基于云計算技術的機房管理模式探索

宋飛飛

（國防大學政治學院西安校區 陜西 西安 710068）

0 引言

機房是我國各大高校、研究院以及單位建設的重要組成部分，主要用于交流學習、資源搜集、實驗研究等活動，電腦存儲數量多且對管理人員的要求較高。隨著社會的發展，傳統管理模式已經無法滿足現代用戶的使用需求，出現一系列的使用問題，而基于云計算技術的管理模式能夠有效提高管理效率，降低維護成本，在確保數據安全的情況下實現共享。

1 云計算技術含義與特點

1.1 含義

云計算技術的首次提出是在2006年，主要通過網絡的形式為使用者提供動態性虛擬服務，是一種以共享為原則的基礎網絡框架，根據需求來拓展搜索范圍，在一定限度內實現對信息和資源的拓展與應用，其工作原理可以視為遠程分布式控制，將具有針對性的計算方式下達到一定數量的分布式計算機，從而幫助企業實現資源的傳輸與交換，同時按照要求來對分布式計算機的存儲系統進行有效訪問。從廣義上來講，云計算技術的本質在于結合用戶的實際需求對計算機系統進行改良與優化，從而建設內部系統平臺，實現模板化智能化管理。

1.2 特點

云計算中的“云”是指海量的虛擬計算資源，能夠實現日常的自我管理系統內部維護功能，主要表現為大型服務器群體，在存儲服務器、網絡服務、寬帶等資源的共同作用下形成一個看不見摸不到的網絡，因此云計算技術具有虛擬性特點，由于沒有明確的形式和范圍，具有一定的抽象化，因此將其定義為“云”，作為資源使用者，只需要掌握一部終端便可通過網絡來提出自己的需求，不需要關注資源的具體來源。

云計算技術具有一定的可靠性，突破了以往本地計算機搜索的限制因素，從多種渠道和數據副本中搜索用戶需要的信息，并根據副本容錯和節點重構的方式來確保最終所得數據的真實性，最終呈現出最佳答案，相比于傳統的計算機功能。云計算技術能夠大大節省用戶自主思考和運用的時間，提高搜索效率，使其能夠將工作重心放在其他重要的事情上[1]。

云計算技術的性價比較高，首先“云”的規模相對較大，并且能夠實現大規模管理與維護，部分自動化或機械等企業的集中管理工作會造成大量的經濟支出，而在云計算的支持下，企業不再需要支付昂貴的管理費用，還能提高整體的管理效率。

2 傳統機房建設模式管理問題

2.1 維護費用高，缺乏統一管理

我國“科教興國”戰略主張將科學技術作為第一生產力，隨著時代的進步和科技水平的不斷提高，信息產業已經突破原有的限制，逐漸趨于多樣化發展。目前在機房管理過程中經常會出現應用軟件更新速度快且對硬件的要求較高的現象，為了確保日常工作或學習不受到影響，機房管理部門會定期進行硬件更換與調整，其更換周期普遍以兩年為主，若超過更新期限則會造成一定的教育損失。此外，由于部分機構的經費有限，機房維護與管理的工作無法實現一次性全部更新，每次只能在小范圍內進行調整與優化，以批次的形式購置計算機，導致機房內部的計算機規格、功能、配置存在一定差距，早期購買的計算機使用年限已久，這對計算機的維護工作帶來一定壓力，無法實現統一規劃和管理。

2.2 軟件授權問題突出

由于大部分學校普遍只有1～2個機房，平均每個機房每天需要供6個班級使用，每位教師的上課形式有所差異，在計算機中保存著各類辦公軟件或授課軟件，因此計算機需要具備多種轉換系統，劃分出操作標準，軟件版本升級工作相對復雜，在一定程度上提高了管理人員的工作量。此外，由于部分學生和教師的不正規操作，導致計算機系統受到病毒侵害，對管理工作造成嚴重影響[2]。一些高校在進行機房教育或相關實驗研究中需要安裝專用的軟件，而一些正版軟件在安裝和后續升級中需要繳納一部分的版權費用，一些學校或單位為了減少成本支出，經常會下載盜版軟件，這類軟件一般都存在一定的安全漏洞，甚至攜帶病毒導致計算機系統出現癱瘓。

2.3 實驗教學分散，數據保存困難

就目前情況來看，一些機房的管理工作存在一定漏洞，在進行授課或研究實驗時會將一些重要信息保存在桌面或其他文檔中，由于人員流動性較大，使得一些文檔和數據信息會出現丟失、泄露等現象，嚴重影響了教學和實驗的進展，這是機房管理者無法進行直接干預的問題。

3 基于云計算技術的機房體系結構

云計算作為虛擬網絡的主要表現形式，可以將其分為基礎設施服務、軟件服務以及平臺服務，能夠有效提高機房管理效率，首先基礎設施服務能夠以網絡為交流平臺，為有需求的用戶提供計算機、防火墻、網絡連接等利用率較高的基礎資源，用戶可以運行各種軟件和程序。平臺服務是指將編程環境、Web系統以及相關數據庫類提供給用戶，使其能夠根據自己的需求創建新的測試環境。軟件服務是指一些開發商在服務器中加入APP客戶端，用戶不再受到硬件、設備等限制。如表1所示是基于云計算的機房設備整體構架。

表1 基于云計算技術的機房設備整體構架

如表1所示，云計算技術將機房設備框架分為5個部分，每個部分都有其價值意義，如圖所示第1層為終端用戶訪問層，在計算機中登錄遠端服務設備，這種方式不僅能夠提高服務質量，還能有效降低設備更新成本；第2層是云平臺服務層，能夠根據用戶的設計需求進行調整，并為其提供專業性服務，主要針對一些研究人員的開發與調試工作；第3層為虛擬化層，通過轉換的形式將具象資源經過一系列的處理轉化為抽象資源，將復雜的物理信息進行屏蔽與過濾，最終輸出為精煉的邏輯構架，從而降低設備管理人員的壓力；第4層為物理硬件層，其中包含最基礎的硬件設施，如數據存儲設備、小型機、路由器等；最后一層是將整個系統連接的過渡層階段，針對具有不同顯示功能的層級之間提供相關數據，主要出于安全性的考慮[3]。不同層有著不同的作用和功能，具體而言，主要包括以下幾個方面：首先對于應用層而言，其作用主要體現在向機房提供相應的軟件，將學校機房有需求的軟件部署在服務器群組上，然后借助網絡直接向用戶提供相應的軟件服務，這樣一來，用戶便可以直接應用所需軟件，不必再重新下載安裝相應的軟件。用戶可以按照自身的需求，向云計算中心提出申請并注冊，然后直接支付相應的費用便可以通過“租賃”的形式來使用相應的軟件。應用層可以為用戶提供極大的便利，不僅無需下載安全相關軟件，而且也不用對這些軟件進行維護和升級，能夠幫助用戶節省軟硬件成本。其次，對于平臺層而言，其作用主要體現在向用戶提供服務器平臺、中間平臺和硬件平臺，借助這些平臺，用戶可以直接進行應用程序開發。除此之外，平臺層還具有病毒防護以及軟硬件監控等方面的服務。由此可見，平臺層的作用也十分顯著。再次，對于基層設施層而言，其作用主要體現在可以為用戶提供計算機基礎設備與設施。具體來講，所提供的內容主要包括計算機硬件、儲存設備、服務器集群以及網絡設備等。借助基礎層，可以將計算機的硬盤、CPU以及儲存等基礎設備進行整合，形成一個虛擬的資源池，然后借助該虛擬資源池提供計算機基礎設備與設施方面的服務，機房可以通過基礎層進行資源儲存等，能夠為機房管理提供有力的支撐和極大的便利。最后，對于虛擬化層而言，虛擬化成通常需要與平臺層相互配合，可以提供硬件服務，如硬件的維護、硬件的檢修以及硬件的管理等。因此虛擬化層的作用也不容小覷，是保證機房硬件設施性能的重要手段。總之，基于云計算技術的機房管理模式，終端用戶的所有數據信息均通過云端進行儲存，不僅可以保證儲存空間的充裕，而且在用戶有應用需求時可以直接從云端進行下載。同時，云計算服務商對用戶使用的應用軟件進行統一部署，并負責對這些軟件的維護，用戶只需借助應用層便可以直接應用相關軟件，而且即使在終端計算機出現系統崩潰或者無法開機等問題，也能夠保障軟件的正常應用。除此之外，云計算中心還為用戶提供了一個開放式的共享開發平臺，這樣一來，用戶也可以將在自己開發的個性化應用儲存在云計算中心，而借助共享開發平臺，其他用戶也可以對其加以應用，進而能夠為其他用戶提供服務。同時在為其他用戶提供服務的過程中，還可以收取相應的費用，進而降低開發成本。

4 基于云計算技術的機房管理模式探索

4.1 降低管理成本和維護費用

云計算技術的包容性較強，對計算機硬件配置的數據要求和等級效應不強，將云計算技術投入在機房管理中能夠有效減輕部分經費壓力，不必再由于軟件升級、硬件配置低而進行更換，只需要具備基礎的運行能力即可。學生或研究人員可以將本地計算機不支持的工作轉移到“云”中，從而降低對本地計算機存儲或系統的損耗，在云計算的使用過程中，不會再出現由于型號不統一而產生的管理不平衡情況。在傳統的機房管理模式下，學校往往需要花費大量的資金用于機房的軟硬件建設。而隨著計算機技術的快速更新，機房設備更新換代速度越來越快，學校在這方面的投入數額不斷增加。不僅機房建設成本不斷提升，而且在機房建設過程中還要投入大量的人力和時間。而云計算技術的運用則可以有效解決這一問題，云計算對訪問終端并無過高的要求，只需普通配置便可以實現對終端的訪問。在學校機房建設過程中應用云計算技術，只要將所需的應用軟件安裝在云計算中心服務器上即可。如果需要應用軟件，則可以直接通過云計算中心的服務器便可以實現。這既能保證各種軟件的應用，也能降低機房建設成本，同時也能節省大量的人力和時間。

4.2 教學數據安全保障

云計算技術不僅能夠提高機房的管理效率，還能確保相關信息與數據的安全，根據使用者的存儲需求提供相關服務，并將原有數據進行復刻，確保不會因為信息丟失而造成一定損失。基于云計算的存儲平臺具有一定的保密性，能夠明確授權用戶的特定密鑰與IP，對于沒有授權的用戶無法開啟虛擬存儲空間，只有正確的賬戶和密碼才能實現對相關數據的讀寫。這種方式不僅快捷，還能有效降低移動介質傳輸帶來的病毒風險，本地計算機服務器設備出現故障問題的情況也隨之減少，為管理工作提供便利。在機房管理中應用云計算技術，打造云計算機房管理模式，用戶可以直接通過登錄云計算服務器的方式來獲取計算和數據服務，通過這種方式能夠更好地切斷病毒傳染的途徑，有助于降低計算機遭受病毒侵染的概率，因此可以更好地保障計算機的安全性，極大地提升了機房管理的安全性。除此之外，借助云計算技術的優勢，還可以在很大程度上降低服務器故障概率，即使服務器出現故障，也可以利用其他服務器來替代故障服務器，進而可以更好地保障服務器的穩定性，為用戶提供更好的服務。

4.3 軟件升級更加快捷，管理效率提升

云計算技術在機房管理中的普及能夠有效提高管理人員的工作效率，以往計算機下載或更新軟件時需要管理人員對每臺電腦進行依次安裝與維護，在進行的過程中難免發生遺漏現象，使得學員研究人員不得不更換設備，或自主下載，部分非專業人員在下載過程中會出現安裝失誤、病毒入侵等問題[4]。在云計算技術的引導下，管理人員可以利用大規模、分布式服務器進行操作，實現對多臺計算機的同時下載、安裝與維護，有效降低風險發生率。

4.4 實現資源共享

用戶不僅是機房的使用者，也是機房資源的提供者，能夠在云計算平臺中發布各類資源實現共享，能夠有效提高責任意識，將自己放置在機房管理者的角度，不斷提高內部建設，實現資源的合理利用。

4.5 靈活部署桌面

在學校教學中對機房的應用頻率較高，同時，學校涉及的專業較多，不同專業的學生在應用過程中會涉及大量不同的軟件類型。不僅會應用到通用性較強的辦公教學軟件，而且還會應用到各種專業軟件，除此之外，還會涉及各種考試系統專用軟件等。由此可見，在計算機應用過程中會涉及大量不同類型的軟件，這些軟件的管理難度較高。而基于云計算的桌面云方案，管理員可以通過桌面云管理平臺快速輕松制定不同的系統模板，并采用一鍵式桌面部署將每個虛擬機的系統進行快速更新。這樣一來，不僅能夠有效簡化運維程序，而且還可以節省大量的時間。

4.6 解決機房管理服務器的訪問限制問題

在以往的學校機房管理過程中，用戶訪問服務器的資源會受到相應的限制，并且由于學校機房的利用率較高，因此經常會出現同時請求連接的用戶過多的問題，這會導致服務器資源緊張，甚至還會導致服務器直接崩潰。而借助云計算技術則可以有效解決這一問題，借助云計算技術，可以虛擬出大量的虛擬服務器，這樣一來便可以對服務器資源進行統一的智能調配，進而可以更好地滿足多用戶訪問需求，避免出現服務器崩潰等現象的發生。

5 基于云計算的機房管理注意事項

云計算的運用會受到網絡質量的限制，在機房的日常管理工作中需要注意網絡連接的通暢，避免出現網絡卡頓、延遲等現象，時刻注意網速是否符合當前用戶需要。此外，用戶在使用“云”的過程中也意味著將自己的信息展示在“云”中，如重要數據、個人信息、家庭情況以及資產情況，因此機房管理者需要在顯眼的地方張貼注意事項，告誡用戶盡量不要點擊未知網站，以免發生信息泄露的現象，被不良分子進行非法利用。云計算的發展速度雖然較快，但其中依舊存在一些技術性問題，還需要相關人員不斷優化系統，同時明確劃分虛擬與現實之間的關系，提高法律法規建設[5-6]。

6 結語

綜上所述，云計算技術在機房管理中的應用能夠有效提高管理者的工作效率，打破傳統模式的局限性，讓用戶在更加安全的虛擬網絡中感受科技帶來的便利。除此之外，管理人員還需要注意云計算應用的注意事項，確保為用戶提供更加簡單、快捷、實惠的服務。