服務器虛擬化在學校一卡通中的應用

馬原

摘 要：隨著虛擬化技術的發展與應用，服務器虛擬化的“一卡通”在國內各大高校中應運而生，一卡通在高校中的使用便利優勢使得一卡通系統具有很高的可用性以及相關人員便于管理與維護。本文從虛擬化技術出發，詳細闡釋了服務器虛擬化在校園一卡通系統中的應用，對一卡通系統進行相關的調整，突出校園卡的服務質量與用戶體驗，使一卡通更好地為高校的廣大學生服務，進一步實現一卡通的管理與維護。

關鍵詞：服務器虛擬化；學校一卡通；應用

中圖分類號：G250.76 文獻標識碼：A 文章編號：1009 — 2234（2018）09 — 0144 — 03

引言

由于信息化技術的不斷進步與發展，校園一卡通作為信息化技術的主要體現方式，手機APP、支付寶、微信等支付軟件已層出不窮，與此同時對于服務器也有更高的要求，一卡通已逐步向虛擬化的服務器過渡，但由于其技術不夠成熟，使得校園網的很多資源不能完全利用。有時也會出現自助服務系統的不穩定現象，長此以往很容易出現系統崩潰，對于相關人員則需要做好對校園網虛擬化技術加強的措施以及合理的應對方法。

一、虛擬化技術

早先對于虛擬化技術的基本概念出現在20世紀六十年代美國計算機學家的學術論文《Time Sharing in Large Fast Computers》中，論文作者克里斯托弗對其進行闡述：在計算機的領域中，虛擬化技術主要是將一些不可分割的物理資源以一種特殊的邏輯資源方式重新整合這些物理資源，這種特殊的方式使得物理資源沒有限制，促進了虛擬化技術進一步提升。市場上的一些虛擬化產品主要是主流的虛擬化產品，對于在高校校園中軟件虛擬化主要體現在三點：（1）我們在使用校園網的虛擬化技術時，必須對校園網進行徹底的虛擬化，既是將其建立在抽象的軟件系統當中，對不同的虛擬軟件進行模擬，使得不同類型的系統在虛擬機上良好地運行下去。（2）在構建校園網的虛擬化過程中，我們可以使得一部分主機進行虛擬化，就會盡量減少主機的承載負荷，這樣不僅可以提高虛擬的這種性能，而且可以實現虛擬的機的完全透明化。（3）系統的虛擬化的操作很重要。系統的虛擬化可以有效提供運行效率，虛擬化技術對系統結構進行優化時，客戶機可以用不同的程序進行控制，盡可能地提高運行的效率。

二、服務器虛擬的優勢

服務器的虛擬化主要是將物理資源以邏輯資源的形式呈現出來，它可以使得CPU，磁盤，I/O，內存等硬件成為一種動態管理，使得服務器不受影響地進行整合，最終達到服務器的虛擬化。對于服務器的虛擬的優勢主要體現在兩點：（1）一般來說，計算機硬件性能的提升，使用率可以提高5%-15%，而虛擬化技術則可以使資源的使用率提升到60%-80%以上，這對于計算機本身的維護成本，計算機的損耗有很大的降低功效。（2）提高使用效率，相較于傳統的服務系統，虛擬化的架構下的系統更能使其負荷量降低，運行較順暢。

三、高校校園網中軟件虛擬化

1.從三個方面可以對校園網進行虛擬化，第一是對校園網的虛擬化，具體操作是將虛擬機建立在抽象的硬件系統當中，處理的過程中是用虛擬化技術操作的，前提條件是務必加強虛擬機的管理。由于硬件的種類不同，模擬的虛擬軟件也不同，因此種類不同的硬件需要不同的虛擬軟件來操作運行，這樣才會使高校的校園網徹底虛擬化，便于為人類提供更好的服務。

2.校園網中的數據比較龐大且復雜，我們可以使主機進行虛擬化，使得減輕其負荷，這樣主機的運行性能會加快一些，尤其是在子系統的建設中，通常采用虛擬化的應用型接口，使得一些指令能夠穩妥運行。但在一些使用也存在著各種各樣的弊端，消除這些弊端的方法則是使客戶機器與虛擬技術能夠很好地結合起來。

3.系統的虛擬化也是極其重要的。系統的虛擬化會逐步提高系統的運行效率，虛擬技術對系統的優化之后，這樣很容易將軟件系統中的vmm可以消除并處理掉，避免這種虛擬技術與主機發生沖突，給工作人員造成不必要的困擾。

四、高校校園網中虛擬化技術的應用

1.服務器虛擬化使用前的狀況

首先我們以某一高校的一卡通為例，校內在校生大約16000人，教職工人員2000人，用卡人數合計17000人，計算機設備400臺，對于一卡通通常的運營設備主要在銀行、支付寶、微信、圖書館會問對接，數字化校園對接等服務器中，每個服務器運行時間長，有時會伴隨應用程序在服務器中出現沖突，嚴重會出現癱瘓狀態，主要是因為運行的管理資源較多，利用資源的能力不夠靈活。

2.服務器虛擬在校園一卡通中的實現

（1）虛擬化平臺的選擇

目前絕大多數高校選擇“VMware vSphere”服務器虛擬化軟件，另外組合VMware VCenter Server管理主機，學生通過瀏覽器可以訪問其數據中心。

（2）服務器虛擬化架構

我們順應高校校園一卡通的發展與應用需求，將配置較高的服務器組合原有的服務器，以數據中心為媒介建立虛擬化的服務器，服務器可每個配備2塊光纖通道適配器，可降低主機的承載負荷量，進一步提升系統的適用和運行效率。

（3）存儲規劃

從某種程度上來講，存儲的規劃在性能上要考慮到其安全性，完整性，對于一些雜而亂的數據需要存儲，備份等，需要運用數據中心的EMC存儲系統，虛擬機文件系統將集中存儲在FC-SAN中，種類不同的虛擬服務器會在存儲方面上減少單點故障，高校校園卡一卡通與虛擬技術的結合，相關技術人員應將其劃分為兩個RAID GROUP，RAID GROUP 1，使之作為存儲系統的數據盤，主機設備可為RAID 0，并將其具體劃分。

3、服務器虛擬化的效果

虛擬的服務器建立玩之后，我們可以將老式的，傳統的服務器逐步淘汰，減少服務器的數量，提升服務器的工作效率，使得虛擬服務器無論在應用方面還是在穩定性方面較傳統的服務器有顯著的提升作用，虛擬化技術可以整合物理資源，在校園一卡通的服務器上的運用會更加完善。

四、校園“一卡通”系統的建設模式

高校中校園“一卡通”系統的建設模式通常分為三類模式：

1.國家或者高校的相關技術人員對其進行管理，學校具有一定的主動性。但在運營期間若資金短缺或者學校的管理不當，很容易在管理和技術方面上出現問題，發達地區的高校，資金周轉能力大一級管理方面比較有序的高校一般采用這種模式。

2.由銀行或者一些運營商投資錢財，引用高科技技術來進行管理，學校一把不需要進行投資，運營商通常會讓高校的老師去進行管理，這樣會節約一些費用。這種模式一般是民辦高校采用的模式，主要是民辦學校在資金以及管理方面都比較匱乏，與此同時這種模式也更加適合民辦學校。

3.折中模式，以學生為主要客戶，銀行對高校進行投資，學校也給予銀行一些幫助，將推出一些技術人員以及廠商等于銀行合作，學校可規劃一些建設，做一些整體的設計以及分布實施的策劃，實現學校的“一卡通”建設。在后期的工作中主要以“一卡通”為主，以身份證和手機APP開發相關的功能和應用，促進了校園的“一卡通”在通訊領域中不斷地發展，鑒于這種運營的優勢，絕大部分高校都會采用這種這種模式，持續不斷地找到新的業務增值點，達到互惠互利的最終目的。

五、VMware vSphere服務器虛擬化在高校校園一卡通中的應用

在一卡通的建設中，我們采用HP R690服務器，加上構筑的虛擬化資源服務器，通過相關的服務器劃分相應的功能服務器，總體資源利用率在在30%左右，使用了64個CPU和128G的內存，可以運用動態的服務資源，我們可以保障業務的安全運行。相較于傳統的一卡通的服務器，在數量上我們節約了硬件服務器的數量，在速度上比虛擬服務器比物理服務器更快，難度上更是大大節省了人力和物力的資源，促進了業務的不斷的運行，使一卡通在虛擬服務器中既安全又可靠地運行下去。

六、“一卡通”服務器虛擬化的具體規劃及實施

1.數據庫服務器升級規劃及其實施

虛擬化的校園“一卡通”絕大部分是引入虛擬技術，但也有一些數據是以“物理資源”的形式存在的，以前核心數據通常使用富士通，在后續的使用的過程中由于其成本較高，可以用PC替換之前的服務器，進一步提高工作效率，在配備存儲方面看，我們可將一些日志以及不同的文件邏輯分區，備份也可以遠程操作，可在本地和NAS各存儲一份，提高虛擬化服務器“一卡通”的適用性和穩定性。

2.非數據庫服務器的規劃及實施

核心數據庫的服務器基本上是以物理資源存在的，而其他數據則是以虛擬化的技術引用過來的，我們可以利用相關的組件建立一套完整的數據中心，可從不同的角度來看，對服務器的虛擬化進行一系列的規劃。下面從主機和組件等方面的虛擬化進行規劃。

（1）從“一卡通”服務器的穩定性考慮，主機集群規劃實施

在一卡通的系統中，通常會有多個前置服務器，有時為了服務器的流暢，需要加入一些生產服務器和測試服務器，這樣就可以創立一個主機群，會有多個主機運行，如果一個主機出現故障，主機上的虛機就會遷移到另外的計算機上，做到一個及時替補的作用，又不會使整個系統癱瘓，會正常運行下去。即便在增加服務器的情況下，只要創建虛擬機便可運行。

（2）一卡通服務器備份及資源需求動態變化角度-組件功能規劃與應用

通常一卡通的信息會有一個備份，這就需要服務器尤其是Web服務器，可將其備份，使其信息數據不會丟失，學生偶爾會有丟失一卡通，則會通過掛失業務來找到它。另外，也會出現服務器服務突然中斷，相關技術人員可以通過備份迅速找到另一臺以達到代替的效果，可實現一卡通的快速支付與應用。

一卡通通常作為消費類的一種工具，辦理業務會有高峰和低谷之分，特別是在高峰期間，服務器需要不斷地去處理大量的交易流水，這種情況對于運行會有一定的負荷量，而虛擬化技術則會自動調配，會創建動態的DRS，達到運營的動態平衡，使處理業務的高峰期的服務器正常運行。

（3）一卡通服務器運行管理角度-虛擬化服務器運行管理規劃及實施

用VMware vCenter Operations Management Suite 組件，監控vCenter Server ESXi主機，相關技術人員可以從中了解虛擬機的具體運行情況，依據運行情勢可初步判斷主機，虛擬機和存儲的一些聯系，由此可推斷出整個系統的運行情況。

（4）一卡通安全穩定角度-虛擬化網絡與存儲的規劃及實施

一卡通作為大眾使用的消費工具，包含有重要的數據，數據的存儲以及傳輸對服務器有了一定的要求，虛擬化的服務器在這兩方面都會達到一定的保障，因此這為高校學生的服務提供了很大的便利。

七、實施服務器虛擬化，提升“一卡通”服務水平

首先，虛擬化的管理很大程度上可以節省很多的環節，不論是從人力還是物力，都可以免去許多的不必要環節，譬如購買硬件配置等，既不需要再去購買，也可以同時節省了人力。只需要安裝上一臺服務器就可以對其進行管理，省時省力，可謂是一舉兩得。另外，使用虛擬化的管理體系也可以增加穩定性與可靠性，人們可以根據所需的情況來決定虛擬機的配置，這樣就可以極大的提升高校信息化服務的整體水平，當增加了一個應用的時候，人們只需要增加一個服務器即可，不再像以前那樣的動用許多的人力物力才可以完成，而且效率也比之前高了許多。最后，我們來說說如何具體的操作，與之前的在管理一卡通時同時要管理硬件、服務器以及其他設備不同，一卡通的管理人員無需再去管理后者，只需管理自己的業務，當需要服務器時，只需向虛擬機發起申請就可以，所以它極大的提高了效率，也減輕了一卡通管理人員的負擔。通過以上三點的論述，虛擬化管理已經是在管理上是必不可少的了，它提高了效率，減輕了管理人員的負擔，給整個的一卡通管理帶來了極大的便利，提高了一卡通的服務水平，在高校中，一卡通服務水平的提升可以直接給學生及老師帶來許多的方便，學生和老師僅使用一張一卡通就可以做任何的事情，非常的方便，這也就提高了高校里的整體的生活水平。

八、結束語

虛擬化技術在一卡通中的應用，逐漸改變了一卡通服務器的配備方式，對于其服務性能在穩定性，靈活性以及可擴展性都有很大的提升。就目前情況而言，虛擬化技術引入到一卡通當中，且對服務器進行升級，我們已經體會到虛擬化高校中校園"一卡通"系統的優勢，服務質量也在逐漸提升，但在使用的過程中其穩定性以及安全性還有待增強，我們相信技術的進步會使得虛擬化技術和產品逐漸提升高校信息化服務水平。

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〔責任編輯：侯慶?！?/p>