服务器虚拟化技术在数字化校园建设中的应用

　　【摘 要】随着信息化的发展，高校机房服务器数量增多，管理难度增加。本文介绍了西安文理学院通过实施服务器虚拟化项目，降低管理难度，提高服务器使用率，提升校园网管理水平，为全校师生提高更优质的服务。
　　【关键词】数字化校园；虚拟化；VMware
　　0 引言
　　随着教育信息化的迅速发展，各地高校在信息化建设和应用方面飞速发展，数字化校园中各种应用系统也不断上线，学校中心机房服务器数量也急剧增加。如何能更加有效、合理地管理、分配这些资源，提高服务器的利用率，是数字化校园建设中必须认真解决的问题。
　　1 西安文理学院数字化校园建设现状
　　西安文理学院中心机房经过多年建设，现有服务器20多台，有购置多年的塔式服务器、机架服务器，也有新购买的刀片服务器，这些设备面向学校各部门提供办公自动化系统、教务系统、学工系统、迎新系统、人事系统、档案系统、宿舍管理系统、校友系统、离校系统、二级网站等服务。由于建设时间、需求、经费等原因，这些信息系统在硬件平台、操作系统、数据库结构等方面存在不同程度的差异。
　　我校最初购置服务器用于各二级部门网站建设以及个别部门自己的应用系统建设。2008年起，我校开始集中部署实施数字化校园建设项目，购买了刀片服务器支持该项目，项目主要包含三大平台：1）统一身份认证平台；2）门户平台；3）数据中心平台和九大业务系统：1）人事系统；2）校友系统；3）教务系统；4）办公系统；5）招生系统；6）迎新系统；7）公寓系统；8）学工系统；9）离校系统。
　　2 基于虚拟化技术的改造
　　2.1 虚拟化技术概述
　　服务器虚拟化技术是基于资源请求的优先级及当时服务器资源的负载情况，将资源在多个应用系统之间合理分配和回收，从而提高资源的利用率，简化管理流程，提高工作效率。它是在同一台服务器上运行多个独立的虚拟操作系统，多个操作系统之间共享服务器硬件资源，物理资源根据各个操作系统的实施负载情况动态分配和回收。此种方式不但可以通过控制在服务器上的虚拟操作系统的数量有效利用服务器的物理资源，而且可以通过对服务器物理资源的升级，提高服务器的使用强度和降低硬件采购和维护的费用。
　　利用虚拟机软件，可以在一台服务器上运行多台虚拟服务器。这些虚拟服务器之间独立运行，互不干涉，对使用者而言，其使用过程和使用独立的服务器没有任何区别。经过前期考察、调研，我校购买使用了VMware软件实现服务器虚拟化。
　　VMware虚拟化技术的工作原理是直接在计算机硬件或主机操作系统上面插入一个精简的软件层，这个软件层包含一个虚拟机监视器，用于动态和以透明方式分配硬件资源。
　　2.2 基于虚拟化技术的数字化校园项目改造
　　我校数字化校园虚拟化项目主要针对2008年开始实施的三大平台和九大业务系统，采用一台华赛T8000刀箱（内含8个刀片服务器）作为虚拟化平台的硬件。在每个刀片服务器上安装VMware软件，采用虚拟化方式部署和管理刀片服务器，每服务器至少运行1个虚拟客户机。采用负载均衡方式运行，各刀片服务器组成DRS/HA虚拟机群集。具体实施拓扑图如图1所示。
　　2.3 实施效果
　　1）利用服务器虚拟化技术，可以在一台物理服务器上可以虚拟出多台虚拟服务器，这些虚拟服务器可以使用不同操作系统，安装不同应用系统，大大提高了服务器的使用率，降低了购置硬件设备的资金，为学校节约了经费。
　　2）利用服务器虚拟化技术，可以按实际需要进行对资源进行动态调配。如我校的迎新系统，在每年开学几天使用，其他时间基本处于闲置状态；再如选课系统，每学期只使用一星期，其中第一天访问量最大。这些系统在使用时间内，访问量大，需要足够的硬件资源支撑，但单单为这几天的使用投入大量资金购买设备又十分浪费。使用虚拟化技术后，我们可以在集中使用的几天为该系统增加各项资源配额，保证系统正常、快速运行。当使用完毕后，我们可以将这些资源放回资源池，分配给其他系统使用。这样就大大提高了服务器的利用率。我校的离校系统、教务系统中的选课系统都可以使用此方法。
　　3）利用服务器虚拟化技术，可以提高服务器的安全性、可靠性。虚拟化技术将所有服务器作为一个资源池统一进行管理，在资源足够的情况下，如果一台物理服务器出现故障，虚拟化技术可以将故障服务器上的虚拟机迁移到其他正常的服务器上，保证了系统的不间断使用，不用担心因故障问题需要长时间维护，影响到应用平台，造成系统不能访问。在未使用虚拟化技术前，我校教务系统的一次故障，系统不能正常使用，造成教师给学生考试打分不能进行，我部门技术人员连夜排查、维修，在一天后硬件到货后得到恢复。使用虚拟化技术后，它能自动将系统进行迁移，保障系统不间断使用，缓解了技术人员的压力，避免了硬件设备没有到货时的空档。
　　同时，虚拟系统下的各个子系统相互独立，当其中一个系统受到攻击而崩溃时，其他系统不会受到影响。
　　4）利用服务器虚拟化技术，使灾难恢复简单化。完成虚拟机的规划部署后，通过VMware vSphere Client客户端软件设置执行快照的方式不断更新虚拟机文件。当虚拟服务器发生故障时，不用重新进行系统部署，配置服务器，只要复制相应的虚拟化文件，就可以迅速恢复业务系统。
　　5）利用服务器虚拟化技术，使服务器管理简单化。未安装虚拟化系统之前，管理多台服务器需要登录到各个服务器，进行频繁的机器切换，效率低下。使用虚拟化技术后，登录到VMware vSphere Client，在简单的操作界面下可以对多个虚拟机进行维护，提高了管理效率。
　　3 结论
　　使用虚拟化服务器技术后，我校的服务器利用率得到了提升，解决了服务器资源利用不均衡，数据备份和系统迁移困难等问题，大大降低了管理人员的维护复杂度，为全校师生带来更优质的网络服务。
　　【参考文献】
　　[1]姜建峰.服务器虚拟化技术在数字化校园中的应用[J].江苏经贸职业技术学院学报，2011（02）.
　　[2]何卫华.基于VMware的数字化校园服务器虚拟化平台[J].价值工程，2012（34）.
　　[3]卢凯.服务器虚拟化技术在数字校园建设中的应用[J].软件导刊，2012（06）.
　　[责任编辑：王迎迎]