張萬潮

摘要：該文對高校計算機房中存在的問題進行了分析，提出了利用私有云和虛擬架構技術對原有機房進行升級改造，以提高計算機房的服務能力和管理水平。

關鍵詞：云計算；私有云；虛擬化；機房管理

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)20-4867-02

On Application of Private Cloud in Computer Laboratory of University Management

ZHANG Wan-chao

(Tianjin Agricultural College, Tianjin 300380,China)

Abstract: This paper through to analysis the existing problems of the computer laboratory in university. Proposed the use of private cloud and virtual infrastructure technology to upgrade the original computer laboratory. In order to improve service and management levels of. computer laboratory.

Key words: cloud computing; private cloud; virtualization; the management of computer laboratory

目前在我國高校計算機實驗室中均存在著多數(shù)機房機器硬件配置較低，現(xiàn)有高端機型面臨淘汰，機房使用率不高，軟件安裝與維護工作量大等問題，這已經制約著機房的建設和發(fā)展。如何提高現(xiàn)有機房資源的利用率，最大限度的延長計算機的使用時間是很多人都在研究的問題。

近幾年，云計算技術的不斷成熟與發(fā)展為解決計算機房的升級改造提供了一種新的方案。

1云計算簡介

1.1什么是云計算

云計算(Cloud Computing)最早是由Google在2007年提出來的新名詞，它是由分布式計算(Distributed Computing)、并行處理(Paral lel Computing)、網格計算(Grid Computing)等技術漸進演變發(fā)展起來的一種新興的商業(yè)計算模型。目前國際上尚未對云計算提出一個嚴格的定義，我國云計算專家劉鵬給出的定義是：“云計算是一種商業(yè)計算模型，它將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上，使用戶能夠按需獲取計算力、存儲空間和信息服務[1]”。

1.2云計算的特點

云計算的特點包括規(guī)模龐大：一個“云”可由上百萬臺服務器組成；慮擬化：云計算允許用戶無論在何時何地都可通過各種終端獲取應用服務；高可靠性：云計算采用數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構可互換等措施以保證服務的安全和可靠；通用性：云計算不僅可以根據(jù)不同用戶需求構造出不同的應用，而且也可以實現(xiàn)不同設備之間的數(shù)據(jù)與應用共享；高可擴展性：“云”的規(guī)模是可以根據(jù)應用和用戶增長的需要而動態(tài)擴展的；按需服務：“云”用戶可根據(jù)自己的需要像買水、電一樣向“云”購買資源并使用。

1.3云計算的分類

從部署模式上可以把云計算分成3類：公有云、私有云和混合云[2]。

公有云指云服務商通過自己的云基礎架構直接向用戶提供各種服務，用戶可通過互聯(lián)網訪問這種服務，但并不擁有云計算的資源。公有云的優(yōu)點是用戶無需進行投資和建設便可使用公有云所提供的資源；不足之處是由于數(shù)據(jù)不在自己企業(yè)的存儲中心，所以存在一定的安全性風險。

私有云部署在企業(yè)內部，其數(shù)據(jù)安全性、系統(tǒng)可用性都可由自己控制，但這種模式的不足是初期投入較大。在具體實施過程中我們可通過不斷整合利用已有資源進行逐步完善，以降低企業(yè)初期投入。

混合云是介于公有云與私有云之間的一種模式，它既有自己的云計算基礎架構，同時也使用外部公有云提供的服務。

2私有云在機房管理中的應用

2.1傳統(tǒng)高校機房管理存在的問題

2.1.1多數(shù)機房設備陳舊，購置硬件資金不足

高校機房建設是一項高投入的工作。由于計算機類專業(yè)知識更新較快，一些低配置的機器不能滿足教學和科研的需要，所以在購置機器時只能以高價購買高配置機型，而3～5年以后，這些當時的主流機型都面臨淘汰，學校又要投入資金更換新機器，這對多數(shù)資金相對緊張的院校來說是個不小的壓力。

2.1.2機房低水平建設和重復浪費現(xiàn)象嚴重

一方面各個高校在計算機房上的投入不足；另一方面由于多數(shù)院、系都有自己的機房，都是根據(jù)自己的需求購置設備，學校又缺少統(tǒng)一的管理規(guī)范，導致機器重復購入，資源浪費比較嚴重。

2.1.3軟件版本升級快，機房維護工作量大

在傳統(tǒng)的高校計算機房管理中，一般在機器內安裝有硬盤保護卡或還原卡，有的機房還要根據(jù)上課教師的不同要求劃分出5到6個系統(tǒng)，以保證每個系統(tǒng)安裝不同的軟件以滿足不同的需求，因此每學期機房開放之前管理員都要花大量的時間安裝調試系統(tǒng)。另外機房管理員最擔心的是計算機病毒對機器的破壞，按照以往的做法只能是每臺機器都安裝殺毒軟件來進行防護，而且還要定期升級病毒庫，這也增加了機房維護的工作量。

2.2私有云對傳統(tǒng)機房的改造

傳統(tǒng)的高校計算機房管理存在諸多問題，解決這一問題的方法就是引入云計算技術。比較云計算的三種部署模式，從當前各個院校的實際情況來看，本人認為采用用私有云模式對機房進行改造管理是一種可行的方案。私有云計算平臺的建設比較成熟的方案是采用從虛擬化技術。通過虛擬化技術可以實現(xiàn)主機和存儲資源的一體化整合與共享利用，這不僅能提高資源利用率、降低成本，也有利于降低管理的復雜度。下面是高校私有云建設方案的設計思路。

首先，將高校計算機實驗室中已有的設備包括PC機、服務器、工作站、交換機、存儲設備等可利用資源通過高速局域網連接設備將它們連接成學校私有云的數(shù)據(jù)中心，并用一臺高性能服務器作為數(shù)據(jù)中心管理的主機。

其次，對物理設施中的資源進行虛擬化，目的是為了屏蔽掉物理資源的復雜性，實現(xiàn)從物理資源向邏輯資源的轉化。對資源進行虛擬化主要是建立計算虛擬化池和存儲虛擬化池[3]。計算虛擬化池主要采用服務器虛擬化技術。經過虛擬化的服務器與通常我們使用的物理服務器是一樣的，可以安裝任何應用軟件。通過服務器虛擬化可以將一臺服務器當做多臺服務器來使用。服務器虛擬化軟件可采用VMWare公司的vSphere產品。存儲虛擬化主要通過數(shù)據(jù)庫軟件的集群技術實現(xiàn)。對于小規(guī)模的機房部署可通過使用Mir cosoft SQL Server 2005 Express數(shù)據(jù)庫設置最多5臺主機和50臺虛擬機，對于大規(guī)模的機房部署建議使用企業(yè)版數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。

第三，部署管理層，包括對資源管理、配置管理，自助服務管理等。為了進行高效的管理和監(jiān)控，需要配置一臺獨立的集中管理服務器，該服務器建議安裝VMWare公司的vCenter Server系統(tǒng)。此服務器為所有安裝虛擬化主機程序的物理服務器搭建集中管理平臺，登陸集中管理平臺可以對所有加入集中管理的虛擬化服務器進行一站式操作[4]。

最后是云客戶端的設置。云客戶端為用戶和云計算應用提供了統(tǒng)一的接口規(guī)范[5]，它主要有瀏覽器和應用程序接口兩種連接瀏覽方式?？梢詫MWare公司的vShere Client安裝在一臺通用的操作系統(tǒng)是Windows系列的計算機上，用戶登錄系統(tǒng)后綁定一臺虛擬機，然后根據(jù)自己的實驗需要訪問相應的服務來配置自己的計算機。

2.3機房管理采用私有云的優(yōu)勢

2.3.1降低了高校計算機房建設成本

傳統(tǒng)模式下機房管理員在采購計算機時要考慮機器的CPU、內存、硬盤、顯卡等配件的級別，級別越高整機價格越昂貴。如果按私有云模式購置機房，購置價格應是傳統(tǒng)價格的四分之一，學校不僅可以節(jié)省大量資金，還可以獲得高運算能力。

2.3.2減少系統(tǒng)升級和維護的工作量

因為對軟件的升級和維護只需要在云中的一臺機器進行，不需在本地計算機上更新維護，大大減輕了機房管理的工作量。

2.3.3可以實現(xiàn)大范圍的資源共享

通過云計算技術對機房的改造，同一學校各個院系內的機房資源可以共同構筑一個虛擬資源池，這樣所有院系就可以共享這個資源池中的資源，從而解決資源分布不均的問題，同時還能大幅度的提高資源利用率。

2.3.4可以減少計算機病毒的影響

機房管理員只要管理好云中的服務器和鏡像就可以了，這樣不僅客戶端用戶每天使用的都是最新最干凈的系統(tǒng)環(huán)境，而且即使客戶端用戶因誤操作或病毒造成了系統(tǒng)崩潰，只需要重啟機器就能回到正常狀態(tài)。

3結束語

綜上所述，利用私有云技術對傳統(tǒng)高校機房的改造會有效的整合高校教學資源，降低成本，提高利用率，從而推動機房管理工作的進一步發(fā)展。

參考文獻:

[1]劉鵬.云計算[M]. 2版.北京:電子工業(yè)出版社,2011.

[2]韓喜君.基于私有云的電子商務系統(tǒng)的構建[J].江蘇商論,2011(8):52-54.

[3]閆格.基于云計算架構的高校實驗室設計與實施[J].漳州師范學院學報:自然科學版，2011(3):25-29.

[4]干俊.打造虛擬化技術下的中心機房管理模式[J].電腦知識與技術,2011,7(18):4308-4309,4318.

[5]孟慶偉,劉婷.基于云計算的計算機實驗室建設模型研究[J].智能計算機與應用,2011,1(4)7:72-73,76.