虛擬化技術在高校圖書館的應用

摘要：虛擬化可以提高系統資源利用率，降低服務器總成本，并實現簡化管理的目的。結合某高校圖書館數字化服務方案，詳細介紹服務器虛擬化、應用虛擬化、桌面虛擬化技術在圖書館的具體應用。

關鍵詞關鍵詞：虛擬化技術；服務器虛擬化；應用虛擬化；桌面虛擬化

DOIDOI：10.11907/rjdk.161309

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2016）007014303

0引言

大規模在線開放課程教學資源云平臺建設需要強大的硬件設備與軟件技術支持。而高校圖書館通常集中了學校高性能的計算機與網絡設備、先進軟件工具以及大量電子信息資源，因此具有建設大規模開放課程教學資源云平臺的良好基礎。

隨著數字化圖書館的建設，圖書館已成為學校的數據資源中心，而作為基礎設施的服務器在數據中心建設中起著舉足輕重的作用。由于高校數字圖書館信息應用建設的投入逐年遞增，承擔這些資源和服務的服務器數量也越來越多，服務器的整合規劃管理面臨巨大挑戰。過去數字圖書館數據中心建設模式為縱向結構，由于傳統服務器的硬件和操作系統的綁定，使得服務器之間無法復用計算資源，只能通過為不同業務單元分別堆加服務器來滿足業務要求，從而導致服務器得不到有效利用，管理成本和采購成本上升。

應用虛擬化技術整合高校圖書館中的服務器資源，是高校圖書館解決上述問題的一種較為可行的辦法。虛擬化技術一方面能夠幫助高校降低硬件成本，提高服務器使用效率，更重要的是，虛擬化技術能夠較好地消除傳統單一計算機部署的弊端，從根本上實現高校數字圖書館信息化建設的統一管理與高可用性的目標。

1虛擬化

虛擬化技術是目前信息技術行業較為流行的技術，其主要目的是將現有計算機資源通過虛擬化方法分成多個計算機資源，分割完成后，這些資源與資源之間就實現了相互獨立，用戶能夠通過虛擬化技術實現提高計算機利用效率和靈活性的目標。計算機虛擬化技術可分為三大類，包括服務器虛擬化技術、應用虛擬化技術、桌面虛擬化技術。

1.1服務器虛擬化

服務器虛擬化通過將服務器硬件與應用系統分離的方法，實現在一臺物理服務器上同時運行多個操作系統的功能。同時，服務器虛擬化提供良好的隔離性和安全性，不但能集中管理網絡上分散的服務和應用，而且可以在各服務和應用之間根據實際需求動態地分配服務器資源。

本文擬結合某高校圖書館實際情況介紹服務器虛擬化技術。此高校圖書館目前有HP刀片、Dell、浪潮等品牌的服務器30余臺，存儲為HDS、EMC、浪潮存儲，共計40T。數字化應用主要有ILAS、TPI學位論文、維普數據參考文獻：

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責任編輯（責任編輯：孫娟）庫、超星數字圖書館、網上報告廳等。在未采取虛擬化方案之前，都是采取“一臺服務器，一個操作系統，一個應用”的模式，服務器的利用率很低。如果把幾種應用安裝在一臺服務器上，難免會造成軟件沖突。虛擬化技術能較好地解決該問題，并提高服務器利用率，節約硬件經濟成本，避免存儲空間浪費。

服務器虛擬化技術就是將多個軟件安裝到同一臺計算機上，一旦出現重大硬件故障可能會影響到所有軟件的正常運行。雖然當前遷移和管理工具在計算機出現故障時，可以將虛擬服務器轉移到另外一臺新的計算機上，但是這些方法在技術上還不十分可靠，從而導致這種設備故障威脅很難消除。因此，在實施服務器虛擬化應用的選擇上，高校圖書館應當采取統一規劃、逐步實施的方案，可先對一些非核心或是非關鍵數據的應用程序與軟件系統（比如：商業數據庫，如維普、超星、網上報告廳，或者非關鍵業務，如ftp、館內交流平臺等）進行虛擬化，而對流通系統、學位論文、圖書館門戶暫不實施虛擬化。

1.2應用虛擬化

應用虛擬化技術就是一種能夠將應用程序與底層系統進行隔離的技術。采用應用虛擬化技術，可以通過在用戶桌面上顯示應用程序界面，進而在服務器上遠程運行程序，而不用管用戶采用的是哪種硬件平臺與操作系統。應用虛擬化技術無需在每個用戶桌面上都部署和管理軟件客戶端系統，能夠實現客戶端用戶在任何時間、任何地點、使用任何網絡設備、采用任何網絡連接，都能夠高效、快捷、安全、方便地訪問已經集中部署在應用虛擬化服務器上的各種應用軟件。

隨著互聯網技術的快速發展，很多傳統C/S 架構應用軟件在向B/S 架構轉移。但目前市場上還沒有完全基于B/S 架構的商業圖書館業務管理系統軟件，用戶計算機必須安裝客戶端軟件才能使用業務管理系統，這樣給出差在外、異地辦公的圖書館工作人員帶來了諸多不便。例如，某高校圖書館使用ILAS II業務管理系統，為克服C/S 架構的弊端，將ILAS II客戶端應用程序集中在應用服務器上發布。客戶端通過網頁瀏覽器間接執行應用程序，同時在服務器上配置用戶訪問策略，提高應用安全性，更好地滿足系統維護升級、業務擴展以及方便用戶使用等需求。

通過實施業務管理系統的應用虛擬化，可實現圖書館業務數據的集中管理，減少客戶端軟件的安裝與更新升級， 客戶端只需通過瀏覽器就可以訪問基于C/S 及B/S 架構的應用軟件。而所有的數據庫都位于中心機房，數據安全、數據管理、應用配置、備份工作可實現統一管理。

1.3桌面虛擬化

桌面虛擬化技術是指實現計算機桌面完全虛擬化，以實現桌面使用安全性和靈活性的目標。桌面虛擬化技術將操作系統和應用程序變成了一種資源，集中存放到后臺計算機上，然后將客戶端用戶的計算機變成一個載體，根據用戶需求隨時隨地將系統和應用程序通過專有的虛擬桌面協議發送到客戶端，讓運算和讀寫完全在本地完成，同時實現了對操作系統以及應用程序和數據的集中化管控和集中部署。客戶端用戶只需要記住用戶名和密碼，就能夠隨時隨地通過網絡訪問自己的桌面系統。高校圖書館應用桌面虛擬化技術將用戶使用環境與系統運行環境分開，不必同時部屬在同一個位置，這樣既利于用戶的靈活使用，又為系統部門的集中維護和管理提供了方便。

圖1給出了數字圖書館桌面虛擬化的一個實例，它清楚地闡明了各種應用軟件如何通過虛擬中心配置給數字圖書館的用戶。可以針對圖書館不同性質的部門，如資源建設部、借閱部、數字化部等分別設定不同的應用系統環境，并通過用戶安全性組策略，保證各虛擬桌面數據的安全。管理員可以監視和審核桌面活動，并可以對多個虛擬桌面進行負載平衡。

圖書館的桌面應用主要包括館員個人工作用機、學生檢索用機、電子閱覽室、多媒體室、培訓室等。個人工作用機因工作人員不同而存放不同的數據，屬于非統一業務桌面應用，而檢索用機和電子閱覽室等公共用機等屬于統一桌面應用。但由于它們的用途不同，根據需要也會生成不同的虛擬桌面，如圖2所示。

在日常使用中，無論是統一桌面應用還是非統一桌面應用，計算機分布在圖書館的各樓層、各閱覽室中，面對廣泛分布的計算機硬件，計算機使用者要求能在圖書館的任何地方都可以通過PC甚至是手持終端設備訪問自己的桌面環境。此外，由于計算機硬件種類繁多，用戶修改桌面環境的需求各有不同，因此計算機桌面標準化也是一個難題。

2業務整合方案規劃

本文采用3臺Inspur 5280M3、一臺Inspur 5280M2、兩臺Inspur 8560M2服務器作為ESXI Server，服務器配置如表1所示，服務器通過IP SAN連接至EMC、Inspur存儲，光纖連至HDS磁盤陣列。采用一臺HP 刀片作為vCenter服務器。表1為圖書館業務虛擬化整合的方案規劃，系統架構如圖3所示。

該校圖書館有文獻檢索室、電子閱覽室、培訓室近300臺計算機，這些計算機使用時間比較集中，對服務器的處理能力、網絡傳輸速度等要求較高。采用虛擬化之后，使用2臺Inspur 8560M2服務器做集群，按照每50臺計算機終端對應一個虛擬服務器，通過構建6個虛擬服務器，保證所有業務的正常運行。集群業務劃分如表2所示。

3結語

虛擬化是計算機應用技術的發展趨勢，數字圖書館虛擬化技術的應用推廣必將大大提高數字圖書館的資源利用和網絡服務水平，對圖書館數字化服務的高效性和穩定性起到重要作用。某高校圖書館的實踐證明，基于虛擬化的業務整合方案不僅能提升圖書館的服務能力，同時也能為圖書館業務運行提供全面有效的技術保障。圖書館采用虛擬化技術優化信息服務系統需要制定縝密的實施策略，全面做好規劃是服務器虛擬化實施的關鍵。只有合理規劃好虛擬化系統架構、合理管理和分配使用權限、建立安全備份機制，才能更好地促進數字圖書館建設。

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