基礎存儲系統(tǒng)在云環(huán)境中實訓的實現(xiàn)及其構架

摘要：職業(yè)教育的關鍵在于對接企業(yè)需求，而實訓的效果更直接決定人才培養(yǎng)的質量。因此利用云技術手段來實現(xiàn)信息技術類專業(yè)的職業(yè)技術人才的培養(yǎng)及對接企業(yè)需求是一種低成本、高效率的方法。以企業(yè)需求的基礎存儲系統(tǒng)作為實訓內容，以云技術手段來實現(xiàn)和企業(yè)環(huán)境一致的存儲系統(tǒng)，從而彌補傳統(tǒng)實訓過程疏于流程，無法及時培養(yǎng)學生就業(yè)能力的缺點。

關鍵詞：基礎存儲；實訓；構架

傳統(tǒng)的IT數(shù)據(jù)中心中所涉及的功能包含應用程序、計算、網絡及存儲等。其中存儲主要是完成對結構化非結構化數(shù)據(jù)的儲存，因為它包含一系列的特定硬件，因此難以用傳統(tǒng)的實訓方式讓學生較為完善的實踐所學的知識。而近年來頗受各學校重視的校企合作等形式，由于存在存儲系統(tǒng)對于企業(yè)來說是最為重要且敏感的高價值資產以及企業(yè)不積極配合此類實訓等多方面的客觀情況，很難達到預期的實訓效果。另外，基礎存儲系統(tǒng)是整個信息系統(tǒng)的基石，其構架概念、典型設計、部署構架等步驟千篇一律，這就給授課帶來了困難。這樣培養(yǎng)出來的學生很難適應企業(yè)IT運維、支持部門和現(xiàn)代社會的需要。為了更好地解決上述難題，我學院嘗試了建設以云構架部署面向企業(yè)的基礎存儲系統(tǒng)，將存儲的構架方案、典型設計、軟硬件部署、存儲運維等環(huán)節(jié)交由學生獨立完成，并引入相關專業(yè)課程的教學之中。

一、 基礎存儲系統(tǒng)的虛擬化

基礎存儲系統(tǒng)，就是一般企業(yè)使用的計算機存儲系統(tǒng)，它一般是由“機頭”（現(xiàn)在一般由安裝有特殊設備的計算機）和盤柜組成，為企業(yè)其他系統(tǒng)如ERP、各類MIS、數(shù)據(jù)庫等提供塊級的存儲服務。因其是典型的軟硬結合的生產設備，以及所存儲數(shù)據(jù)的重要性，使其建設價格不菲，如果每個學生獨立擁有一套系統(tǒng)來實訓，不太現(xiàn)實，我們引入國際一流的企業(yè)的做法。以SAP系統(tǒng)為例，SAP在為企業(yè)客戶部署實施SAP、ERP時，會創(chuàng)建一個業(yè)務數(shù)據(jù)獨立于生產系統(tǒng)，且業(yè)務與企業(yè)業(yè)務完全一致的培訓系統(tǒng)，用于培訓企業(yè)用戶的員工。因為該培訓系統(tǒng)與生產系統(tǒng)業(yè)務的一致性，因此其培訓效果也非常顯著。這種一致性正式解決了計算機專業(yè)課程實訓的脫節(jié)問題。但獨立的建設此類系統(tǒng)無疑對學校來說是巨額開銷，既不現(xiàn)實也無必要。為解決這一問題，我們又引入虛擬化的技術手段。利用硬件虛擬化資源池的方法將有限的計算機硬件虛擬化后入實訓資源池。

解決了上述兩個重要的問題，以基礎存儲系統(tǒng)在云環(huán)境的實現(xiàn)路線也變?yōu)榍逦洳襟E如下：①虛擬化物理主機作為云實訓主機的硬件資源，可以利用多臺老舊服務器主機完成；②創(chuàng)建一系列基礎存儲系統(tǒng)，包含企業(yè)常用的直接存儲、網絡旁路存儲等；③利用云技術中的主機克隆技術，按照實訓人數(shù)、要求的規(guī)模等，克隆已經建好的目標存儲系統(tǒng)主機，值得一提的是，由于引入了云主機的部署技術，該環(huán)節(jié)簡單，省時；④按照要求創(chuàng)建分發(fā)云實訓主機的權限，由于是用于實訓的非生產系統(tǒng)，因此可以給予實訓主機的最高權限；⑤按照實訓計劃進行實訓。

二、 基礎存儲系統(tǒng)云環(huán)境軟、硬件構架及其實現(xiàn)

硬件構架如下圖：

其中，物理主機資源代表用于云實訓系統(tǒng)搭建的物理主機，它可以有多臺主機組成集群，也可有老舊服務器組成。云主機資源是指虛擬化后形成的計算機硬件資源池，它包含CPU資源、內存資源、磁盤資源等。存儲實訓主機是指由資源池資源形成的邏輯主機，并按照實訓的要求部署有一系列的存儲業(yè)務軟件，同時利用云主機技術將配備若干塊邏輯硬盤來組成存儲系統(tǒng)。按照實訓的要求這些實訓主機不僅包含有直接存儲系統(tǒng)如FC（Fibre Channel：光纖通道）存儲，也可以是網絡旁路存儲如NAS（Network Attached Storage：網絡附屬存儲）等。同時按照主機物理資源和實訓系統(tǒng)并無繁重的存儲開銷，可以一次性大量產生此類實訓主機。

軟件構架如下圖：

其中，自下而上分別是主機虛擬化軟件負責虛擬化硬件資源；云解決方案軟件，解決云化問題；實訓業(yè)務軟件（平臺），主要由學生所需要的實訓內容而定。

實訓過程流程圖：

實訓系統(tǒng)將按照企業(yè)需求部署面向學生的云實訓主機，從而完成對接社會企業(yè)用工需求及學生實訓內容。

三、 跨學科的實訓應用

首先，通過基礎存儲系統(tǒng)在云環(huán)境中的實訓的實現(xiàn)，是典型的利用互聯(lián)網思維和云技術手段解決傳統(tǒng)職業(yè)教育中實訓遇到的問題，其不僅限于本文涉及的以基礎存儲系統(tǒng)為代表的計算機信息技術類專業(yè)的實訓，更可推廣多個學科、甚至跨學科的實訓之中，如冶金化工、印刷出版等。同時，利用學校建設使用此類云技術的實訓，還可以組建跨學科的實訓團隊，以化工工廠的DCS控制系統(tǒng)的實訓為例，信息技術專業(yè)的可以在云實訓平臺組建基礎環(huán)境，再交由專業(yè)教師部署DCS控制系統(tǒng)，之后再為所有參加化工類實訓的同學克隆各自獨立的系統(tǒng)，同時由計算機專業(yè)的學生負責運維系統(tǒng)。這與企業(yè)內部的業(yè)務部門與IT維護部門的分工如出一轍。

四、 體會

在云系統(tǒng)中的以基礎存儲系統(tǒng)的實訓的實現(xiàn)解決了職業(yè)教育中實訓脫節(jié)的問題，增強了學生、教師缺乏足夠的動手空間問題的信心。同時，以云計算等手段、設計思想的應用，帶來了前所未有的經濟性和可行性。通過此類課題的實踐，在實訓中部署的軟硬件與企業(yè)中使用的完全一致，這就為學生踏入社會、走上工作崗位提供了必要的技能磨煉。同時，雖然本課題以信息技術專業(yè)中企業(yè)較為常用的存儲系統(tǒng)作為實訓選題，但在“互聯(lián)網+”概念盛行的當下，可以廣泛應用到制造、印刷、化學化工、傳媒專業(yè)等。

參考文獻：

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作者簡介：

趙曉菲，甘肅省蘭州市，蘭州石化職業(yè)技術學院。