高校構建云計算平臺的應用研究

胡慶龍

（湖南工業職業技術學院，湖南長沙，421000）

高校構建云計算平臺的應用研究

胡慶龍

（湖南工業職業技術學院，湖南長沙，421000）

本文針對當下高校信息化建設現狀中存在的問題，在對云計算技術進行深入理解的基礎之上，提出了高校云計算服務平臺的構建方案，以期可以給學校云計算平臺的創建和優化帶來一定的參考價值及意義。

云計算；存儲虛擬化；服務器虛擬化

0 引言

伴隨著高校信息化建設的飛速發展，越來越多的信息化建設項目均已取得一定的成效。本文通過把某高校云計算平臺構建當作具體案例，提出并且創建了高校云計算服務平臺，以期能夠真正實現進一步促進高校信息化建設的發展和完善。

1 高校信息化建設現狀

伴隨著高校信息化建設的飛速發展，網絡節點逐步覆蓋了高校校園的各個角落，這給各高校的教學以及管理創造了絕佳的互聯網環境，大大提升了其教學管理水平。但是，當下高校大多采用的是服務器、操作系統、應用系統部署模式，依然有諸多問題亟需解決，這些問題主要體現在以下三個方面。

1.1相關設備利用率不高

通常情況下，因為兼容性問題，一臺服務器只對應一個應用系統，據調查結果顯示絕大部分服務器的容量利用率還不足百分之十五，如此使得服務器很長時間都處在超低負載狀態，一旦需要布署其他應用，就不得不再次添加額外的服務器等設備，如此造成空閑的服務器資源得不到很好的有效利用，添加額外設備不僅加大了成本也造成了設備的利用率不高。

1.2可擴展性低

在應用系統不得不借助更為豐富的計算以及存儲資源來進行支持的時候，基本上難以達成動態擴展，此時，一般是采取部署新硬件資源的形式以實現擴展，采用這種方式不僅花費的時間較長，而且很難對相關資源進行整體的運用以及管理，這同樣大大增加了不必要的工作量，降低了工作效率。

1.3可靠性不高

當下模式只要設備中的任意一個小部件出現問題都會致使死機情況的發生，此時只能停機對其進行系統維護，各應用進程被強行中斷，盡管可以進行數據恢復，然而這一過程耗時很長，給使用帶來了嚴重的不便。

因此，要想有效提升高校信息化系統的利用率、可擴展性以及可靠性，就必須借助更先進實用的技術去構建更優平臺。

2 借助虛擬化技術構建云計算服務平臺

2.1云計算概述

云計算技術早在21世紀初便已經出現，它是綜合一系列計算及技術，如網格計算、分布式計算、虛擬化技術等，所發展而來的先進實用的計算模型。云計算的出現極大的提升了計算速度及準確率。云計算平臺基于云技術而構建，重點在于通過對云計算的應用來提升云計算平臺的服務水平。

按照云計算服務平臺的構建標準以及目的，可以把其自下而上劃分成四層，即基礎設施層、基礎設施管理層、平臺服務層和應用服務層。最下面一層的基礎設施層由物理層以及虛擬設施層構成，為上一層的基礎設施管理層提供服務支持；基礎設施管理層能夠集中部署和管理各項設施，還能對負載進行實時監測，自動將資源進行分配，該層為上一層的平臺服務層提供服務支持；平臺服務層不僅能夠給最上面一層的應用服務層提供服務支撐，而且還能借助互聯網為用戶提供開發平臺；應用服務層建立于平臺服務層之上，該層能夠給用戶提供與用戶需求最匹配的應用服務，與此同時還能夠在互聯網環境下部署多種不同應用。

2.2高校云計算平臺構建方案

構建高校云計算平臺本著靈活部署以及應用方便快捷的原則，以虛擬化技術作為基礎，根據整體規劃以及分層實施的思路，將服務器虛擬化以及存儲虛擬化當作重點，對分散的計算以及存儲資源進行優化和整合，以達成資源池化、迅速部署以及按需服務等效果，進而為高校各方面的管理創建良好的信息化環境。

2.2.1 服務器虛擬化平臺

服務器虛擬化把物理資源抽象為邏輯資源，使得單臺物理機分割成幾個甚至幾十個彼此分隔開來的虛擬機，此時能夠使中央處理器以及磁盤等硬件變為能夠進行動態管理的虛擬“資源池”，進而有效提升資源利用率以及系統性能，實現對系統的優化及整合。該平臺重點涵蓋了五個方面的功能：（1）虛擬機動態遷移功能能夠保證應用服務的可靠性以及持續性，當某一服務器發生死機等突發狀況時，通過該功能能夠自動把應用程序進行轉移，此外，在服務器負載大增的情況下，同樣能夠把高負載下的應用程序自動轉移至低負載的節點中，以保證其持續穩定運行。（2）實時糾錯功能具體指的是于其它物理機的計算節點來給某一虛擬機創建一個鏡像虛擬應用服務器，一旦出現故障，該虛擬服務器能夠快速對故障機上的業務進行接管，進而保證其持續穩定運行。（3）提升資源使用率功能具體指的是虛擬機可通過SMP技術也就是對稱多處理技術，按照虛擬機中的應用負載來對計算資源進行合理的分配及管理，計算資源使用率的提升能夠有效實現同等硬件下更多應用系統的高承載效果。（4）彈性收縮和動態擴展功能具體指的是借助虛擬機以及熱添加等技術更快捷有效的實現業務上的拓展以及機房的擴容。在有增添新業務需求的時候，僅僅只需在現有的服務器中增添新的虛擬機便能實現新業務的運行。（5）虛擬機備份恢復功能具體指的是借助服務器虛擬化平臺能夠實現對各大虛擬機的備份，且能夠按照主觀所需選出相應的備份方式。備份包括本地備份以及異地備份。其中，本地備份采取快照形式對虛擬機當下情況進行及時記錄；而異地備份則可以把需備份的虛擬機整個備份至其他數據中心。

2.2.2 存儲虛擬化平臺

存儲虛擬化簡而言之就是對存儲的硬件資源進行抽象化表現。其通過在物理存儲系統以及服務器中間添加虛擬層來管控全部的存儲設備來進行存儲。存儲設備的增加、減少以及合并等之于服務器層來說是徹底透明的。該平臺重點涵蓋了存儲虛擬化管理功能、同步復制和異步復制功能以及在線快照功能這三個方面：（1）存儲虛擬化管理功能主要是借助存儲虛擬化技術把不同品牌以及不同技術類型的存儲設備進行聚合，使之成為一個整體的虛擬存儲池，將邏輯和物理存儲資源管理分隔開來，共同享有物理存儲資源池。此外，還能對各種存儲空間進行劃分，將其劃分成各種資源池以便對其進行相應的管理。（2）同步復制和異步復制功能把虛擬卷當作復制目標，借助IP網絡于不同存儲設備間實現同步數據復制以及異步數據復制，滿足備份以及容災需求，在主數據中心出現故障進行修復完畢之后，數據能夠從容災中心恢復到主數據中心。（3）在線快照功能能夠及時有效地達成數據的備份以及恢復效果，能夠自主生成任何所需時間段以及時間點的恢復卷。

3 結語

云計算作為一種基于Internet的超級計算模式，是各種互聯網技術不斷演變優化的重大成果。利用云計算可以在任何有網絡鋪設的地點進行數據的分析和處理，為用戶提供非常強大的服務資源。本文提出并且創建了高校云計算平臺，該平臺借助存儲虛擬化技術以及服務器虛擬化技術，對資源進行優化和整合，以達成資源池化和迅速部署等效果。該研究的目的在于通過對高校背景下的云計算運用的研究及探索，以期可以給學校云計算平臺的創建和優化帶來一定的參考價值及意義。

[1]劉田甜,李超,胡慶成,張桂剛.云環境下多副本管理綜述[J].計算機研究與發展.2011(S3)

[2]顧宏久.淺談虛擬化與云計算的關系[J].科學咨詢(科技·管理).2011(08)

Research on the Application of Cloud Computing Platform in colleges

Hu Qinglong
（Hunan Vocational and Technical College, Changsha Hunan, 421000）

In view of the current problems of the information construction in colleges, we put forward the construction scheme of cloud computing service platform in colleges, hoping to bring some reference value and significance for the establishment and optimization of cloud computing platform.

cloud computing；storage virtualization；server virtualization