校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)淺談

謝劍

【摘 要】為探討當(dāng)前形式下的校園數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，提高校園數(shù)據(jù)中的處理能力，數(shù)據(jù)安全，方便對(duì)校園數(shù)據(jù)中的管理，淺析的分析當(dāng)前校園網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)部署模式，分析其存在的問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)下可行的技術(shù)，通過(guò)對(duì)校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式的優(yōu)化及改進(jìn)，解決傳統(tǒng)模式存在的處理能力弱、資源浪費(fèi)、難于管理、數(shù)據(jù)不安全的系列問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】服務(wù)器；業(yè)務(wù)系統(tǒng)；虛擬化集群；存儲(chǔ)中心；數(shù)據(jù)庫(kù)中心

【Abstract】In order to investigate campus data center under the current situation， improve the campus data processing capabilities， data security， easy management of the campus data， the analysis of the current construction of the campus network data center deployment model， analyze its problems ， combined with the current available technology， through the optimization of the campus data center construction model and enhancements that address the existence of the traditional model of processing capacity is weak， waste of resources， difficult to manage， insecure data range of issues.

【Key words】Server； Business system； Virtualization cluster； Storage center； Database center

0 前言

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，校園信息化建設(shè)已必不可少，各級(jí)學(xué)校或多或少的都在建設(shè)各種教學(xué)、管理、科研等應(yīng)用系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)的建設(shè)中，由于缺乏技術(shù)力量及相關(guān)業(yè)務(wù)指導(dǎo)，基本上都是按照軟件廠商的要求環(huán)境予以建設(shè)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間各自為政、彼此孤立，從而造成了硬件資源浪費(fèi)、系統(tǒng)運(yùn)行不暢、管理難度大等系列問(wèn)題。本文針對(duì)目前校園業(yè)務(wù)系統(tǒng)的部署情況進(jìn)行分析其存在的問(wèn)題，從而找到一個(gè)可行的解決方案，建立一個(gè)統(tǒng)一的、提高硬件資源利用率的、便于管理的、性能優(yōu)良的校園數(shù)據(jù)中心。

1 傳統(tǒng)應(yīng)用建設(shè)模式及存在的問(wèn)題

1.1 傳統(tǒng)的建設(shè)模式

傳統(tǒng)的應(yīng)用建設(shè)，基本上都是遵循軟件廠家的要求，根據(jù)軟件廠家的要求條件去部署服務(wù)器及應(yīng)用系統(tǒng)，基本上都遵循如下原則：

1）一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)配備一臺(tái)服務(wù)器，服務(wù)器的性能和硬盤(pán)空間上基本都達(dá)到或高于軟件廠家的要求；

2）業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)部署在同一臺(tái)服務(wù)器中；

3）業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份就備份在業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器中；

4）沒(méi)有做任何其它的數(shù)據(jù)安全保障措施。

1.2 存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)的應(yīng)用建設(shè)，由于基本上都是遵循軟件廠家的建設(shè)部署要求，因此存在如下問(wèn)題：

1）每個(gè)應(yīng)用都需要配備一臺(tái)服務(wù)器，當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)越來(lái)越多時(shí)，配備的服務(wù)器也就越來(lái)越多，并且隨著服務(wù)器的增多，管理也原來(lái)越難；

2）校園的應(yīng)用系統(tǒng)，使用人群基本固定，訪問(wèn)量一般都不大，單個(gè)系統(tǒng)對(duì)硬件的資源要求不高，單個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)搭配一臺(tái)服務(wù)器，造成硬件資源浪費(fèi)過(guò)大；

3）一旦服務(wù)器硬件損壞或著操作系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)崩潰，需要全新重裝及重新配置業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如果沒(méi)有安裝和調(diào)試配置業(yè)務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)能力，只能求助與廠商，受廠商牽制過(guò)大，業(yè)務(wù)恢復(fù)周期過(guò)長(zhǎng)；

4）業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)庫(kù)部署在同一臺(tái)服務(wù)器上，對(duì)于并發(fā)數(shù)要求高的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如教務(wù)系統(tǒng)選課時(shí)，服務(wù)器會(huì)處理不過(guò)來(lái)，造成業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用不暢甚至系統(tǒng)宕機(jī)，無(wú)法提供服務(wù)等后果；

5）備份與業(yè)務(wù)系統(tǒng)同在一臺(tái)服務(wù)器上，如果一旦硬件損壞，所有數(shù)據(jù)將都丟失，帶來(lái)災(zāi)難性的破壞；

6）業(yè)務(wù)系統(tǒng)過(guò)于分散，帶來(lái)管理的不便；

7）服務(wù)器數(shù)量過(guò)多，耗電過(guò)大，不符合當(dāng)下節(jié)能減排的環(huán)保要求。

2 優(yōu)化建設(shè)模式

由于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式存在著諸多問(wèn)題，因此需要尋求一種新的建設(shè)模式與結(jié)構(gòu)，來(lái)解決這些存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)建設(shè)模式的分析并進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，建立以存儲(chǔ)中心、數(shù)據(jù)庫(kù)中心、虛擬化業(yè)務(wù)系統(tǒng)集群、數(shù)據(jù)備份中心于一體的新型數(shù)據(jù)中心，從而避免了傳統(tǒng)模式帶來(lái)的問(wèn)題，提高了信息中心的整體水平，提高了硬件資源的利用率，更加便于管理，使得整個(gè)校園信息化建設(shè)達(dá)到一個(gè)新的高度。

2.1 建立雙活存儲(chǔ)中心，數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)

在系統(tǒng)的最底層，建立存儲(chǔ)中心，存儲(chǔ)中心根據(jù)整個(gè)校園數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量來(lái)確定存儲(chǔ)的空間大小。存儲(chǔ)中心主要保存三類(lèi)數(shù)據(jù)：一是，數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)化庫(kù)數(shù)據(jù)；二是，虛擬化業(yè)務(wù)集群的虛擬機(jī)數(shù)據(jù)；三是，業(yè)務(wù)系統(tǒng)所生成的非結(jié)構(gòu)化文件型數(shù)據(jù)。一般數(shù)據(jù)庫(kù)中心和虛擬化業(yè)務(wù)系統(tǒng)集群通過(guò)FC方式連接存儲(chǔ)，非結(jié)構(gòu)化文件型數(shù)據(jù)通過(guò)iSCSI方式連接存儲(chǔ)。

通過(guò)建立存儲(chǔ)中心：一是，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)，便于了數(shù)據(jù)的集中管理，為后期的容災(zāi)備份建設(shè)提供了基礎(chǔ)；二是，數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)后，數(shù)據(jù)庫(kù)中心服務(wù)器就可以實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備，確保數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；三是，為虛擬化服務(wù)器提供存儲(chǔ)空間，實(shí)現(xiàn)了虛機(jī)在不同物理服務(wù)器間的漂移，即使某臺(tái)物理服務(wù)器宕機(jī)，也可確保業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定不間斷運(yùn)行；四是通過(guò)存儲(chǔ)的雙活系統(tǒng)建立存儲(chǔ)間的冗余，確保了數(shù)據(jù)保存的安全性和穩(wěn)定性，提高了存儲(chǔ)的性能，建立雙活機(jī)制后，即使其中的一臺(tái)存儲(chǔ)出現(xiàn)故障，另一臺(tái)存儲(chǔ)還是在工作，不用擔(dān)心數(shù)據(jù)的丟失與系統(tǒng)的中斷，保障了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和高性能性。

2.2 建立數(shù)據(jù)庫(kù)中心，應(yīng)用與數(shù)據(jù)分離

校園的業(yè)務(wù)系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)，基本上都是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)均存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中，很少有業(yè)務(wù)系統(tǒng)有文件型數(shù)據(jù)，因此，將業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)分離部署，建立專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，所有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均存放在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，而業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器只負(fù)責(zé)運(yùn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)，不負(fù)責(zé)存放數(shù)據(jù)。同時(shí)，由于引進(jìn)了存儲(chǔ)中心，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器可以采用雙擊熱備，數(shù)據(jù)庫(kù)文件存放于存儲(chǔ)，確保了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)分離后：一是，業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器不再負(fù)責(zé)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，僅僅只負(fù)責(zé)運(yùn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)，大大的降低了對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器的硬件資源要求，提高了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的處理能力；二是，各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)集中管理，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)庫(kù)形式及版本，提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行效率；三是，數(shù)據(jù)庫(kù)集中后，方便了數(shù)據(jù)庫(kù)的備份及安全的統(tǒng)一管理；四是，在管理上實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理，降低了管理成本。

2.3 建立虛擬化業(yè)務(wù)集群，合理分配硬件資源，確保業(yè)務(wù)不中斷

建立虛擬化集群，利用少量的幾臺(tái)物理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)多臺(tái)服務(wù)器的要求。每建立一個(gè)虛擬機(jī)即為一臺(tái)服務(wù)器，可以根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的訪問(wèn)并發(fā)量及運(yùn)行環(huán)境來(lái)統(tǒng)一、合理分配硬件資源。

通過(guò)虛擬化集群的建立：一是，實(shí)現(xiàn)了硬件資源的合理分配，降低了服務(wù)器的投入成本；二是，由于虛擬化集群，所有虛機(jī)均保存在存儲(chǔ)中，即使某臺(tái)物理服務(wù)器宕機(jī)了，系統(tǒng)也會(huì)將虛機(jī)自動(dòng)遷移到其它的物理服務(wù)器上運(yùn)行，確保了業(yè)務(wù)系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)槲锢矸?wù)器的宕機(jī)而停止業(yè)務(wù)，保障了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和流暢性；三是，提高了服務(wù)器操作系統(tǒng)的安裝時(shí)間，虛機(jī)的建立，可以直接通過(guò)模版的方式直接部署新的虛機(jī)，新部署一臺(tái)服務(wù)器系統(tǒng)，可以由傳統(tǒng)的幾個(gè)小時(shí)縮短到幾分鐘，提高了管理效率；四是，提高了故障處理及維護(hù)能力，傳統(tǒng)的服務(wù)器系統(tǒng)故障，諸如中毒、操作系統(tǒng)奔潰等故障，需要重新安裝操作系統(tǒng)、重新安裝及配置業(yè)務(wù)系統(tǒng)，而虛機(jī)集群通過(guò)快照功能，一旦服務(wù)器出現(xiàn)，通過(guò)快照幾分鐘就可以恢復(fù)，大大的提高了管理效率及減少了對(duì)服務(wù)器部署的技術(shù)要求。

2.4 建立數(shù)據(jù)備份中心，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)集中備份

為保障數(shù)據(jù)的安全，建立數(shù)據(jù)備份中心，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的備份軟件，完成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、虛擬化集群、結(jié)構(gòu)化文件型數(shù)據(jù)的備份。

備份系統(tǒng)要求能增量備份，并有去重能力，以減少對(duì)備份系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間的占用，利用有限的空間備份更多的數(shù)據(jù)。

備份系統(tǒng)具有自動(dòng)恢復(fù)功能，當(dāng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)被破壞丟失時(shí)，可以自動(dòng)恢復(fù)最近或指定時(shí)間點(diǎn)的備份，以最快的速度恢復(fù)業(yè)務(wù)的運(yùn)行，保障數(shù)據(jù)的安全及減少業(yè)務(wù)系統(tǒng)的宕機(jī)時(shí)間。

3 小結(jié)

通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化，提高了服務(wù)器硬件資源的利用率，且能合理的分配硬件資源；大大的提高了數(shù)據(jù)安全性，同時(shí)保障了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不間斷穩(wěn)定運(yùn)行；提高了整個(gè)系統(tǒng)的管理能力，簡(jiǎn)化了管理模式，讓管理人員從繁雜的管理中解脫出來(lái)；硬件資源投入減少，降低了投資成本，同時(shí)節(jié)約了能源，符合了綠色節(jié)能的環(huán)保要求。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：湯靜]