虛擬化助力西南交大建一流數(shù)字圖書館

陳曲

西南交通大學（以下簡稱西南交大）創(chuàng)建于1896年，是我國近代建校最早的高等學府之一，也是首批進入”211工程”建設和設有研究生院的全國重點高校。西南交大圖書館由成都九里校區(qū)館、犀浦校區(qū)館、峨眉校區(qū)館和各分館及院系資料室組成。圖書館總面積為62065平方米，紙質(zhì)藏書總量為253.3萬冊。近年來，在保證紙質(zhì)文獻增長的同時，西南交大圖書館逐步調(diào)整館藏資源結構，大幅度增加電子文獻，購進了多種數(shù)據(jù)庫，同時還自建了西南交大文庫、CALIS重點學科導航數(shù)據(jù)庫等6大特色數(shù)據(jù)庫。

建數(shù)字圖書館遇難題

作為知識經(jīng)濟的重要載體，圖書館是高校信息基礎設施的重要組成部分，目前已成為評價一個學校信息基礎水平的重要標志。2009年西南交大啟動了數(shù)字圖書館綜合建設項目，該項目是西南交大 “211”三期公共服務體系建設項目的一個子項目，旨在將西南交大圖書館建設成為特色鮮明、資源豐富、技術先進、功能完善、面向學校、服務社會的文獻信息資源與服務集成中心。西南交大計劃在犀浦校區(qū)投入建設一個全新的數(shù)字圖書館，同時在犀浦和九里校區(qū)建立完整的數(shù)據(jù)和部分應用遠程容災系統(tǒng)，當犀浦或者九里校區(qū)部分應用系統(tǒng)因意外情況或者計劃內(nèi)軟、硬件升級而需要停機時，可由另一個校區(qū)的系統(tǒng)接管暫停服務校區(qū)的此類應用，并在系統(tǒng)維護完畢之后，切換回原校區(qū)系統(tǒng)繼續(xù)就近提供服務。

西南交大圖書館目前共有大約40個應用系統(tǒng)在運行，如果在犀浦校區(qū)新館建設時按照傳統(tǒng)的1：1方式進行應用部署，不僅硬件采購、運維成本（包括數(shù)據(jù)中心空間、機柜、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本）高，而且如此數(shù)量的服務器，還將造成：

服務器可用性低。因為每個服務器都是單機，如果都配置為雙機模式成本更高。系統(tǒng)維護和升級或者擴容時候需要停機進行，造成應用中斷。

服務器可管理差。服務器數(shù)量太多難以管理，新服務器和應用的部署時間長，大大降低服務器重建和應用加載時間。硬件維護需要數(shù)天/周的變更管理準備和數(shù)小時的維護窗口。

服務器兼容性差。系統(tǒng)和應用遷移到新的硬件需要和舊系統(tǒng)兼容的系統(tǒng)。西南交大圖書館決定在新館建設上采用業(yè)界成熟的服務器虛擬化技術，用虛擬化技術打破“一臺服務器一個應用程序”的傳統(tǒng)體制，降低服務器采購成本和IT運維成本，提升服務器的利用率，實現(xiàn)應用的快速的部署和備份的快速恢復。

虛擬化推動信息化

西南交大在九里館兩臺高性能PC服務器和犀浦館一臺高性能PC服務器上安裝配置了虛擬化平臺的vSphere4企業(yè)版軟件，在這個虛擬化平臺上，虛擬機從功能、性能和操作方式上，等同于傳統(tǒng)的單臺物理服務器，從而大大提高資源利用率，降低成本，增強了系統(tǒng)和應用的可用性，IT人員可以創(chuàng)建虛擬機和安裝應用系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的靈活性和快速響應。

為了集中管理和監(jiān)控虛擬機、實現(xiàn)自動化以及簡化資源調(diào)配，西南交大還在九里館和犀浦館又單獨配置一套服務器作為vCenter server服務器，集中監(jiān)控虛擬架構，并利用vCenter server提供的HA、VMotion、DRS等功能，為圖書館業(yè)務系統(tǒng)搭建一個與操作系統(tǒng)、應用無關的高可用性服務器環(huán)境，保證各業(yè)務連續(xù)運行。

SRM實現(xiàn)應用級容災

西南交大圖書館目前已經(jīng)建成圖書自動化管理系統(tǒng)、集中存儲系統(tǒng)等核心IT系統(tǒng)，還根據(jù)應用的需要，建成了Portal門戶、數(shù)字版權保護、館際互借和全文傳遞系統(tǒng)、統(tǒng)一身份認證和管理系統(tǒng)、虛擬參考咨詢系統(tǒng)、統(tǒng)一檢索系統(tǒng)、CALIS資源調(diào)度系統(tǒng)、日志系統(tǒng)、校外用戶訪問系統(tǒng)、計費系統(tǒng)等多個應用系統(tǒng)。這些系統(tǒng)支撐著數(shù)字圖書館的日常運作，一旦系統(tǒng)宕機，將造成嚴重后果。

對數(shù)字圖書館IT系統(tǒng)的容災保護刻不容緩。結合數(shù)字圖書館綜合建設項目，西南交大計劃在九里、犀浦兩館建設應用級異地容災環(huán)境下的虛擬化服務器系統(tǒng)、智能存儲備份系統(tǒng)。為提高投資回報率和系統(tǒng)服務能力，容災系統(tǒng)并非運行在全主備模式下：在正常情況下，九里館系統(tǒng)負責全部核心業(yè)務和大部分非核心業(yè)務的支持，犀浦館系統(tǒng)負責部分非核心業(yè)務和開發(fā)測試業(yè)務的支持，容災系統(tǒng)須自動實現(xiàn)兩館一、二級數(shù)據(jù)在兩地間的同步/異步交叉復制與備份，減少RPO。在災難情況下，當其中一館的系統(tǒng)發(fā)生嚴重災難導致服務無法提供時，可以快速地切換到另一個館的系統(tǒng)上來對外提供服務，實現(xiàn)應用業(yè)務通過IP網(wǎng)絡向異地容災系統(tǒng)中恢復的快速化、自動化，減少RTO。

按照建設目標，西南交大在犀浦、九里校區(qū)圖書館配置了5臺4路六核服務器萬全R630 G7和7臺2路四核服務器萬全R525以搭建vSphere 4.0虛擬化平臺，同時配備3臺企業(yè)級磁盤陣列及相應遠程功能性數(shù)據(jù)容災軟件，配置3臺光纖存儲交換機實現(xiàn)存儲路徑冗余，配置2臺光纖與以太網(wǎng)協(xié)議轉換器，實現(xiàn)磁盤陣列間的基于FC協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸轉換為基于遠程以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)遠程復制功能。

西南交大在九里館搭建雙服務器的Oracle RAC環(huán)境，在犀浦館設立Oracle Data Guard容災服務器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的遠程應用級容災保護。西南交大還將現(xiàn)有的運行在物理服務器上的業(yè)務全面轉移到虛擬化平臺上，通過安裝部署VMware Sites Recovery Management，實現(xiàn)兩地虛擬化服務器平臺站點間應用級的容災保護。VMware Site Recovery Manager是為VMware Infrastructure 提供的一款災難恢復管理和自動化解決方案，提供了災難恢復管理、無中斷測試、自動執(zhí)行故障切換等功能，可自動執(zhí)行并簡化災難恢復計劃的管理和執(zhí)行工作。由于Site Recovery Manager 省去了復雜的手動恢復步驟，能夠對恢復計劃執(zhí)行無中斷測試，并且可以自動執(zhí)行恢復過程，因此能夠在整個數(shù)據(jù)中心高效地進行災難恢復。

利用Site Recovery Manager，西南交大不僅可以管理從生產(chǎn)中心到容災中心的故障切換，還可以管理兩個互為恢復站點且具有活動工作負載的站點之間的故障切換。同時，VMware Site Recovery Manager還可以自動執(zhí)行及簡化故障切換至新數(shù)據(jù)中心的過程，從而讓所計劃的數(shù)據(jù)中心故障切換變得更加順暢。

縮短停機時間。采用SRM，減少了非計劃停機時間，同時減少計劃內(nèi)停機時間，最大限度降低總的停機時間。

降低容災系統(tǒng)成本。SRM讓西南交大實現(xiàn)以低成本打造高可用、高可靠的容災系統(tǒng)的目標，不需要額外購買專有硬件或軟件，最大限度地降低總體成本。

簡化操作流程?；赩Mware虛擬化的容災系統(tǒng)，不需要維護主/備中心完全一樣的物理硬件，降低了硬件維護的復雜性。

擴展容災系統(tǒng)的保護范圍。由于虛擬化降低了業(yè)務連續(xù)性的成本，西南交大可以將業(yè)務連續(xù)性保護擴展到更廣的的范圍。