虛擬化技術(shù)在高校圖書館數(shù)字化中的運(yùn)用分析

摘要：桌面虛擬化、服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化和應(yīng)用虛擬化是目前主要的虛擬化技術(shù)。在高校圖書館實(shí)踐應(yīng)用中，通過建立虛擬桌面，將桌面遠(yuǎn)程訪問與數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一起來；建立虛擬服務(wù)器，將一個(gè)服務(wù)器劃分為若干個(gè)相互獨(dú)立的虛擬服務(wù)器；再利用存儲(chǔ)虛擬技術(shù)，根據(jù)不同需求分配不同存儲(chǔ)空間；立足實(shí)際情況，進(jìn)行靈活調(diào)整，讓存儲(chǔ)空間得到高效利用，可切實(shí)提高高校圖書館數(shù)字化建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平。

關(guān)鍵詞：高校圖書館""數(shù)字化""桌面虛擬化""服務(wù)器虛擬化""存儲(chǔ)虛擬化

Analysis"of"the"Application"of"Virtualization"Technology"in"the"Digitalization"of"University"Libraries

LI"Fei1"LIU"Xiujing2"JIA"Likun1"*

1.Hebei"University"of"Architecture，"Zhangjiakou，"Hebei"Province，"075000"China；2.Hebei"North"University，"Zhangjiakou，"Hebei"Province，"075000"China

Abstract："Desktop"virtualization，"server"virtualization，"storage"virtualization，"and"application"virtualization"are"currently"the"main"virtualization"technologies."In"practical"applications"of"university"libraries，"by"establishing"virtual"desktops"to"unify"desktop"remote"access"with"data"centers，"establishing"virtual"servers"to"divide"a"server"into"several"independent"virtual"servers，"and"then"reusing"storage"virtualization"technology"to"allocate"different"storage"spaces"according"to"different"needs;"Based"on"the"actual"situation，"flexible"adjustments"can"be"made"to"efficiently"utilize"storage"space，"which"can"effectively"improve"the"digital"construction"and"network"service"level"of"university"libraries.

Key"Words："University"library;"Digitization;"Desktop"virtualization;"Server"virtualization;"Storage"virtualization

高校圖書館中館藏資源和計(jì)算機(jī)數(shù)量逐漸增多，需要強(qiáng)大的軟、硬件設(shè)施設(shè)備提供支持。由于圖書館中集成了多種高性能設(shè)備和先進(jìn)軟件工具，要想為學(xué)生和教師提供優(yōu)質(zhì)資源服務(wù)，需要圖書館改變傳統(tǒng)工作方法，加強(qiáng)圖書館數(shù)據(jù)中心建設(shè)。虛擬化技術(shù)能夠整合高校圖書館中的服務(wù)器資源，統(tǒng)一管理圖書館數(shù)字化建設(shè)，增強(qiáng)高校圖書館服務(wù)器的可用性與適用性，降低硬件成本，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高校圖書館計(jì)算機(jī)的靈活運(yùn)用，這對(duì)圖書館數(shù)字化資源整合和數(shù)字化建設(shè)發(fā)展有著重要意義。

1"桌面虛擬化技術(shù)在圖書館數(shù)字化中的應(yīng)用

1.1""網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

由于高校圖書館規(guī)模較大，所用的終端數(shù)量較多，要想在保障終端服務(wù)功能的基礎(chǔ)上減少設(shè)備成本投入，構(gòu)建虛擬桌面具有一定必要性。首先要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。高校圖書館數(shù)據(jù)中心機(jī)房中，將虛擬桌面與核心交換機(jī)進(jìn)行有效銜接，設(shè)置3個(gè)相互獨(dú)立、隔離的云網(wǎng)絡(luò)通信，分別開展業(yè)務(wù)、存儲(chǔ)和系統(tǒng)管理等工作，從而為桌面云部署網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全運(yùn)行打好基礎(chǔ)。

1.2""存儲(chǔ)建設(shè)

桌面虛擬化技術(shù)應(yīng)用中主要采用分布式存儲(chǔ)方式，要具有長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光，保證其具有可擴(kuò)展性，確保能夠滿足圖書館數(shù)字化建設(shè)需要。存儲(chǔ)設(shè)備是虛擬桌面建設(shè)中的重要設(shè)備，利用虛擬化平臺(tái)提供存儲(chǔ)資源，通過虛擬轉(zhuǎn)化與桌面間接通信[1]。基于桌面虛擬化技術(shù)的圖書館邏輯架構(gòu)如圖1所示，其主要分為Saas"層、Paas"層、Iaas"層、虛擬層和物理層。其中，Saas"層是為用戶提供多系統(tǒng)的訪問服務(wù)；Paas"層能夠?qū)ψ烂尜Y源進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，以需求為導(dǎo)向進(jìn)行資源和功能調(diào)整，讓圖書館主機(jī)群集得到高效利用；"Iaas"層則能整合數(shù)據(jù)資源，進(jìn)行資源拓展，還能通過操作系統(tǒng)科學(xué)部署桌面和進(jìn)行故障問題處理，保障數(shù)據(jù)安全；虛擬層對(duì)各類圖書館數(shù)字中心的資源進(jìn)行虛擬化處理；物理層則能為圖書館虛擬桌面提供物理資源。在桌面虛擬技術(shù)的支持下，師生讀者可以隨時(shí)隨地訪問圖書館資源系統(tǒng)，并通過遠(yuǎn)程桌面進(jìn)行各項(xiàng)操作，節(jié)省了時(shí)間，提高了效率。

2"服務(wù)器虛擬化技術(shù)在圖書館數(shù)字化中的應(yīng)用

2.1""整合原有的服務(wù)器硬件資源

高校圖書館系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器數(shù)量較多，一般都在幾十臺(tái)以上，而且服務(wù)器的新舊程度不同，整體兼容性差、可用性低。要想提高圖書館數(shù)字化水平，應(yīng)改善服務(wù)器問題。以某校圖書館為例，系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器為40臺(tái)，在運(yùn)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)時(shí)，考慮到原有服務(wù)器資源特點(diǎn)，先應(yīng)用一臺(tái)新服務(wù)器安裝"VMware"ESXi"Server形成虛擬化平臺(tái)，然后安裝VMware"vCenter"Server管理終端，使用其內(nèi)部功能組件對(duì)原有服務(wù)器資源進(jìn)行集體遷移，逐步遷移到虛擬化平臺(tái)上。整個(gè)過程中，能分析各應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行中所需資源對(duì)應(yīng)VMware"Capacity"Planner生成的需求清單，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在后續(xù)階段圖書館應(yīng)用系統(tǒng)更新時(shí)，如果配置資源無法滿足新需求，那么也能進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，讓該系統(tǒng)保持正常運(yùn)行狀態(tài)；同時(shí)也會(huì)將服務(wù)器硬件資源遷移到虛擬化平臺(tái)中，空余的物理服務(wù)器會(huì)重新分配使用，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備資源使用效益最大化[2]。

2.2""配置高可用性與動(dòng)態(tài)資源負(fù)載均衡

將所有系統(tǒng)應(yīng)用遷移到虛擬化平臺(tái)上后，可以充分發(fā)揮虛擬化技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。采用多種鏈路方式，將存儲(chǔ)系統(tǒng)與每一臺(tái)"ESXi"服務(wù)器進(jìn)行有效鏈接，然后經(jīng)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)資源動(dòng)態(tài)Storage"vMotion到儲(chǔ)存系統(tǒng)，整個(gè)過程不會(huì)影響各項(xiàng)應(yīng)用的正常運(yùn)行，能夠進(jìn)行方便、安全、快速遷移。遷移后，可以直接對(duì)ESXi"Server進(jìn)行DRS"自動(dòng)動(dòng)態(tài)資源分配，提高了服務(wù)器的高可用性。虛擬化平臺(tái)在配置高可用性時(shí)，只需要通過新建群集的方式將管理的ESXi"Server拖拽到群集中，可以直接更改配置，根據(jù)需要選擇靈活配置方式。

VMware"HA則會(huì)直接實(shí)現(xiàn)高可用性，在為群集或主機(jī)配置資源的過程中，可以直接選擇這一選項(xiàng)就能自動(dòng)完成保護(hù)和故障處理工作，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)自動(dòng)重啟。雖然VMware"HA在自動(dòng)重啟過程中需要停機(jī)一段時(shí)間，但是中斷時(shí)間較短，不會(huì)對(duì)應(yīng)用程序產(chǎn)生較大影響，而且VMware"HA"故障處理不會(huì)產(chǎn)生額外費(fèi)用。將VMware"HA安裝到高校圖書館虛擬服務(wù)器，向資源池發(fā)出信號(hào)，若出現(xiàn)檢測(cè)不到相關(guān)信號(hào)的情況，則受之影響的虛擬機(jī)會(huì)重新啟動(dòng)[3]。

VMware"DRS能夠以需求為導(dǎo)向調(diào)節(jié)虛擬化群集資源，整個(gè)過程可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，讓各服務(wù)器上的資源負(fù)載保持均衡狀態(tài)。其具有自動(dòng)和手動(dòng)兩種模式，前者會(huì)根據(jù)提前設(shè)置好的操作程序，自動(dòng)分析應(yīng)用系統(tǒng)情況進(jìn)行合理遷移，保證虛擬機(jī)與群集中所選主機(jī)相互匹配，無需工作人員手動(dòng)操作；后者則由VMware"DRS提出遷移主機(jī)的相關(guān)建議，而后由相關(guān)工作人員決定遷移的具體位置。VMware"DRS支持新虛擬機(jī)進(jìn)入群集，但不會(huì)選定具體的主機(jī)服務(wù)器，放置的位置與虛擬機(jī)的開啟時(shí)間都由VMware"DRS進(jìn)行綜合分析后進(jìn)行確定，可以保證最終決定正確、合理。

經(jīng)過對(duì)高校圖書館服務(wù)器的虛擬化配置，系統(tǒng)管理者可以直接在網(wǎng)絡(luò)條件下聯(lián)通vCenter"Server"登錄管理界面，就可以了解各虛擬服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)。如果需要新增應(yīng)用系統(tǒng)或搭建測(cè)試平臺(tái)，則可以在該界面新建虛擬機(jī)，并合理選擇各種配置，能夠?qū)崿F(xiàn)群集資源的自動(dòng)均衡分配，保障高校圖書館服務(wù)器穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行。

3"存儲(chǔ)虛擬技術(shù)在圖書館數(shù)字化中的應(yīng)用

3.1""存儲(chǔ)虛擬技術(shù)的實(shí)施

虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用能夠改善傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用中的不足。要想實(shí)現(xiàn)虛擬化存儲(chǔ)，需要有完備的設(shè)施設(shè)備提供支持，如虛擬服務(wù)器、虛擬管理器、軟硬件設(shè)備等，也可以借助iSCSI"互聯(lián)技術(shù)完成各類數(shù)據(jù)的快速存儲(chǔ)，還可采用I/O"調(diào)度的方式合理調(diào)控存儲(chǔ)空間，并利用分布式存儲(chǔ)和并行傳輸?shù)姆绞絹斫鉀Q以往數(shù)據(jù)傳輸中存在的問題[4]。將存儲(chǔ)虛擬技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理中，會(huì)根據(jù)各類數(shù)據(jù)信息的生命周期、內(nèi)容、特點(diǎn)等，利用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)設(shè)計(jì)專門的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為用戶通過終端訪問虛擬存儲(chǔ)中心提供支持，主要為SAN"架構(gòu)的虛擬存儲(chǔ)模型，能夠?qū)Υ鎯?chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化處理，使圖書館數(shù)據(jù)中心各類資源在虛擬環(huán)境中成為一個(gè)整體。

3.2""虛擬化服務(wù)器的設(shè)計(jì)

高校圖書館中的電子資源量較大，在現(xiàn)代化發(fā)展和數(shù)字化建設(shè)中，內(nèi)部存儲(chǔ)量增加很快。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)空間的合理分配，可以運(yùn)用虛擬化存儲(chǔ)技術(shù)設(shè)計(jì)虛擬化服務(wù)器[5]。運(yùn)用雙核、雙CPU的服務(wù)器，結(jié)合高校圖書館當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)，設(shè)置虛擬化平臺(tái)。先要統(tǒng)一虛擬機(jī)訪問，為圖書館中數(shù)據(jù)資源傳輸和使用提供高效穩(wěn)定的條件。對(duì)于圖書館中的其他系統(tǒng)，也要建立專門的虛擬服務(wù)器，保證資源負(fù)載均衡。同時(shí)也要整合服務(wù)器，通過EXS集群進(jìn)行統(tǒng)一管理，可以根據(jù)不同需求分配不同的存儲(chǔ)空間，能夠?qū)崿F(xiàn)圖書館服務(wù)器中存儲(chǔ)資源的優(yōu)化配置與利用。虛擬化整體架構(gòu)分析如圖"2"所示。

基于高校圖書館數(shù)字化需求，在設(shè)計(jì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的過程中，需要充分考慮圖書館信息資源增量，盡量擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，所以，可使用磁盤陣列。其具有大容量特點(diǎn)，存儲(chǔ)設(shè)備較多，可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息資源類型進(jìn)行準(zhǔn)確分類存儲(chǔ)，從負(fù)載均衡的角度出發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入與輸出，不會(huì)出現(xiàn)存儲(chǔ)量超標(biāo)的現(xiàn)象，降低了硬盤故障的概率，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)容錯(cuò)機(jī)制的作用下有效改善整體存儲(chǔ)性能。

4"應(yīng)用虛擬化技術(shù)在圖書館數(shù)字化中的應(yīng)用

應(yīng)用虛擬化技術(shù)能夠隔離應(yīng)用程序與底層系統(tǒng)。在虛擬化技術(shù)的作用下，可以直接在使用者的桌面顯示應(yīng)用程序界面，其不會(huì)受到硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)的影響。應(yīng)用虛擬化技術(shù)能夠直接利用客戶端為使用者提供服務(wù)，不會(huì)受到時(shí)空限制，只需要進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，通過任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備去訪問虛擬化服務(wù)器中的各種應(yīng)用軟件和系統(tǒng)，整個(gè)過程方便、快捷。例如：某高校圖書館數(shù)字化建設(shè)中應(yīng)用了ILASⅡ業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，將其應(yīng)用程序集中發(fā)布在應(yīng)用虛擬化服務(wù)器上，客戶端通過網(wǎng)頁瀏覽器進(jìn)行各項(xiàng)操作，為保證應(yīng)用程序的安全，還配置了專門的訪問策略，不僅能夠克服傳統(tǒng)服務(wù)器C/S架構(gòu)的弊端，還可以保障用戶應(yīng)用安全，便于業(yè)務(wù)拓展，也方便系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)。應(yīng)用虛擬化技術(shù)可以借助專門的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，對(duì)高校圖書館中的各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，用戶讀者可直接在網(wǎng)頁上訪問各種應(yīng)用軟件，無須安裝專門客戶端進(jìn)行反復(fù)升級(jí)。

5"結(jié)語

將虛擬化技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館數(shù)字化建設(shè)中是有效合理的方法，可以充分發(fā)揮圖書館中服務(wù)器的功能作用，對(duì)外提供更加優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用服務(wù)，還方便管理、維護(hù)圖書館數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了資源數(shù)字化與綜合信息化，可以推動(dòng)高校整體數(shù)字化進(jìn)程。要想提高虛擬化技術(shù)應(yīng)用的有效性，應(yīng)加大對(duì)該技術(shù)應(yīng)用的研究力度，結(jié)合高校圖書館的運(yùn)行服務(wù)需求，優(yōu)化配置虛擬化環(huán)境和虛擬網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮虛擬桌面和虛擬服務(wù)器的功能作用，進(jìn)一步提升圖書館數(shù)字化服務(wù)能力。

參考文獻(xiàn)

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