高職院校數(shù)據(jù)中心服務(wù)器淺析

楊奕

【摘?要】高職院校在長時(shí)間的信息化建設(shè)過程中，建立了大量服務(wù)器，而各服務(wù)器獨(dú)立運(yùn)行，未能互聯(lián)互通，出現(xiàn)管理復(fù)雜、故障頻發(fā)、運(yùn)維成本上升的問題，為解決這些問題，服務(wù)器虛擬化建設(shè)數(shù)據(jù)中心是當(dāng)前高職院校信息化的發(fā)展方向。該文首先分析了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心存在的主要問題，然后研究服務(wù)器虛擬化的優(yōu)越性，最后分析高職院校數(shù)據(jù)中心虛擬化發(fā)展的必然性。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心;虛擬化;高職院校

互聯(lián)網(wǎng)+教育推動(dòng)著高職院校的教育教學(xué)改革，在《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃剛要》第十九章中，要求加快教育信息化進(jìn)程，構(gòu)建先進(jìn)、高效、實(shí)用的數(shù)字化教育基礎(chǔ)設(shè)施;推進(jìn)數(shù)字化校園建設(shè)，引進(jìn)國際優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源;開發(fā)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程;建立數(shù)字圖書館和虛擬實(shí)驗(yàn)室;加快學(xué)校管理信息化進(jìn)程，促進(jìn)學(xué)校管理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。在政策的推動(dòng)下，高職院校不斷進(jìn)行教育信息化改革與建設(shè)，建立了大量數(shù)字化校園管理系統(tǒng)和教學(xué)資源系統(tǒng)平臺(tái)，如：身份認(rèn)證系統(tǒng)、DNS 應(yīng)用系統(tǒng)、電子郵件系統(tǒng)、OA自動(dòng)化辦公系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、學(xué)籍管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、數(shù)字文獻(xiàn)資源系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、后勤管理系統(tǒng)、教學(xué)資源庫系統(tǒng)等等。這些管理系統(tǒng)都有大量的數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)、計(jì)算，如何安全、高速、簡易、低價(jià)運(yùn)行管理成為高職院校需要急需解決的問題。[1]

1 當(dāng)前高校傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心存在的問題

1.1 機(jī)房設(shè)備新舊不一，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃凌亂

高職院校在近十多年的信息化建設(shè)過程中，逐步建立的各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，一般都是上一套應(yīng)用系統(tǒng)添置一批服務(wù)器硬件，中心機(jī)房存在塔式服務(wù)器、刀片服務(wù)器、機(jī)架式服務(wù)器，各個(gè)服務(wù)器分散運(yùn)行，不能良好共享資源。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃也很混亂，在機(jī)房的逐步更新中，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃多次修改，致使管理人員記不清中心機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)地址的配置也非常不科學(xué)，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度。

1.2 資源不能充分共享，利用率低下

各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)占用各自的服務(wù)器，一臺(tái)服務(wù)器裝一個(gè)操作系統(tǒng)，運(yùn)行一個(gè)具體應(yīng)用，閑置的運(yùn)算能力和存儲(chǔ)空間不能給其他應(yīng)用使用，無法實(shí)現(xiàn)共享。據(jù)統(tǒng)計(jì)，服務(wù)器平均資源利用率只有10%-30%，有些訪問量大的服務(wù)器，如一卡通系統(tǒng)在師生刷卡高峰時(shí)間服務(wù)器滿載，而其他應(yīng)用服務(wù)器在同一時(shí)間完全空閑，造成資源閑置，利用率低下。

1.3 數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè)，形成信息孤島

各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)建立一個(gè)服務(wù)器，建立一個(gè)專用數(shù)據(jù)庫，各個(gè)數(shù)據(jù)庫不能互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)無法充分共享，形成一個(gè)個(gè)的信息孤島，基于學(xué)生、教師等基本的數(shù)據(jù)重復(fù)較多，存儲(chǔ)空間浪費(fèi)嚴(yán)重。

1.4 部署時(shí)間長，運(yùn)行維護(hù)成本較高

業(yè)務(wù)系統(tǒng)的上線，選用當(dāng)時(shí)的硬件設(shè)備，在操作系統(tǒng)、應(yīng)用安裝、網(wǎng)絡(luò)配置、容災(zāi)備份等方面部署周期長，由于業(yè)務(wù)系統(tǒng)繁多，部署復(fù)雜度高，在業(yè)務(wù)更新、硬件擴(kuò)展、應(yīng)用兼容等方面存在較大困難，運(yùn)行維護(hù)需要花費(fèi)長時(shí)間調(diào)整資源配置方案。由于缺少集中化IT管理機(jī)制，無法統(tǒng)一監(jiān)控、遠(yuǎn)程訪問和管理數(shù)據(jù)，在突發(fā)災(zāi)難、系統(tǒng)崩潰死機(jī)、數(shù)據(jù)丟失等方面，無法保障可靠性，系統(tǒng)故障恢復(fù)時(shí)間增加較大，業(yè)務(wù)中斷時(shí)間較長。一套應(yīng)用一個(gè)服務(wù)器，服務(wù)器運(yùn)行和空調(diào)運(yùn)行耗電量巨大。

2 高職院校虛擬化數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢

服務(wù)器虛擬化建設(shè)數(shù)據(jù)中心成為當(dāng)前市場的發(fā)展趨勢，據(jù)計(jì)世資訊研究表明，2015年服務(wù)器虛擬化市場規(guī)模達(dá)到18.2億元。服務(wù)器虛擬化以其如下優(yōu)勢，成為政府、企業(yè)節(jié)省成本和提升效率的主要手段。

2.1 綠色環(huán)保、節(jié)約成本

高職院校中心機(jī)房采用虛擬化技術(shù)，將充分利用已有服務(wù)器的計(jì)算存儲(chǔ)資源，減少硬件的使用量，充分節(jié)約采購資金。另外一方面，硬件使用量減少，中心機(jī)房服務(wù)器和空調(diào)的耗電量也就大幅度降低，從長期運(yùn)行來看，將為高職院校借閱大量資金，采用虛擬化更多的為中心機(jī)房實(shí)現(xiàn)低碳綠色環(huán)保的目標(biāo)。

2.2 部署快捷、備份簡便

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，當(dāng)服務(wù)器死機(jī)，重新部署的時(shí)間較長，需要準(zhǔn)備好一臺(tái)備份服務(wù)器，需要原服務(wù)器的配置鏡像，需要原服務(wù)器備份當(dāng)前數(shù)據(jù)等等，而利用虛擬化技術(shù)，重新部署僅僅需要幾分鐘。點(diǎn)擊啟用虛擬機(jī)快照即可，管理員感覺不到有重新部署的過程，系統(tǒng)就直接恢復(fù)原樣。虛擬服務(wù)器使用虛擬機(jī)快照實(shí)現(xiàn)完全備份，快照備份非常快速，如果虛擬服務(wù)器死機(jī)，啟動(dòng)快照比傳統(tǒng)啟動(dòng)服務(wù)器速度更快，能減少應(yīng)用服務(wù)的停機(jī)時(shí)間。

2.3 測試靈活，恢復(fù)容易

高職院校的所有服務(wù)都需要進(jìn)行管理，必要的時(shí)候需要做一些測試，采用虛擬化之后，不用擔(dān)心誤操作的不可逆性，所犯的悲劇性錯(cuò)誤是不會(huì)失去一起。當(dāng)意識(shí)到誤操作發(fā)生之后，只要恢復(fù)到以前的快照，就可以恢復(fù)到從前的樣子。也可以保持最終用戶隔離的狀態(tài)做測試，測試成功后再對(duì)其實(shí)際服務(wù)器進(jìn)行部署。服務(wù)器硬件出現(xiàn)災(zāi)難事件后，災(zāi)難恢復(fù)相當(dāng)容易。利用您虛擬機(jī)最新的快照，您可以快速恢復(fù)系統(tǒng)。而一旦數(shù)據(jù)中心本身發(fā)生災(zāi)難，您可以把這些虛擬機(jī)轉(zhuǎn)移到任何地方。

2.4 規(guī)范穩(wěn)定，集中控制

虛擬化數(shù)據(jù)中心的所有服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全設(shè)備都是整齊有序，實(shí)現(xiàn)抽象軟件和硬件，軟硬件無兼容方面的問題，各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)不會(huì)限定某種硬件產(chǎn)品，不被單一產(chǎn)品供應(yīng)商綁定。進(jìn)行虛擬化后，所有應(yīng)用服務(wù)可以遠(yuǎn)程集中管控，管理員采用統(tǒng)一的界面管理各個(gè)應(yīng)用的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)，不再需要記住各個(gè)應(yīng)用服務(wù)器的遠(yuǎn)程登錄地址、賬號(hào)、密碼等。

3 高職院校數(shù)據(jù)中心建設(shè)虛擬化改造勢在必行

高職院校的應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用至行政管理、教學(xué)資源建設(shè)等方面，出現(xiàn)了大量管理系統(tǒng)，如教務(wù)系統(tǒng)、學(xué)籍系統(tǒng)、圖書系統(tǒng)、迎新系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、后勤系統(tǒng)等等，這些管理系統(tǒng)是逐年立項(xiàng)，分開建設(shè)，雖然在建設(shè)時(shí)考慮到未來的兼容性和互聯(lián)互通的問題，但是，經(jīng)過十多年的建設(shè)，出現(xiàn)很多不同型號(hào)的服務(wù)器，如何有效地使用和管理幾十甚至上百臺(tái)的同構(gòu)或異構(gòu)集群，使之發(fā)揮最大功效便成為了擺在高職院校信息化建設(shè)者們面前的問題[2]。有針對(duì)性地提出，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬化部署，是解決目前的一系列問題的主要方法，能滿足高職院校信息化建設(shè)對(duì)于硬件資源的需求。如今，以 VMware 為代表的閉源虛擬化架構(gòu)占據(jù)市場的主導(dǎo)地位。隨著近年來以 KVM 和 Xen 為代表的開源技術(shù)的不斷成熟，大大降低了虛擬化市場的準(zhǔn)入門檻，使開源虛擬化產(chǎn)品和解決方案日益受到人們關(guān)注，并得到廣泛應(yīng)用。VMware、華三、華為、微軟、Citrix、曙光、紅帽、深信服等廠商提供具有競爭力的虛擬化產(chǎn)品，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于政府、高校、企業(yè)的數(shù)字中心的虛擬化建設(shè)。高職院校在校園信息化建設(shè)中，應(yīng)該籌集資金，進(jìn)行虛擬化架構(gòu)設(shè)計(jì)與改造，充分利用原有計(jì)算和存儲(chǔ)空間，建設(shè)綠色環(huán)保、安全穩(wěn)定、操作簡易、性價(jià)比較高的虛擬化數(shù)據(jù)中心。

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（作者單位：鞍山職業(yè)技術(shù)學(xué)院）