【摘 ?要】隨著校園信息化的不斷發(fā)展，各高校紛紛投入了信息化建設的洪流中，信息化建設的投入變得越來越大，軟件、硬件的數(shù)量迅速增長，實際上這些資源的實利用率大多數(shù)很低，不但造成了嚴重的浪費，還為管理帶來許多難題。虛擬化技術通過對這些資源進行整合和統(tǒng)一管理，不僅能大大提高設備資源的利用率，還能使管理變得簡單、便捷、高效。

一、研究背景與意義

校園信息化的發(fā)展至今，它的重點不再是追求軟硬件基礎設施在數(shù)量上的快速發(fā)展，而是強調(diào)信息化在教育、教學過程中的應用，在行政、教學管理中的應用，并且通過這些應用有效的提升教育、教學的質(zhì)量。但是正當校園信息化經(jīng)過了基礎設施建設階段，進入應用階段的時候，遇到了一些問題。其中最主要的有以下幾個方面：

1）在基礎設施建設時期購入的大量服務器，其使用效率非常低。一臺機器上只能運行一個操作系統(tǒng)，只跑一種應用，這使得它們長期處于“閑置”狀態(tài)，造成非常嚴重的浪費。

2）由于各種應用不斷增加，服務器和其他配套的設備也不斷增加，這將引出幾個非常嚴重的問題。一是機房容量滿足不了需求而需增加機房建設的投入經(jīng)費，二是電力設施可能因此而需要重新部署，三是由于設備增加而使能耗急劇增加，最后，由于傳統(tǒng)的管理模式不夠靈活，應用、設備的迅速增加使得管理工作越來越繁重、困難，不得不增加人力資源成本。

3）由于各部門各自為政，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，導致硬件及應用建設散亂，日常管理不規(guī)范，備份和遷移等工作不到位，時而出現(xiàn)服務中斷的情況，使得硬件和應用的可用性受到嚴重的影響。

基于以上的問題，使得信息化建設的成本與效益失衡，久而久之，使得學校對信息化建設的信心和積極性受到打擊，從而拖慢信息化的進程。本次研究的目的，是把虛擬化應用到校園的信息化建設中，解決以上問題，燃起信息化建設的熱情，重拾對信息化建設的信心，使信息化建設健康、持續(xù)的發(fā)展。

二、虛擬化技術的作用及意義

虛擬化實際上是把物理資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源，以打破物理結構之間的壁壘。虛擬化的對象是各種各樣的資源，即將應用程序及其下層組件從支持它們的硬件中抽象出來，將網(wǎng)絡的控制管理與數(shù)據(jù)層面的轉(zhuǎn)發(fā)與交換進行有效分離并提供支持資源的邏輯化視圖。虛擬化將原本運行在物理環(huán)境上的計算機系統(tǒng)或組件運行在虛擬出來的環(huán)境中，它是一個為了簡化管理和優(yōu)化資源的解決方案。資源的管理都將按邏輯方式進行，實現(xiàn)資源的自動化分配，用戶可以在虛擬環(huán)境中實現(xiàn)其在真實環(huán)境中的部分或者全部功能。虛擬化技術通過對硬件和軟件的劃分或整合，部分或完全地對物理機器進行模擬或仿真，將物理資源合并或劃分成一個或多個運行環(huán)境，因此他可以允許一個平臺同時運行多個操作系統(tǒng)，并且這些系統(tǒng)之間是相互獨立互不影響的，終端用戶在信息化應用中感覺不到它與物理設備的差異。

總而言之，虛擬化是一種資源抽象化的軟件技術，其基本思想是分離軟硬件資源，目標是通過對各種軟硬件資源的表示、訪問和管理進行簡化并將它們抽象成邏輯資源，并為這些資源提供標準的接口來接受輸入和提供輸出，進而隱藏資源屬性和具體操作之間的差異，降低資源使用者與物理資源的直接的耦合程度，從而對物理設備實現(xiàn)邏輯再劃分，達到縱向建設、橫向管理的目。

三、虛擬化技術的兩種主要類型分析

1）服務器虛擬化技術

服務器虛擬化作為最早細分出來的技術，是最為成熟的。早在2006年弗雷斯特研究公司的一份調(diào)查數(shù)據(jù)就顯示，服務器虛擬化技術在全球75%的企業(yè)中就已經(jīng)被認知，而且至少有三分之一的企業(yè)已經(jīng)在使用或準備部署服務器虛擬化。

服務器虛擬化是指將一臺物理機器虛擬成多個虛擬系統(tǒng)，或者由多個物理網(wǎng)絡化的機器聚合、虛擬化出更多的虛擬系統(tǒng)?？偟膩碚f就是利用虛擬化技術對一臺或多臺物理機器進行配置或整合，從而虛擬出更多的虛擬服務器。

2）存儲虛擬化技術

存儲虛擬化就是對存儲介質(zhì)資源進行抽象化，作為物理存儲系統(tǒng)和服務器之間的一個虛擬化層，通過虛擬化層對存儲資源進行管理和控制，從而為服務器提供存儲服務。也就是說，服務器不直接與存儲硬件進行交互，而是由虛擬化層來負責存儲硬件的增減、分拆、調(diào)換以及合并等操作，虛擬化層軟件會截取主機端對邏輯存儲空間的I/O請求，并且把它們隱射到相應的物理位置上，這種將多個或多種存儲設備聚合起來，從而提供大容量、高數(shù)據(jù)傳輸性能的存儲系統(tǒng)，就是存儲虛擬化。

四、虛擬化技術在校園信息化建設中的應用案例

目前在校園信息化建設中，最需要也是最容易應用起來的是服務器虛擬化，因為許多學校在前期的建設中，基本上都投入了很多資金去購買服務器。以下為某學校服務器虛擬化的應用案例：

在實施服務器虛擬化前，需要對虛擬機的服務器性能與容量進行規(guī)劃，即一臺物理服務器上面最大能承載多少臺虛擬機。這是一個綜合的問題，因為它既要考慮主機的CPU、內(nèi)存和磁盤容量與性能，也要考慮運行的虛擬機需要的其他資源。而在實際使用的時候，系統(tǒng)應該有30%甚至更高的資源剩余容量，如果一個主機上的資源利用率超過了80%甚至接近100%，整個系統(tǒng)的響應會變得很慢。下圖為某學院的服務器虛擬化總體設計方案：

五、總結

虛擬化技術可以將多臺物理設備橫向捆綁成一體，使之協(xié)同工作，也可以將一臺設備虛擬出多個獨立運行環(huán)境，它能提高資源利用率并減少資金投入、提高運行環(huán)境的穩(wěn)定行、簡化管理工作。未來校園信息化發(fā)展的主要方向是大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)等，傳統(tǒng)的管理模式將無法滿足其發(fā)展需求，必將產(chǎn)生一場變革，而虛擬化技術在這場變革中將起著不可或缺的重要作用。

參考文獻：

[1] 賈艷，王波.VMware虛擬化架構設計.信息技術與標準化，2014

[2] 陳琳，陳耀華.以信息化帶動教育現(xiàn)代化路徑探析.教育研究，2013

[3]徐琦.服務器虛擬化技術在高校校園網(wǎng)中的應用.中國教育信息化，2013

作者簡介：

劉小青、男、1985-05、漢族、籍貫：廣東英德、職稱：實驗師、學位：碩士、研究方向：計算機信息技術、工作單位：廣東科貿(mào)職業(yè)學院

（作者單位：廣東科貿(mào)職業(yè)學院）