一種基于虛擬化技術(shù)構(gòu)建的數(shù)字化校園方案

　　摘要：本文根據(jù)全國示范高職院校——湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)狀，結(jié)合當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)前沿技術(shù)，從需求分析，到應(yīng)用設(shè)計(jì)，采用虛擬化技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)先進(jìn)的理念和思路，輔以成熟的，主流的、符合未來發(fā)展趨勢的技術(shù)，運(yùn)用現(xiàn)代系統(tǒng)工程和項(xiàng)目管理規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)合理的進(jìn)行建設(shè)的數(shù)學(xué)化校園方案。共同探討。
　　關(guān)鍵詞：Vmware vSphere虛擬化　數(shù)字化　校園網(wǎng)
　　中圖分類號(hào)：TP311.5　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1672-3791(2012)01(b)-0050-02
　　湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院是在創(chuàng)建了全國示范高職一所一體的高職院校。學(xué)院分為東、西、南區(qū)(規(guī)劃)和一個(gè)分校區(qū)，地理位置較為分散，為了使現(xiàn)實(shí)的校園環(huán)境在時(shí)間和空間上得到延伸，并克服多校區(qū)管理方面的障礙；提高學(xué)校管理效率，提升學(xué)校的核心競爭力；一套以學(xué)院校園網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、虛擬化、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)對(duì)學(xué)院的教學(xué)、科研、管理等所有信息資源進(jìn)行全面數(shù)字化，構(gòu)成統(tǒng)一用戶管理、資源管理和權(quán)限控制的數(shù)字化校園級(jí)平臺(tái)亟需建成。
　　1　需求分析(如圖1)
　　
　　2　我校數(shù)字校園平臺(tái)應(yīng)用現(xiàn)狀
　　我校的數(shù)字化校園數(shù)據(jù)中心中，服務(wù)器設(shè)備包括數(shù)字課程中心、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等，六臺(tái)存儲(chǔ)均為浪潮F280，目前作為課程資源中心共享數(shù)據(jù)庫、學(xué)校主頁等網(wǎng)站。
　　目前，數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器分散、數(shù)據(jù)無法集中存儲(chǔ)和管理，系統(tǒng)資源使用效率不高；應(yīng)用增長對(duì)存儲(chǔ)容量壓力較大，每增加一個(gè)應(yīng)用，都需要分配較大的空間；現(xiàn)有的兩臺(tái)存儲(chǔ)構(gòu)成兩套相互獨(dú)立的SAN，所有主機(jī)單一鏈路接入，存在單點(diǎn)故障；應(yīng)用數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)空間以倍數(shù)增長，未來兩年需增加數(shù)十個(gè)TB的存儲(chǔ)容量擴(kuò)容和更強(qiáng)的I／O處理能力，存儲(chǔ)性能急需提高。
　　3　虛擬化解決方案
　　針對(duì)目前數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀，采用對(duì)服務(wù)器和存儲(chǔ)資源進(jìn)行虛擬化整合，能提高數(shù)據(jù)中心的效率和處理能力，做到系統(tǒng)的平滑、無縫升級(jí)，數(shù)字化校園虛擬化平臺(tái)的架構(gòu)。如圖2所示。
　　
　　通過與用戶詳細(xì)溝通項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)，為用戶推薦如上圖所示的硬件平臺(tái)及軟件解決方案。整個(gè)方案可分為如下幾部分：
　　3.1　虛擬化應(yīng)用平臺(tái)
　　硬件采用IBMx3850x5四路服務(wù)器，軟件選用Vmware vSphere6.0 Enterprise版本，虛擬機(jī)文件則集中存放在存儲(chǔ)陣列上。每臺(tái)服務(wù)器均配置雙HBA卡，通過兩臺(tái)光纖交換機(jī)分別連接到IBM TotalStorageDS3400 1726-42X存儲(chǔ)陣列的雙控制器上，保證了整個(gè)硬件平臺(tái)的冗余。VmwarevSphere6.0軟件則提供了諸如HA、DRS、Vmotion的高級(jí)功能特性，方便用戶快速調(diào)整虛擬機(jī)的分布、資源的利用及當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)的快速恢復(fù)能力，配合其提供的DataRecovery或者VCB備份接口功能則可對(duì)虛擬機(jī)文件進(jìn)行快速的備份及恢復(fù)，另外虛擬化所具備的克隆技術(shù)則可以大大縮短新的業(yè)務(wù)平臺(tái)或測試平臺(tái)建設(shè)時(shí)間。獨(dú)立的虛擬機(jī)管理服務(wù)器則提供了對(duì)整個(gè)虛擬化平臺(tái)的集中化管理能力，通過集中化管理來大大提升整個(gè)平臺(tái)的管理效率。通過虛擬化技術(shù)的使用也解決了很多數(shù)據(jù)中心存在的硬件設(shè)備資源利用低及大量硬件設(shè)備所造成的數(shù)據(jù)中心供電、散熱等問題，保護(hù)用戶投資。
　　3.2　數(shù)據(jù)庫應(yīng)用平臺(tái)
　　由兩臺(tái)IBMx3850 x5服務(wù)器及IBMSystem Storage DS3500存儲(chǔ)陣列通過Oracle數(shù)據(jù)庫集群方式，構(gòu)建負(fù)載均衡、故障自動(dòng)切換的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，來滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)需求。
　　應(yīng)用系統(tǒng)的虛擬化，采用Parallels的操作系統(tǒng)虛擬化技術(shù)，按業(yè)務(wù)類型和操作系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行分類，分別構(gòu)建Virtuozzo forLinux和Virtuozzo for Windows服務(wù)器集群。數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用系統(tǒng)部署到由Virtuozz0虛擬出來的服務(wù)器集群上，對(duì)關(guān)鍵應(yīng)用，如郵件系統(tǒng)、OA系統(tǒng)在虛擬化服務(wù)器集群上做鏡像，不需要增加硬件投資的情況下提高了系統(tǒng)的安全性，每臺(tái)服務(wù)器上的應(yīng)用和數(shù)據(jù)相互獨(dú)立，有較高的靈活性，系統(tǒng)的升級(jí)和病毒防護(hù)也只需要維護(hù)主服務(wù)器平臺(tái)，減輕了系統(tǒng)管理員的維護(hù)壓力。
　　存儲(chǔ)陣列的虛擬化，采用光纖交換機(jī)將多臺(tái)存儲(chǔ)陣列連接起來，構(gòu)成存儲(chǔ)SAN網(wǎng)絡(luò)，然后配置存儲(chǔ)虛擬化軟件，將存儲(chǔ)實(shí)體虛擬成一個(gè)存儲(chǔ)池，提供給服務(wù)器虛擬化平臺(tái)，按需分配存儲(chǔ)空間，存儲(chǔ)虛擬化可以帶來以下好處。
　　(1)節(jié)省了磁盤空間，存儲(chǔ)池分配給服務(wù)器的空間不是預(yù)先設(shè)定的最大空間，而是實(shí)際使用的容量大小。(2)虛擬的存儲(chǔ)鏡像，本來不同型號(hào)的存儲(chǔ)鏡像，只能通過卷管理軟件實(shí)現(xiàn)，專業(yè)的卷管理軟件比較昂貴，而虛擬化的存儲(chǔ)池可以在本身做鏡像，而不管底層的存儲(chǔ)硬件型號(hào)。
　　4　預(yù)期效果
　　利用最新的虛擬化技術(shù)構(gòu)建的數(shù)字化校園平臺(tái)給用戶帶來如下收益。
　　(1)相對(duì)傳統(tǒng)方案，虛擬化方案降低整體擁有成本(TCO)、縮短投資回報(bào)時(shí)間(ROI)；(2)業(yè)務(wù)平臺(tái)更具靈活性：用戶可以根據(jù)實(shí)際需要快速部署、實(shí)施新的業(yè)務(wù)單元所需的軟件平臺(tái)或者快速部署測試環(huán)境平臺(tái)；(3)高可靠性：整套方案硬件部分采用全冗余架構(gòu)設(shè)計(jì)，消除單點(diǎn)故障，配合虛擬化軟件提供的高級(jí)特性(HA、DRS、Vmotion等)，實(shí)現(xiàn)整套系統(tǒng)的最大可用性。(4)通過虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的集中式管理，也將大大提高用戶管理整個(gè)平臺(tái)的效率。
　　5　結(jié)語
　　現(xiàn)在的數(shù)字化校園，因?yàn)樾畔⒒降牟町?，有些部門的數(shù)據(jù)是自己通過服務(wù)器加硬盤方式進(jìn)行管理，形成了數(shù)據(jù)孤島，有些數(shù)據(jù)雖然存放在存儲(chǔ)上，但是因?yàn)楦髯跃S護(hù)，重復(fù)投資，管理壓力也比較大，所以有必要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，整合服務(wù)器和存儲(chǔ)資源，建立有效的訪問和管理機(jī)制，提高整個(gè)學(xué)校的信息化水