王繼東

（天津市濱海新區(qū)圖書館，天津 300457）

1 現(xiàn)狀概述

現(xiàn)代圖書館的發(fā)展已經(jīng)顛覆了傳統(tǒng)意義上圖書館在大眾心目中的形象，為讀者提供信息化服務(wù)已經(jīng)成為整個(gè)圖書館行業(yè)的核心業(yè)務(wù)。公共圖書館信息化建設(shè)，對(duì)于書香社會(huì)的構(gòu)建、文化城市的建設(shè)，以及各階層、各行業(yè)讀者專業(yè)技術(shù)及綜合文化素質(zhì)的提升都具有重要的意義，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的必然要求。

然而，經(jīng)濟(jì)全球化、市場(chǎng)化以及大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，對(duì)公共圖書館建設(shè)提出了更高的要求：公共圖書館要從單一的文化教育功能向教育咨詢、知識(shí)管理、科學(xué)研究等多方面服務(wù)功能并行發(fā)展；從被動(dòng)保障服務(wù)，以受眾意愿為導(dǎo)向向主動(dòng)知識(shí)推送服務(wù)轉(zhuǎn)變；從傳統(tǒng)的比較單調(diào)的紙質(zhì)資源向數(shù)字化多媒體資源方向發(fā)展。這給傳統(tǒng)圖書館的發(fā)展帶來(lái)了極大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。不可否認(rèn)的是，圖書館信息化建設(shè)可以提升其在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的價(jià)值，拓展其潛在的功能，逐漸讓其從幕后走向臺(tái)前、邊緣走向中心、輔助變?yōu)橹鹘恰?/p>

公共圖書館網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心機(jī)房作為圖書館信息化、數(shù)字化建設(shè)的核心部門，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是否科學(xué)，是否與圖書館發(fā)展趨勢(shì)相匹配是決定一所公共圖書館能否持續(xù)發(fā)展和長(zhǎng)期滿足讀者需求的首要參考指標(biāo)。所以，做好圖書館網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)非常重要。

2 傳統(tǒng)圖書館信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的弊端

隨著服務(wù)類型的不斷豐富，服務(wù)項(xiàng)目的不斷增加，公共圖書館的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房越來(lái)越大，基礎(chǔ)架構(gòu)變得過(guò)于復(fù)雜和脆弱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前公共圖書館70%以上的IT 投資主要用于運(yùn)維方面，而支撐戰(zhàn)略性及創(chuàng)新型項(xiàng)目的預(yù)算變得極為有限。隨著業(yè)務(wù)運(yùn)行速度的加快，IT 對(duì)業(yè)務(wù)的響應(yīng)要求越來(lái)越高，基于傳統(tǒng)硬件堆疊技術(shù)的圖書館信息化硬件平臺(tái)在處理能力和響應(yīng)策略上均難以支撐圖書館的智能化發(fā)展。

2.1 基礎(chǔ)架構(gòu)無(wú)序增長(zhǎng)

2.1.1 硬件設(shè)備數(shù)量劇增

在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)上，每一項(xiàng)業(yè)務(wù)均由單獨(dú)的硬件設(shè)備支持，造成業(yè)務(wù)服務(wù)器的數(shù)量每年呈數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)，而X86 服務(wù)器個(gè)體使用獨(dú)立分散造成系統(tǒng)資源使用不是特別的均衡，而且服務(wù)器配置不合理，使得資源無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效共享，最終造成硬件設(shè)備使用率低下，機(jī)房體積膨脹嚴(yán)重。

2.1.2 網(wǎng)線交錯(cuò)，難于管理

硬件設(shè)備的增多，必然導(dǎo)致網(wǎng)線、電源線數(shù)量的增加，嚴(yán)重超過(guò)機(jī)房原始設(shè)計(jì)中線路數(shù)量規(guī)劃負(fù)荷，跳線縱橫、排列無(wú)序、強(qiáng)弱電交錯(cuò)成為機(jī)房管理難題；大量硬件堆積導(dǎo)致標(biāo)簽貼錯(cuò)、飛線的情況越來(lái)越多，維護(hù)難度越來(lái)越大。

2.1.3 架構(gòu)固化，系統(tǒng)封閉

在當(dāng)前的公共圖書館工作實(shí)踐中，很多業(yè)務(wù)并不是長(zhǎng)期性開展的，而是階段性地存在，這就要求公共圖書館網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)必須支持即插即拔的功能，而傳統(tǒng)的公共圖書館數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)架構(gòu)和運(yùn)行系統(tǒng)相對(duì)封閉，擴(kuò)展性較差，無(wú)法及時(shí)針對(duì)業(yè)務(wù)變化進(jìn)行快速調(diào)整和部署，一旦開發(fā)新的業(yè)務(wù)就必須重新增添設(shè)備，甚至改變機(jī)房原有物理結(jié)構(gòu)，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致機(jī)房混亂不堪。

2.1.4 處理能力難以滿足業(yè)務(wù)需求

圖書館的功能日益增多，同時(shí)也吸引越來(lái)越多的讀者訪問(wèn)公共圖書館的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字平臺(tái)，對(duì)外業(yè)務(wù)隨著用戶使用量的增加，正在逐年拓展，在業(yè)務(wù)高峰期系統(tǒng)表現(xiàn)出嚴(yán)重的性能瓶頸，存在業(yè)務(wù)辦理響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可用性、可靠性差等一系列問(wèn)題。

2.1.5 存儲(chǔ)量擴(kuò)展性差

傳統(tǒng)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)一般依靠磁盤陣列，純硬件的存儲(chǔ)空間只能滿足網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行后很短時(shí)間內(nèi)的業(yè)務(wù)需求，由于存儲(chǔ)陣列的容量及性能擴(kuò)展性差，無(wú)法滿足圖書館業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

2.2 運(yùn)維管理異常復(fù)雜

2.2.1 運(yùn)管難，費(fèi)人力

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)條塊化嚴(yán)重，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)龐大，且責(zé)任割裂；系統(tǒng)運(yùn)維、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等各自為政；整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)缺少統(tǒng)一有效的監(jiān)控平臺(tái)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面的、一體化的運(yùn)維監(jiān)控管理。每一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)功能都是一個(gè)封閉的子系統(tǒng)，每一個(gè)子系統(tǒng)又因?yàn)閷I(yè)不同，對(duì)運(yùn)維人員的知識(shí)儲(chǔ)備量和專業(yè)技術(shù)水平的要求相當(dāng)高，運(yùn)維人員需要熟悉多種軟、硬件的操作，在學(xué)習(xí)的周期上投入越來(lái)越大。

2.2.2 嚴(yán)重依賴外援

由于大多數(shù)圖書館運(yùn)維管理專業(yè)化程度不高，缺少專業(yè)化運(yùn)維管理人員，維護(hù)復(fù)雜業(yè)務(wù)系統(tǒng)比較困難，運(yùn)行維護(hù)工作嚴(yán)重依賴集成商或服務(wù)商，這就相當(dāng)于將圖書館網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性放在別人的手里，嚴(yán)重制約了圖書館數(shù)字化業(yè)務(wù)的開展。加之圖書館數(shù)字化、智能化服務(wù)的專業(yè)性，單獨(dú)依靠外包維護(hù)服務(wù)很難達(dá)到圖書館對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。

2.2.3 維護(hù)責(zé)任不明

為了滿足業(yè)務(wù)的需要，添加網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備成為較普遍的應(yīng)對(duì)方案，從而造成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件設(shè)備年年有新成員，且品牌不一的情況，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問(wèn)題牽扯到多個(gè)廠家多個(gè)產(chǎn)品，一旦遇到很難精確定位的故障，就會(huì)造成難以確定維護(hù)責(zé)任的問(wèn)題，從而浪費(fèi)了大量的經(jīng)費(fèi)與時(shí)間，嚴(yán)重影響業(yè)務(wù)開展的連續(xù)性。

2.2.4 數(shù)據(jù)恢復(fù)難度大

大部分應(yīng)用都是單機(jī)模式，如果某臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，相對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)就將中斷，而數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品過(guò)多，很難精確定位故障點(diǎn)。數(shù)據(jù)一旦丟失，在沒有提前備份的情況下很難恢復(fù)，造成的影響和損失將難以估量。

2.3 機(jī)房投入越來(lái)越高

2.3.1 對(duì)機(jī)房環(huán)境要求持續(xù)增高

隨著設(shè)備數(shù)量的增加，設(shè)備整體體積及散熱量不斷加大，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)機(jī)房的空間、空調(diào)制冷、UPS等都提出更高的標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)房作為信息化中心，無(wú)法輕易改變地點(diǎn)，而機(jī)房的空間和環(huán)境都是固定的，所以進(jìn)行機(jī)房基建改造十分困難，久而久之便使機(jī)房環(huán)境陷入惡性循環(huán)。

2.3.2 質(zhì)保投入大

每一種品牌的硬件設(shè)備在生產(chǎn)技術(shù)及使用方法上均具有其獨(dú)特性，這樣導(dǎo)致的結(jié)果就是對(duì)硬件設(shè)備的維護(hù)工作最好由其廠家負(fù)責(zé)，以致當(dāng)硬件設(shè)備過(guò)保后不得不購(gòu)買高價(jià)的原廠質(zhì)保，而且時(shí)間越久費(fèi)用越高。

3 解決方案對(duì)比與選擇

除傳統(tǒng)圖書館信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)外，現(xiàn)在應(yīng)用比較普遍的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決方案還有云計(jì)算方案和超融合方案。云計(jì)算模式看起來(lái)很適合應(yīng)用于公共圖書館，但高昂的租用費(fèi)用和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)非本地化的事實(shí)，讓大多數(shù)圖書館望而卻步。

而采取超融合方案有助于資源整合與共享，能夠支持IT 與集中管理的單一優(yōu)化平臺(tái)的建成，使其利用率和可擴(kuò)展性大幅度提高，系統(tǒng)搭建與運(yùn)行成本大幅度降低，可以幫助圖書館在數(shù)字化工作和資源共享上獲得更好的發(fā)展。從技術(shù)上講，可以說(shuō)超融合方案是圖書館自己的云系統(tǒng)，但在使用體驗(yàn)上與云計(jì)算無(wú)異，而其又是圖書館自己內(nèi)部建立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是獨(dú)立于云系統(tǒng)的，在保護(hù)讀者信息和圖書館數(shù)據(jù)主權(quán)上有著云方案無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

雖然超融合技術(shù)存在存儲(chǔ)副本量多、配置靈活性下降等缺點(diǎn)，但對(duì)于公共圖書館這一特定場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，這并不會(huì)對(duì)圖書館的信息化服務(wù)造成消極影響。圖書館對(duì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的要求更偏向于存儲(chǔ)空間可持續(xù)擴(kuò)充性、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性以及數(shù)據(jù)遷移的易行性等方面。公共圖書館對(duì)讀者開展的絕大部分業(yè)務(wù)并不需要網(wǎng)絡(luò)中心具有很強(qiáng)的計(jì)算能力，反而數(shù)據(jù)的安全性成為管理者的首要關(guān)注指標(biāo)。尤其在針對(duì)已有機(jī)房改造上，超融合技術(shù)可以最大限度地利用舊設(shè)備，以高度安全的數(shù)據(jù)遷移模式進(jìn)行資源整合。而提高數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力和存儲(chǔ)水平只需要較低的費(fèi)用投入和簡(jiǎn)單的軟件配置即可。相比之下，選擇超融合方案進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的搭建無(wú)疑是推進(jìn)公共圖書館信息化建設(shè)的最佳方案。

4 超融合方案的應(yīng)用解析

4.1 方案設(shè)計(jì)原則

搭建網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要遵循統(tǒng)一的行業(yè)框架體系，符合國(guó)內(nèi)外各種標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，并且嚴(yán)格按照各項(xiàng)技術(shù)規(guī)格指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)與施工，且能夠滿足多種業(yè)務(wù)需求。

技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)該成熟穩(wěn)定，確保能夠適應(yīng)各方面的需求，并滿足未來(lái)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的需要，從實(shí)踐上看，超融合技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)高新領(lǐng)域，擁有豐富的成功案例和成熟的運(yùn)營(yíng)技術(shù)，具備支持圖書館業(yè)務(wù)工作的技術(shù)能力。

最大限度地避免投資浪費(fèi)，不僅要求圖書館信息化系統(tǒng)能夠滿足目前業(yè)務(wù)開展的需求，還必須具備升級(jí)潛力，而超融合虛擬技術(shù)在縱向擴(kuò)增以及平滑橫向擴(kuò)展上，具有其他技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，尤其是模塊化的存儲(chǔ)技術(shù)和支持熱插拔的自動(dòng)切換技術(shù)，均支持IT 基礎(chǔ)架構(gòu)在盡可能長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)與業(yè)務(wù)發(fā)展相適應(yīng)。

4.2 超融合技術(shù)原理

如圖1所示，存儲(chǔ)虛擬化是基于集群設(shè)計(jì)的一個(gè)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，基本原理是將不同服務(wù)器上的物理硬盤存儲(chǔ)空間經(jīng)過(guò)映射、組合，形成一個(gè)虛擬的、共享的存儲(chǔ)資源空間，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高可靠、高性能的存儲(chǔ)。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的功能與獨(dú)立共享存儲(chǔ)的基本功能是一樣的，即一份數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在多個(gè)獨(dú)立物理服務(wù)器的硬盤上，相互同步備份，提升了數(shù)據(jù)的可靠性；此外，為了提升硬盤的讀、寫性能，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)SSD 緩存，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高性能存儲(chǔ)。同時(shí)，由于分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的高集成性，存儲(chǔ)設(shè)備與計(jì)算設(shè)備被完全集成在同一個(gè)硬件平臺(tái)上，完全可以不依賴兩者之間的網(wǎng)絡(luò)連接器（FC SAN或者iSCSI SAN），直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸與溝通，大大降低了購(gòu)買設(shè)備的成本。

圖1 存儲(chǔ)虛擬化原理

4.2.1 采用服務(wù)器虛擬化技術(shù)

超融合架構(gòu)計(jì)算資源池由服務(wù)器虛擬化軟件aSV 提供，其采用X86 虛擬化技術(shù)，將服務(wù)器的物理資源抽象成一組邏輯資源，并對(duì)其CPU、Memory、硬盤等設(shè)備資源進(jìn)行統(tǒng)一管理、調(diào)度及分配，可以運(yùn)用這些邏輯資源，同時(shí)在單個(gè)服務(wù)器上創(chuàng)建不同的、相互獨(dú)立的虛擬機(jī)執(zhí)行環(huán)境，這樣可以更有效地利用系統(tǒng)資源，提高系統(tǒng)資源的利用率，并且可以靈活、動(dòng)態(tài)地分配資源給需求者，從而降低運(yùn)營(yíng)成本、提升業(yè)務(wù)效率。

4.2.2 采用網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)虛擬化aNet，即通過(guò)改變傳統(tǒng)硬件網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方式，解決了很多老式網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方式中存在的管理及運(yùn)維的疑難雜癥，并大大提升了數(shù)據(jù)中心管理員解決問(wèn)題的敏捷性及經(jīng)濟(jì)性。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化aNet 與服務(wù)器虛擬化aSV 有機(jī)結(jié)合，就在物理網(wǎng)絡(luò)和虛擬機(jī)之間打通了一條順暢的邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、連接和服務(wù)渠道，支持虛擬路由器、分布式虛擬交換機(jī)、虛擬下一代防火墻、虛擬廣域網(wǎng)優(yōu)化等虛擬網(wǎng)絡(luò)、安全設(shè)備的無(wú)障礙應(yīng)用；甚至支持VXLAN 等增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與物理網(wǎng)絡(luò)的對(duì)接，從而簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)配置管理；此外，還可以通過(guò)虛擬化管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳渴?、網(wǎng)絡(luò)管理及網(wǎng)絡(luò)故障探測(cè)等功能。

在應(yīng)用實(shí)踐上，可以清楚地看到aNet 在短時(shí)間內(nèi)部署在不同應(yīng)用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上，且具有自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)配置、排查網(wǎng)絡(luò)故障等功能，從而提升網(wǎng)絡(luò)的首次準(zhǔn)備、加急擴(kuò)展速度和管理運(yùn)維效率，從經(jīng)濟(jì)角度和技術(shù)復(fù)雜性方面降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的搭建成本。

4.3 采用超融合方案的優(yōu)勢(shì)

圖書館網(wǎng)絡(luò)面臨的最大挑戰(zhàn)是如何提高服務(wù)器的利用率，因?yàn)檫@決定了圖書館需要多少計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)資源以滿足今后三到五年的發(fā)展，以避免過(guò)度配置資源。而這恰恰是超融合技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)管理、可擴(kuò)展性和支持方面最有價(jià)值的原因。利用超融合技術(shù)，能夠簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)圖書館基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有序增長(zhǎng)。

在超融合架構(gòu)下，實(shí)現(xiàn)圖書館存儲(chǔ)空間持續(xù)擴(kuò)展的技術(shù)方法簡(jiǎn)單易行。aSAN 存儲(chǔ)虛擬化方案存在立體化擴(kuò)展空間，既支持增加服務(wù)器數(shù)量，又支持增加單臺(tái)服務(wù)器的硬盤數(shù)量的擴(kuò)展方式。擴(kuò)展方法簡(jiǎn)單易行，只需將擬增添的服務(wù)器連入原有的集群，擴(kuò)展后服務(wù)器集群既可實(shí)現(xiàn)容量上的增加，也能達(dá)到加強(qiáng)性能的目的，aSAN 是一個(gè)非常具有可行性的存儲(chǔ)集群搭建方案。

圖書館采用aSAN 存儲(chǔ)虛擬化方案進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的搭建，可以順利避免因長(zhǎng)期存儲(chǔ)規(guī)劃不準(zhǔn)確或者遇到突然增加存儲(chǔ)量而造成已有硬件設(shè)備全部報(bào)廢的情況。在存儲(chǔ)虛擬化方案里，存儲(chǔ)設(shè)備就像一個(gè)集合里的元素，具有獨(dú)立性和無(wú)限增添性，且存儲(chǔ)能力和工作性能均具有可疊加性，圖書館只要考慮現(xiàn)在的存儲(chǔ)需求就可以進(jìn)行施工，只要機(jī)房里的空間和服務(wù)器工作環(huán)境允許，在后期的工作中，像搭積木一樣增添設(shè)備就可以了，能夠大大降低機(jī)房長(zhǎng)期規(guī)劃難度和設(shè)備報(bào)廢率，從而降低經(jīng)濟(jì)成本。

由于虛擬化存儲(chǔ)是通過(guò)軟件部署進(jìn)行存儲(chǔ)集群的搭建，而軟件部署具有便捷和可復(fù)制的特性，與傳統(tǒng)FC 存儲(chǔ)相比，具備了并平滑擴(kuò)展性能，從而大大降低了必須遷移數(shù)據(jù)存儲(chǔ)所帶的高風(fēng)險(xiǎn)。

如圖2 所示，利用超融合虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有助于圖書館網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨于扁平。網(wǎng)絡(luò)虛擬化aNet的部署，將徹底改變大多圖書館里現(xiàn)行的縱向多層串式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬化軟件的部署，實(shí)體地接入交換、路由器、防火墻等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載均衡、安全硬件設(shè)備，均以虛擬化的方式運(yùn)行在服務(wù)器里。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)變得非常扁平，服務(wù)器全部接入到大二層的網(wǎng)絡(luò)，物理連線變成運(yùn)行在服務(wù)器里的程序編碼。

圖2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)比

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬化aNet 的部署，可以降低硬件交換機(jī)的配置要求，類似TRILL/SPB/VPLS 等協(xié)議不再成為制約交換機(jī)選擇的條件，在降低網(wǎng)絡(luò)接入層搭建成本的同時(shí)，更降低了協(xié)議配置難度。

以超融合技術(shù)構(gòu)建圖書館網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，運(yùn)維管理簡(jiǎn)單便捷。尤其在簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)配置、架構(gòu)平滑遷移、降低機(jī)房建設(shè)成本以及提高數(shù)據(jù)安全性等方面存在巨大的優(yōu)勢(shì)。

虛擬網(wǎng)絡(luò)aNet的部署，與物理交換機(jī)相比較，虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)流量將會(huì)變得透明，物理交換機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)策略將被大大簡(jiǎn)化，具備簡(jiǎn)單的大二層轉(zhuǎn)發(fā)功能即可。VLAN、QoS、ACL 等網(wǎng)絡(luò)配置策略，在虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下均打包部署在aSwitch上。aSwitch會(huì)一直與每臺(tái)虛擬機(jī)綁定，無(wú)論是虛擬機(jī)遷移，還是虛擬設(shè)備的刪除，始終不會(huì)改變?nèi)魏尉W(wǎng)絡(luò)配置策略，網(wǎng)絡(luò)策略實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟隨，網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)會(huì)根據(jù)虛擬機(jī)的變化而自動(dòng)調(diào)整，虛擬機(jī)遷移基本不需要網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員的參與。

利用虛擬化管理平臺(tái)VMP對(duì)超融合架構(gòu)進(jìn)行IT資源全面管理和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化、服務(wù)器虛擬化，對(duì)物理主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等設(shè)備和組件進(jìn)行虛擬資源配置和調(diào)度、資源負(fù)載監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備策略配置、網(wǎng)絡(luò)故障排查、存儲(chǔ)資源管理等。充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳渴鸸δ?，只需要在界面上畫出組網(wǎng)拓?fù)洌瑯I(yè)務(wù)系統(tǒng)將在數(shù)分鐘內(nèi)就緒，做到“所畫即所得”。

為了保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全，可以對(duì)管理員的權(quán)限進(jìn)行層級(jí)管理和劃分，且管理員的操作權(quán)限可以根據(jù)其具體管理的業(yè)務(wù)層級(jí)進(jìn)行“可上可下”的調(diào)級(jí)與定制，為多租戶業(yè)務(wù)場(chǎng)景的管理工作做好準(zhǔn)備。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)只需要一個(gè)管理界面，就可高效、簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中心IT資源的部署、運(yùn)維。

高性能SSD 緩存技術(shù)的應(yīng)用有效地降低了機(jī)房投入成本。由于傳統(tǒng)的sata 盤、sas 盤的性能均低于7200 轉(zhuǎn)，iops 無(wú)法支持眾多應(yīng)用系統(tǒng)的使用。而存儲(chǔ)虛擬化aSAN 在硬件配置上通常采用SSD雙緩存結(jié)構(gòu)，讀和寫均由不同的SSD硬盤來(lái)進(jìn)行，充分發(fā)揮SSD高效緩存的優(yōu)勢(shì)，能夠讓用戶花費(fèi)同樣的費(fèi)用卻獲得更優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)。另一方面，通過(guò)虛擬技術(shù)的算法優(yōu)化功能，業(yè)務(wù)系統(tǒng)所調(diào)用的數(shù)據(jù)均可直接讀取到本地磁盤上的副本，存儲(chǔ)響應(yīng)速度將會(huì)大幅提升，與整體存儲(chǔ)的IOPS 性能相比，優(yōu)勢(shì)不言而喻。

利用多副本技術(shù)，加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。如圖3所示，虛擬化存儲(chǔ)aSAN 與傳統(tǒng)FC 存儲(chǔ)存在根本上的區(qū)別，完全拋棄raid 方式，而是運(yùn)用多副本技術(shù)將數(shù)據(jù)復(fù)制成多份副本，并將副本進(jìn)行異地存儲(chǔ)。在日常數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的搭建上，只需要以常規(guī)手段在服務(wù)器掛載存儲(chǔ)硬盤，虛擬化存儲(chǔ)平臺(tái)自動(dòng)在不同的物理服務(wù)器硬盤里創(chuàng)建2—3個(gè)一樣的副本，并進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)存儲(chǔ)，確保數(shù)據(jù)的一致性。

圖3 多副本存儲(chǔ)

在排除故障的時(shí)效上，超融合技術(shù)與傳統(tǒng)物理機(jī)相比存在著巨大的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)踐中，排除一個(gè)發(fā)生在傳統(tǒng)的物理網(wǎng)絡(luò)中的故障需要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)，而在虛擬化網(wǎng)絡(luò)中，卻以秒為維護(hù)時(shí)間單位，圖書館不用擔(dān)心設(shè)備出現(xiàn)宕機(jī)的情況，可持續(xù)正常地進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理工作。

從規(guī)避單點(diǎn)故障工作原理上看，超融合系統(tǒng)利用應(yīng)用層協(xié)議棧技術(shù)把需要處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到了應(yīng)用層，有效地防止了因設(shè)備宕機(jī)而出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰的情況，利用分布式的虛擬交換機(jī)和虛擬路由，實(shí)現(xiàn)故障路徑秒級(jí)切換，從技術(shù)上規(guī)避了虛擬設(shè)備的單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)。從鏈路設(shè)計(jì)上看，超融合虛擬架構(gòu)與傳統(tǒng)物理架構(gòu)不同的是，其采用鏈路聚合和集群部署方式，能夠完全避免物理環(huán)境中出現(xiàn)的單點(diǎn)故障。

5 結(jié)語(yǔ)

利用超融合技術(shù)有助于圖書館降低網(wǎng)絡(luò)機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施的部署和管理的復(fù)雜性，利用超融合架構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)備模塊化特性和支持熱插拔的優(yōu)勢(shì)，能夠在較低的經(jīng)濟(jì)成本下實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)工作長(zhǎng)時(shí)間不停機(jī)的目的，適應(yīng)圖書館數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間需求大且增長(zhǎng)快的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，并且運(yùn)用虛擬技術(shù)大幅度提升網(wǎng)絡(luò)安全和存儲(chǔ)安全，達(dá)到數(shù)據(jù)易管理、易恢復(fù)的目的。