教育技術實驗教學中心成功申請省級實驗教學示范中心，根據學校領導對數據中心建設的要求，對原有設備特別是閑置服務器及存儲進行有機整合，集中存放并進行設計建成小型的數據中心（IDC）。建成之后，雖然運行效率比以往單臺獨立運行提高了效率，但隨之出現一些問題：新老服務器數量多，業務復雜，集中管理維護難度大；業務高峰期，容易出現網絡堵塞導致訪問受阻；服務器出現故障會導致應用中斷，部分數據丟失；資源利用率整體上達到10%～30%，大量計算能力依舊閑置；新的系統應用評估及對接部署導致周期較長；等等。針對這些問題，采用基于OE-Vserver技術對原有數據中心進行升級改造，使傳統的數據中心在應用上進行提升。

2 基于OE-VServer的云數據中心總體架構

OE-VServer是2011年武漢噢易公司基于云計算及服務器虛擬化技術所推出的一款產品。它是在現有數據中心的基礎上，采用云計算三層架構，總體設計是面向教育信息化建設的業務需求，實現IT基礎架構的虛擬化，并且能夠對基礎設施統一管理，提供自動化的服務功能，保障應用層業務的安全、高效、持續的穩定運行，同時提供標準的API接口及標準身份認證，方便與各類應用進行對接并實現單點登錄，具有相當靈活的強性IT架構，本身也是云計算的特點。

總體架構 采用嚴格的SaaS、PasS、IaaS三層標準對現在數據中心進行整體設計，如圖1所示。

虛擬服務器應用及建設 整合服務器，搭建虛擬化IT架構。本方案中，將物理服務器進行集中，通過在祼機上部署虛擬化軟件，將一臺服務器虛擬成多臺服務器（虛擬機），每臺服務器均安裝不同的操作系統（如教學管理平臺、報名選課系統、中心網站等），以支撐教學、科研和機房管理的不同需求，充分利用現有基礎設施資源，將服務器利用率提升至85%以上。分別從以下幾個方面進行部署。

1）單一視圖，集中管理數據中心。采用集中式管理方式，提供單一視圖云數據中心管理平臺，全B/S架構，管理員通過辦公PC訪問管理平臺，在信息中心遠程就可以對所有的服務器、虛擬機的生命周期、資源進行動態調配及均衡、業務部署和日常維護工作。

2）服務器故障，動態遷移。當物理服務器發生故障，如硬件損壞、異常報錯、無法啟動等，可在線將虛擬機遷移到另一臺服務器上，不中斷虛擬機中運行的業務，保證教師及學生訪問的連續性。若將來進行硬件擴容、檢修等工作，可遷移虛擬機至其他服務器上，維護工作完成后再遷移回來，消除維護導致的長時間停機。

3）高峰期訪問，負載自動均衡。在業務訪問高峰時段，服務器會相應超載響應緩慢，導致業務受阻甚至中斷。通過虛擬服務器的業務均衡，創建多個虛擬機共同承載該業務，并根據虛擬機優先級，在高峰時段讓核心業務的訪問優先獲得運算資源，以支撐大量并發訪問；高峰時段過后，虛擬機會釋放虛擬機資源進行其他業務，按需調整及合理應用。

4）性能實時監測，故障實時報警及實時方便獲取。利用OE-VServer提供的移動平臺下的APP管理軟件，可以對物理服務器、虛擬機資源進行動態實時監控（如CPU達到臨界值），通知管理員及時調整或者處理。

5）架構無限擴展，信息化業務快速上線。在虛擬IT架構中，老應用淘汰、新應用上線部署及升級工作都在管理平臺上統一完成。只需從數據中心新建一個虛擬機，分配對應的資源，就可快速完成新應用的上線。另外還可在上線前先對新應用進行能耗評估，合理調整所需要的資源情況，確保上線后順利運行。

方案應用一例 高校學生畢業設計管理一直以來是大家頭痛的問題，采用智能化畢業設計管理系統進行管理，學生實習開始前，管理員動態分配1～2個虛擬服務器安裝管理系統，并且在7—8月份單獨設定該服務所占有的硬件資源。高峰時段除去調整單個虛擬機資源外，若達到管理員資源設定值，備用的虛擬機自動啟動，分流業務流量，保證工作持續及穩定；在非工作時間把相關資源值調整到最少，以保障其他服務的運行。畢業設計結束后，把學生的畢業設計過程及檔案打包到文件當中，存放到存儲器中，該虛擬機關閉畢業設計管理系統，把資源投入其他服務的應用當中。學生畢業后，該檔案依然能夠重啟進程，還原至畢業設計狀態，便于導師對學生設計過程及實驗等環節的進一步了解。

3 本方案云數據中心優勢

性價比高，部署成本低 在本方案中，無需單獨購買集中管理服務器，在中小規模部署上有著很大優勢，采用全裸架構，無需綁定操作系統即可搭建虛擬化平臺，而且部署是即裝即用的部署，同時使用統一云管理平臺，只需要一臺簡單的PC即可以集中式管理整個區域網絡內的服務器資源，沒有額外的投入，不存在單點故障問題。

B/S架構設計簡單，符合國內用戶習慣 OE-VServer產品安裝、配置管理統一的中文界面，功能操作簡單直觀。相對而言，國外VMWare、思杰等產品，產品設計全英文，或者部分提供中文界面，產品組件多，為了實現部分功能需安裝插件或者重新購買授權才能實現。

提供API接口，整合個性應用 提供標準的API接口，方便整合行業個性化的應用，可根據用戶個性化的需求定制功能到數據中心管理平臺，如整合單點登錄、整合短信接口、及時通訊等，根據用戶共性的需求量身定制，讓管理更人性化、更方便簡單。

安裝配置方便 區別于其他同類軟件，純國產化軟件產品安裝在半個小時內完成，易于設計。相對國外軟件來說，其服務和技術支持具有天然的優勢，能夠提供更加直接的溝通交流，提供廠商專業技術團隊上門服務和技術支持，負責培訓管理員，可以進行實時的在線咨詢和客服溝通。而國外不同廠商的產品大多通過代理，服務支持要么通過電話不方便，要么服務的技術人員有限，無法及時響應；而且管理人員還需學習和適應，并要經過專業培訓和指導，帶來極大的不確定成本。

數據處理穩定，安全性較高 這種虛擬化的產品除去數據中心的防火墻外，內置一道單獨的防竊取技術，即使這些過濾均不能完全阻檔黑客的攻擊，最多的損失是一臺虛擬機出現崩潰，而不影響底層的數據存儲及數據自身的安全。同時當虛擬服務器報錯影響業務正常運行，可做到快速恢復，避免系統故障帶來的業務中斷。

4 結語

總之，采用OE-VServer技術后，現有數據中心的服務器資源能夠進一步提高計算能力，充分發揮CPU等硬件的性能，將單臺物理服務器的利用率提升到65%～90%。硬件方面，節省了空間、電力和管理人員的成本，在擴展新業務時能夠進行快速的業務部署及運行更多的應用。

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