廖志江

【摘 要】高校圖書館數(shù)據(jù)中心隨著信息化建設(shè)的高速發(fā)展其規(guī)模不斷增大，管理與維護(hù)難度也越來(lái)越大。數(shù)據(jù)中心虛擬化既能提高圖書館資源利用率，節(jié)約成本，又能增強(qiáng)IT的靈活性和效率。本文分析虛擬化技術(shù)在圖書館應(yīng)用的研究情況，探討了虛擬化建設(shè)的研究?jī)?nèi)容、方案設(shè)計(jì)以及實(shí)施中需注意的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】高校圖書館；數(shù)據(jù)中心；虛擬化技術(shù)

Research on the Data Center virtualization in the University library

LIAO Zhi-jiang

（Hebei United University Library，Tangshan Hebei 063000， China）

【Abstract】University Library Data Center is increasing its scale with the rapid development of information technology， its management and maintenance more difficult. Data center virtualization not only improve library resource utilization and cost savings， but also enhance the flexibility and efficiency of IT. Analysis the research situation of virtualization technology application in the library and discusses the research content of virtual construction， program design and the matter need to pay attention.

【Key words】University library； Data center； Virtualization

0 前言

高校圖書館數(shù)據(jù)中心（中心機(jī)房）是圖書館集中部署、運(yùn)行、維護(hù)服務(wù)器系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備的設(shè)施。隨著圖書館信息化建設(shè)的發(fā)展，圖書館業(yè)務(wù)系統(tǒng)逐步增加，傳統(tǒng)圖書館數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)了設(shè)備數(shù)量過(guò)多、管理操作繁瑣、設(shè)備能耗嚴(yán)重、故障多發(fā)等問(wèn)題。虛擬化是一個(gè)能夠簡(jiǎn)化管理、優(yōu)化資源的解決方案，它打破了操作系統(tǒng)和硬件的互相依賴性，屏蔽了硬件平臺(tái)的動(dòng)態(tài)性分布和異構(gòu)性，實(shí)現(xiàn)了硬件資源的共享和復(fù)用，提供了多個(gè)獨(dú)立隔離的應(yīng)用環(huán)境，為圖書館數(shù)據(jù)中心的建設(shè)發(fā)展提供了新方案。

1 虛擬化技術(shù)在圖書館應(yīng)用的研究情況

通過(guò)對(duì)CNKI中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)近7年來(lái)發(fā)表在圖書館學(xué)期刊上的關(guān)于虛擬化技術(shù)文章進(jìn)行分析來(lái)看，學(xué)術(shù)界已經(jīng)有了一定的研究成果：劉榮發(fā)首先介紹了服務(wù)器虛擬化的概念，闡述了服務(wù)器虛擬化的核心價(jià)值，并詳細(xì)描述了利用虛擬化軟件VMware Server來(lái)部署和整合福州大學(xué)圖書館的數(shù)字化應(yīng)用過(guò)程[1]；葛廷霞等介紹了中國(guó)人民大學(xué)圖書館采用VMware、VSphere 4 Enterprise 進(jìn)行服務(wù)器整合的過(guò)程，為同行提供了可借鑒的實(shí)例[2]；孟凡立等提出了一種利用虛擬存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)圖書館存儲(chǔ)虛擬化的方案，將硬件設(shè)備進(jìn)行資源池化，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的高效整合[3]。總體來(lái)看，關(guān)于虛擬化技術(shù)在圖書館的應(yīng)用已有了一些理論研究，但對(duì)虛擬化技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用于圖書館數(shù)據(jù)中心建設(shè)的實(shí)證研究還比較薄弱，現(xiàn)有d 文章多集中在服務(wù)器虛擬化和基于虛擬化技術(shù)的云計(jì)算研究方面，對(duì)圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化研究的比較少，即使有的研究也多側(cè)重于某一方面，缺少進(jìn)行完整系統(tǒng)方案的研究。

2 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)研究?jī)?nèi)容

2.1 數(shù)據(jù)中心虛擬化設(shè)計(jì)需求分析

在對(duì)國(guó)內(nèi)高校圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)方案進(jìn)行文獻(xiàn)分析及案例調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)高校圖書館中心機(jī)房的硬件資源、應(yīng)用系統(tǒng)的軟件環(huán)境、數(shù)據(jù)容量安全等級(jí)需求等進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，檢測(cè)各硬件設(shè)施在應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行不同狀態(tài)下的技術(shù)參數(shù)，明確現(xiàn)有硬件可以為將來(lái)方案提供的硬件條件，掌握軟硬件系統(tǒng)日常高峰期的運(yùn)行狀態(tài)，分析數(shù)據(jù)中心虛擬化設(shè)計(jì)的需求。

2.2 數(shù)據(jù)中心虛擬化方案設(shè)計(jì)

根據(jù)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合圖書館信息服務(wù)的實(shí)際業(yè)務(wù)情況以及未來(lái)應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展需求，設(shè)計(jì)虛擬化建設(shè)方案。數(shù)據(jù)中心的虛擬化包括：網(wǎng)絡(luò)虛擬化、服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化等，其中虛擬化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)中心虛擬化的主要內(nèi)容，要對(duì)虛擬環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行區(qū)分，并根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)功能分工進(jìn)行規(guī)劃。

2.3 數(shù)據(jù)中心虛擬化方案部署

在確定虛擬化方案的基礎(chǔ)上，反復(fù)論證、部署方案的實(shí)施，搭建虛擬化軟件平臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)的虛擬整合，并進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試與調(diào)整。

2.4 數(shù)據(jù)中心虛擬化應(yīng)用效果評(píng)估

按虛擬化設(shè)計(jì)方案完成不同設(shè)備的虛擬化整合，進(jìn)行模擬故障測(cè)試，對(duì)實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)估，直至達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。

3 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)實(shí)施路線圖

在對(duì)應(yīng)用虛擬化技術(shù)尤其是虛擬化技術(shù)在圖書館應(yīng)用相關(guān)成果進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)典型高校圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)的調(diào)研分析，查找各虛擬化方案的優(yōu)勢(shì)及存在問(wèn)題，結(jié)合對(duì)我館現(xiàn)有資源的調(diào)查、需求分析與應(yīng)用分類，設(shè)計(jì)出圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)路線圖（見圖1）。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了解決“客戶端—服務(wù)器”架構(gòu)模式應(yīng)用程序自上而下的大流量數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，虛擬化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)則從根本上改變了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的需求。鑒于現(xiàn)有研究資料中針對(duì)虛擬化技術(shù)中單一技術(shù)應(yīng)用的研究較多，系統(tǒng)完整地研究圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化的實(shí)證研究很少的情況，經(jīng)研究分析后系統(tǒng)提出的圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化實(shí)施方案，可為高校圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)提供理論及實(shí)踐指導(dǎo)。

圖1 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)路線圖

4 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)中需考慮的問(wèn)題

圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)涉及多種硬件設(shè)施及（下轉(zhuǎn)第8頁(yè)）（上接第16頁(yè)）虛擬化軟件的選擇、配置等，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中虛擬化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、硬件平臺(tái)的整合方式以及整個(gè)虛擬化方案的設(shè)計(jì)是其中的關(guān)鍵。

4.1 做好詳細(xì)計(jì)劃方案

將一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)遷移到虛擬機(jī)中，需評(píng)估應(yīng)用對(duì)計(jì)算機(jī)資源的需求，連續(xù)占用計(jì)算機(jī)資源的應(yīng)用不適合遷移到虛擬機(jī)中。要充分地與數(shù)據(jù)庫(kù)商溝通，了解它們是否支持虛擬化架構(gòu)，對(duì)那些需要USB 加密的數(shù)據(jù)庫(kù)，虛擬機(jī)可能無(wú)法支持；如果服務(wù)器的CPU、內(nèi)存利用率超過(guò)70%，則沒有必要再做虛擬化；核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，暫不宜實(shí)施虛擬化。[4]

4.2 虛擬化軟件的選擇配置

認(rèn)真考慮采用何種虛擬化技術(shù)，選擇虛擬機(jī)運(yùn)行的操作系統(tǒng)類型，是否需要多種操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)同時(shí)運(yùn)行。擬整合的物理服務(wù)器數(shù)量，平衡整合服務(wù)數(shù)量與宿主機(jī)硬件性價(jià)比之間的關(guān)系。虛擬機(jī)實(shí)施的軟件費(fèi)用也應(yīng)予以考慮。

4.3 硬件設(shè)施的選擇配置

虛擬化平臺(tái)將多個(gè)虛擬機(jī)整合到一臺(tái)物理服務(wù)器上運(yùn)行，對(duì)服務(wù)器的CPU、內(nèi)存要求較高，并且物理服務(wù)器的硬件故障會(huì)導(dǎo)致多個(gè)虛擬機(jī)上的應(yīng)用系統(tǒng)停止運(yùn)行，要充分考慮應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)CPU、內(nèi)存、I/O設(shè)備的需求，選擇品牌好、配置高的服務(wù)器。虛擬機(jī)的高可用性（HA）和動(dòng)態(tài)遷移（Vmotion）需要高速的網(wǎng)絡(luò)和高性能的共享存儲(chǔ)，存儲(chǔ)最好選擇采用光纖通道技術(shù)的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

虛擬化技術(shù)已經(jīng)有30多年的歷史，現(xiàn)正處于蓬勃發(fā)展階段，利用虛擬化技術(shù)對(duì)圖書館物理資源進(jìn)行虛擬化整合，建設(shè)具有動(dòng)態(tài)資源分配和調(diào)度功能的虛擬化數(shù)據(jù)中心，是提高高校圖書館IT資源利用效率、自動(dòng)化服務(wù)水平、用戶滿意度，降低建設(shè)維護(hù)成本的關(guān)鍵。對(duì)相關(guān)領(lǐng)域問(wèn)題開展深入研究對(duì)圖書館實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等設(shè)施的高效整合，構(gòu)建穩(wěn)定可靠的資源調(diào)配和管理體系，降低維護(hù)成本和能耗水平，提高設(shè)備的利用率等都具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉榮發(fā).服務(wù)器虛擬化技術(shù)在圖書館數(shù)字化服務(wù)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)，2007（4）：79-82.

[2]葛廷霞，李 伶.虛擬化技術(shù)在圖書館服務(wù)器整合中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)，2007（4）：79-82.

[3]孟凡立，孫榮.高校圖書館存儲(chǔ)虛擬化研究與實(shí)踐[J].圖書館學(xué)研究，2012（10）：26-28.

[4]徐大勇.虛擬化技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)教育信息化，2012（1）：85-86.

[5]何禹.虛擬化技術(shù)在校園網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（6）：1461-1464.

[責(zé)任編輯：程龍]

圖1 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)路線圖

4 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)中需考慮的問(wèn)題

圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)涉及多種硬件設(shè)施及（下轉(zhuǎn)第8頁(yè)）（上接第16頁(yè)）虛擬化軟件的選擇、配置等，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中虛擬化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、硬件平臺(tái)的整合方式以及整個(gè)虛擬化方案的設(shè)計(jì)是其中的關(guān)鍵。

4.1 做好詳細(xì)計(jì)劃方案

將一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)遷移到虛擬機(jī)中，需評(píng)估應(yīng)用對(duì)計(jì)算機(jī)資源的需求，連續(xù)占用計(jì)算機(jī)資源的應(yīng)用不適合遷移到虛擬機(jī)中。要充分地與數(shù)據(jù)庫(kù)商溝通，了解它們是否支持虛擬化架構(gòu)，對(duì)那些需要USB 加密的數(shù)據(jù)庫(kù)，虛擬機(jī)可能無(wú)法支持；如果服務(wù)器的CPU、內(nèi)存利用率超過(guò)70%，則沒有必要再做虛擬化；核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，暫不宜實(shí)施虛擬化。[4]

4.2 虛擬化軟件的選擇配置

認(rèn)真考慮采用何種虛擬化技術(shù)，選擇虛擬機(jī)運(yùn)行的操作系統(tǒng)類型，是否需要多種操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)同時(shí)運(yùn)行。擬整合的物理服務(wù)器數(shù)量，平衡整合服務(wù)數(shù)量與宿主機(jī)硬件性價(jià)比之間的關(guān)系。虛擬機(jī)實(shí)施的軟件費(fèi)用也應(yīng)予以考慮。

4.3 硬件設(shè)施的選擇配置

虛擬化平臺(tái)將多個(gè)虛擬機(jī)整合到一臺(tái)物理服務(wù)器上運(yùn)行，對(duì)服務(wù)器的CPU、內(nèi)存要求較高，并且物理服務(wù)器的硬件故障會(huì)導(dǎo)致多個(gè)虛擬機(jī)上的應(yīng)用系統(tǒng)停止運(yùn)行，要充分考慮應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)CPU、內(nèi)存、I/O設(shè)備的需求，選擇品牌好、配置高的服務(wù)器。虛擬機(jī)的高可用性（HA）和動(dòng)態(tài)遷移（Vmotion）需要高速的網(wǎng)絡(luò)和高性能的共享存儲(chǔ)，存儲(chǔ)最好選擇采用光纖通道技術(shù)的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

虛擬化技術(shù)已經(jīng)有30多年的歷史，現(xiàn)正處于蓬勃發(fā)展階段，利用虛擬化技術(shù)對(duì)圖書館物理資源進(jìn)行虛擬化整合，建設(shè)具有動(dòng)態(tài)資源分配和調(diào)度功能的虛擬化數(shù)據(jù)中心，是提高高校圖書館IT資源利用效率、自動(dòng)化服務(wù)水平、用戶滿意度，降低建設(shè)維護(hù)成本的關(guān)鍵。對(duì)相關(guān)領(lǐng)域問(wèn)題開展深入研究對(duì)圖書館實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等設(shè)施的高效整合，構(gòu)建穩(wěn)定可靠的資源調(diào)配和管理體系，降低維護(hù)成本和能耗水平，提高設(shè)備的利用率等都具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉榮發(fā).服務(wù)器虛擬化技術(shù)在圖書館數(shù)字化服務(wù)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)，2007（4）：79-82.

[2]葛廷霞，李 伶.虛擬化技術(shù)在圖書館服務(wù)器整合中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)，2007（4）：79-82.

[3]孟凡立，孫榮.高校圖書館存儲(chǔ)虛擬化研究與實(shí)踐[J].圖書館學(xué)研究，2012（10）：26-28.

[4]徐大勇.虛擬化技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)教育信息化，2012（1）：85-86.

[5]何禹.虛擬化技術(shù)在校園網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（6）：1461-1464.

[責(zé)任編輯：程龍]

圖1 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)路線圖

4 數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)中需考慮的問(wèn)題

圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)涉及多種硬件設(shè)施及（下轉(zhuǎn)第8頁(yè)）（上接第16頁(yè)）虛擬化軟件的選擇、配置等，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中虛擬化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、硬件平臺(tái)的整合方式以及整個(gè)虛擬化方案的設(shè)計(jì)是其中的關(guān)鍵。

4.1 做好詳細(xì)計(jì)劃方案

將一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)遷移到虛擬機(jī)中，需評(píng)估應(yīng)用對(duì)計(jì)算機(jī)資源的需求，連續(xù)占用計(jì)算機(jī)資源的應(yīng)用不適合遷移到虛擬機(jī)中。要充分地與數(shù)據(jù)庫(kù)商溝通，了解它們是否支持虛擬化架構(gòu)，對(duì)那些需要USB 加密的數(shù)據(jù)庫(kù)，虛擬機(jī)可能無(wú)法支持；如果服務(wù)器的CPU、內(nèi)存利用率超過(guò)70%，則沒有必要再做虛擬化；核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，暫不宜實(shí)施虛擬化。[4]

4.2 虛擬化軟件的選擇配置

認(rèn)真考慮采用何種虛擬化技術(shù)，選擇虛擬機(jī)運(yùn)行的操作系統(tǒng)類型，是否需要多種操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)同時(shí)運(yùn)行。擬整合的物理服務(wù)器數(shù)量，平衡整合服務(wù)數(shù)量與宿主機(jī)硬件性價(jià)比之間的關(guān)系。虛擬機(jī)實(shí)施的軟件費(fèi)用也應(yīng)予以考慮。

4.3 硬件設(shè)施的選擇配置

虛擬化平臺(tái)將多個(gè)虛擬機(jī)整合到一臺(tái)物理服務(wù)器上運(yùn)行，對(duì)服務(wù)器的CPU、內(nèi)存要求較高，并且物理服務(wù)器的硬件故障會(huì)導(dǎo)致多個(gè)虛擬機(jī)上的應(yīng)用系統(tǒng)停止運(yùn)行，要充分考慮應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)CPU、內(nèi)存、I/O設(shè)備的需求，選擇品牌好、配置高的服務(wù)器。虛擬機(jī)的高可用性（HA）和動(dòng)態(tài)遷移（Vmotion）需要高速的網(wǎng)絡(luò)和高性能的共享存儲(chǔ)，存儲(chǔ)最好選擇采用光纖通道技術(shù)的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

虛擬化技術(shù)已經(jīng)有30多年的歷史，現(xiàn)正處于蓬勃發(fā)展階段，利用虛擬化技術(shù)對(duì)圖書館物理資源進(jìn)行虛擬化整合，建設(shè)具有動(dòng)態(tài)資源分配和調(diào)度功能的虛擬化數(shù)據(jù)中心，是提高高校圖書館IT資源利用效率、自動(dòng)化服務(wù)水平、用戶滿意度，降低建設(shè)維護(hù)成本的關(guān)鍵。對(duì)相關(guān)領(lǐng)域問(wèn)題開展深入研究對(duì)圖書館實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等設(shè)施的高效整合，構(gòu)建穩(wěn)定可靠的資源調(diào)配和管理體系，降低維護(hù)成本和能耗水平，提高設(shè)備的利用率等都具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉榮發(fā).服務(wù)器虛擬化技術(shù)在圖書館數(shù)字化服務(wù)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)，2007（4）：79-82.

[2]葛廷霞，李 伶.虛擬化技術(shù)在圖書館服務(wù)器整合中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)，2007（4）：79-82.

[3]孟凡立，孫榮.高校圖書館存儲(chǔ)虛擬化研究與實(shí)踐[J].圖書館學(xué)研究，2012（10）：26-28.

[4]徐大勇.虛擬化技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)教育信息化，2012（1）：85-86.

[5]何禹.虛擬化技術(shù)在校園網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（6）：1461-1464.

[責(zé)任編輯：程龍]