高職院校云數據中心建設探析

程君

摘要：我校通過近年數字化校園的建設，已初步形成教育信息化基礎設施體系，原數據中心機房建設規格低、面積小、環境條件較差，無法承載日益發展的業務需求。新機房著力于提供未來5年的云數據中心級機房環境，以《電子信息系統機房設計規范》（GB50174-2008）為基準，完成了我校云平臺數據中心核心機房的建設。

關鍵詞：數據中心；云平臺

一、數據中心機房建設

該數據中心面積220m2，配有獨立配電間，配備雙路50KVAUPS供配電系統及獨立接地系統，配備2組共128節電池，提供8小時滿載市電故障運行時間及抗雷擊特性，且UPS可平滑升級至雙路100KVA，提保障未來擴容需求；配置雙路40KW制冷量的精密空調并機運行，可持續將房間內溫濕度及空氣含塵濃度控制在標準范圍，為精密電子設備提供穩定運行環境；提供48臺42U標準寬體機柜用于安裝網絡、計算及存儲設備；提供10G光纖通訊網絡、且可平滑升級至40G，提供千兆/萬兆接入能力；配備了漏液檢測、惰性氣體噴灑式消防系統、全自動新風系統等事故保障手段，可有效保障火災事故時的設備安全；數據中心還設置了門禁系統及視頻監控系統，嚴格控制機房進出權限；同時利用可視化機房環境動力監控系統及綜合業務管理平臺，完成對全網設備運行狀態的實時監控。

二、數據中心架構、計算能力及存儲能力建設

我校數據中心承擔了全校業務的核心支撐任務，計算及存儲能力也隨應用系統的建設逐步提升，保障了校園信息化業務系統的各項性能要求。

目前，數據中心提供了2套完善的資源架構：基于集中存儲和高性能刀片服務器的集中式架構與基于分布式存儲和計算的分布式架構。

1.集中式架構建設

采用IBM和Cisco的高性能刀片服務器，提供XX路共XXG的CPU處理能力及XXG內存處理能力；采用NetApp的集中式存儲，具備8GbFC及10GbFCoE的高速冗余接口，提供XXTB的存儲空間，并通過虛擬化引擎將計算及存儲資源整合至資源池中，再根據業務系統的各自需求合理分配。

該架構主要為我校核心業務提供服務，如：校級核心數據庫及數據網絡、數字化校園系統（三大平臺及OA、教務、人事、學工、科研等業務系統）、一卡通系統、DNS及NTP服務、郵件服務等。

2.分布式架構建設

采用機架式x86服務器群，提供XX路共XXG的CPU處理能力及XXG內存處理能力；采用服務器內置硬盤配合PCIeSSD提供較低成本的高速存儲能力；采用獨立光纖萬兆雙網卡提供高速數據交互能力，通過虛擬化引擎將將計算及存儲資源整合至資源池中，并由云平臺資源申請及管理服務提供給我校各部門或學院使用。

該架構即為我校云平臺的系統架構，主要為我校部門級業務提供服務，如：部門或院系網站、各院系教學實訓系統、各部門申請獨立使用的其他系統等。

三、校園網云平臺建設

我校通過近年數字化校園的建設，已初步形成教育信息化基礎設施體系，并基本完成了數字化校園業務系統的建設，而在數字化校園的基礎上，還著力建設基于校園云服務的業務系統，利用云服務功能特性，滿足校園服務的公眾化、資源管理的集約化，達到服務和資源的廣泛高效利用的需求。

我校云平臺的建設是基于服務器虛擬化技術，提供武漢職業技術學院已有計算及存儲資源的云服務管理平臺。云平臺系統通過對現有資源整合和調配，提供完整的基礎設施與應用的統一化在線服務，做到面向用戶提供包括彈性計算、靈活存儲、多類型數據庫及應用程序等在內的云計算特性功能，并集成完善的權限管理、計費管理、網絡資源管理及安全管理特性，滿足行業用戶對IaaS、PaaS類的業務需求。

本云平臺將學校分布式架構資源進行集中管理調度，形成統一的云資源池，支撐各類業務管理系統和公共服務平臺的穩定運行以及科研高性能計算工作，另外，還能提供諸如大數據處理、課程培訓、云計算教學、動漫設計等應用。老師、學生等云平臺最終用戶可以通過網絡在學校任何地方訪問云平臺，實現對云資源的自助使用。

云平臺整體包括六大模塊，分別是：

1.IT基礎硬件

充分利用已有高性能計算資源對服務器、存儲設備、網絡設備進行了統一調度管理，以實現資源的優化配置、充分共享。

2.云資源池

利用云平臺的虛擬化技術，將底層IT基礎硬件設備進行虛擬化處理，借助云平臺控制器對虛擬資源進行統一納管，屏蔽底層各類硬件環境的復雜性，構建統一的虛擬化云資源池，為上層的業務管理系統和公共服務平臺的運行提供必須的計算、存儲和網絡資源。

3.自動化云服務

在虛擬化層基礎上，云平臺對虛擬資源進行能力封裝，提供了多項自動化的云服務，包括基礎能力（虛擬機、存儲卷、網絡資源等）、應用支撐能力（應用自動化部署、數據庫服務、負載均衡服務等）、輔助能力（HPC、大數據處理、安全防護等）等，云平臺用戶可以通過這些服務滿足各種場景下的IT需求。該層是整個云平臺的核心部分，直接決定著云數據中心的能力大小。

4.自助服務

云平臺為老師、用戶提供了自助服務門戶。云平臺管理員只需要為每個用戶分配一定的資源配額（例如10VCPU、20G內存、200G存儲空間等），用戶就可以自助登錄到云平臺界面，使用云平臺提供的各項功能進行應用部署工作。

5.擴展能力

云平臺的構建也遵循標準化的原則，且所有的API均對外開放，云平臺用戶可以利用這些API進行能力擴展開發。

6.云平臺應用

依托云平臺提供的各項自動化服務，云數據中心既能支撐學校各類業務管理系統和公共服務平臺的穩定運行，又能集中各單位有效計算單位的空閑時間為計算需求提供服務。endprint