信息技术与数据中心加深融合

文/本刊记者 谢晓丹

信息技术与数据中心加深融合

文/本刊记者 谢晓丹

“2011高校虚拟化与云计算应用研讨会” 在浙大举行

针对自身的业务性质，设计合适的技术路线，避免“听风就是雨”而造成的不必要的资源浪费，才是技术的选择之道。

虚拟化与云计算的时代已经来临，高校在信息化的进程中，始终都是虚拟化、云计算等先进技术和理念的大力倡导者与推进者。如何正确应对虚拟化与云计算带来的挑战，把握机遇，适应未来IT技术的发展，已经成为学校在信息化进程中关注的问题，这也成为6月末在杭州举行的“2011高校虚拟化与云计算应用研讨会”的主题。

这次研讨会由戴尔（中国）有限公司主办，中国教育网络杂志承办，浙江大学协办。大会邀请了浙江省各大高校信息化部门的主管领导和技术工作人员，共同交流应用虚拟化、云计算等IT技术的选型和部署方案，为建设面向服务、绿色、高效的数据中心出谋划策。

虚拟化和云计算万众瞩目

当前，我国高校正在努力走向世界先进行列，教育信息化是不可或缺的重要环节。随着各大高校的十二五教育信息化规划的落地，人们更加明确了信息化服务教育的方向。作为信息化核心部门之一，数据中心正在向统一、集中的方向发展，很多院系以及职能部门将软件系统及其运维托管给数据中心，这极大降低资源重置的浪费。尽管如此，数据中心依旧存在如下挑战：机房环境和运维支撑紧张，设备利用率明显不足，职能部门对设备的可靠性、安全性要求很高，部分服务系统在短时期内的并发访问量很高等等。

人们普遍认为采用虚拟化技术，能够改善机房的运行环境，促进信息化主动为大学服务的作用。今天，不断成熟的虚拟化技术正在帮助更多的高校数据中心减少服务器数量、优化资源配置并简化管理。利用虚拟化服务实现动态IT基础设施环境，进一步改善现有的架构和管理模式，得到了诸多高校的认可。

而基于虚拟化技术的云计算更成为万众瞩目的焦点。云计算是一种IT资源的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的硬件、平台、软件及服务等资源，它作为一种服务新模式，被认为是互联网下一代的核心技术之一。

押宝虚拟化还是云计算？

当虚拟化技术和云计算成为数据中心探讨的热点时，人们不免困惑：如何看待和利用这两种技术？何时是引入云计算技术的最佳时刻？

浙江大学网络中心IDC总监丁宇波认为，就目前高校信息化建设的情况而言，虚拟化技术仍旧是信息化建设的一个重点。在会上，他介绍了浙江大学在小型机虚拟化、PC虚拟化技术以及在校园信息化应用中采用虚拟化技术等的实践成果。他表示，虚拟化产生的效果是立竿见影的：显著提高设备利用率，减少设备需求量；便于备份、恢复、容灾，加强可靠性；有效削减机房环境、运维支撑压力，显著增强可靠性，维持高校信息化可持续发展。

然而，虚拟化技术并不能使数据中心一劳永逸。首先，不是所有的软件都可以运行在虚拟机上，据IDC分析，目前全球适合于虚拟化的、连接于物理服务器的环境只有13%，也就是说，大量的应用还要安装在物理机上。其次，技术与投资起点高，高度集中，容易引发风险，解决复杂度高。其三，虚拟化技术面临异构性问题的挑战。丁宇波表示，虚拟化技术只是将设备切分成很多逻辑系统，当数据中心将跨系统、跨厂商、跨设备整合打包成解决方案，提供给学校其他部门时，就会发现虚拟化技术已经不够实用。此时，云计算的引入凸显其价值，因为云计算承认异构，用镜像执行或者提供服务的机制来解决异构性的问题。

浙江省教育技术中心的副主任赵航生在会上表示，云计算不仅是一种技术架构，更是一种投入，它可以帮助对教育资源和信息资源的共建共享与泛载使用，对异构资源实现自动管理和调度，同时，通过这些资源的汇聚，给用户提供高性能计算的能力，提升了资源的服务与创新程度。

“因此，云计算平台是虚拟化系统平台的发展方向。”浙江理工大学网络中心技术顾问姚跃飞说。

在展望数据中心发展方向的同时，新旧技术将会共存是一个事实。丁宇波认为，高校信息化基础设施的发展是一个迭代而非置换的过程。高校信息化设施的分散建设 、集中建设、虚拟化建设、云计算建设等四个阶段也将共存很久。高校应该针对自己的业务性质，设计合适的技术路线，避免“听风就是雨”而造成的不必要的资源浪费，才是技术的正确选择之道。

如何深度应用技术

技术与教育的深度融合是教育信息化的重要特征。毋庸置疑的是，虚拟化和云计算技术是当前最有应用前景的两种技术，如何在教育中深入应用这些技术值得探讨。

虚拟化技术已经广泛应用于各大高校，在容灾备份、软硬件管理、提高设备利用率等方面都体现出自身的价值，而云计算技术将进一步与数字校园进行融合，提供深层次的云服务。业内相关人士表示，在数据中心，云计算可以提供的服务包括：计算资源云服务、存储资源云服务和软件资源云服务等。计算资源云相当于一个虚拟化的计算资源池，用来容纳各种不同的工作模式，这些模式可以快速部署到物理设施上。云存储将大量不同类型的存储设备通过软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储服务。软件服务云是基于应用虚拟化技术的软件服务，是将云端应用虚拟化，引入个人用户领域，创造软件使用的崭新方式，用户无需安装、无需重装、不产生垃圾。

如何在数据中心实施“云”？ 戴尔（中国）有限公司教育行业解决方案市场经理杨强认为，高校数据中心实施“云”的前提是避免将校级系统建立在公共云上，因为安全性、可靠性、私密性等因素，不可能让高校将资源完全托管给第三方。而高校可以采取的云战略是：进化、迭代，采用戴尔基础架构云（VIS）方案将虚拟化平台升级到基础架构云，也就是说，首先建立高效数据中心，共同管理虚拟化和非虚拟化环境，其次，实现云服务，解决虚拟机蔓延的问题。该方案由三个部分组成：1.利用动态基础架构来管理底层的服务器，存储和网络等资源，提高数据中心效率；2. 利用VIS SSC自助服务创建器为用户提供资源申请和审批接口模块，自动根据用户需求情况创建和回收虚拟机；3.利用VIS Director来监控虚拟环境的资源使用状态，以便于为数据中心预测、规划设备在未来的使用率和需求情况。

具体来说，为了建立高效数据中心，戴尔提出使用AIM（高级基础设施管理器）软件来将数据中心基础架构由静态转化成动态并进行管理的方法。在这个方法中，只需要选择小部分服务器进行虚拟化，就可以更好地发挥AIM的特点。

为了解决业务敏捷性的问题，可以采用虚拟化软件和戴尔VIS SSC软件的组合来打造基础架构云，将服务器资源自助供应给需要这些资源的用户。VIS SSC是虚拟化环境的增值软件，它提供两个增值功能，一是提供网页门户作为普通用户提出资源申请和管理员审批申请的入口；二是根据获得审批的资源请求自动在虚拟化平台上创建、管理和回收虚拟机，而这个工作在以前是需要手工完成的。戴尔同时提供一个VIS Director软件，它是云计算平台的可选项，帮助监控整个云计算平台的运维状况、以及实现云平台的发展规划。

透过云计算和虚拟化技术的应用“舞台”，人们已经看到了数据中心发展的前景。然而，当前学校层面的教育信息化的体制和工作机制存在一些问题，使得资源集成的过程不容易完成。比如高校的很多部门自己购买机器，即使没有经费购买机器，也会自建网站，“各自为政”的现象比较严重，而虚拟化要求集中采购和部署硬件，因此，旧有的管理体制面临改革。赵航生表示，在十二五期间，可以通过云服务加强整体规划，通过区域示范，建设优质教育资源共享公共服务平台，形成覆盖区域乃至全国的教育资源共享服务体系，通过教育云等云服务的建设应用，一定会为深度提供教育系统的资源与服务建立起良好的基础。

高效、灵活、可扩展性强、绿色是未来数据中心的基本特征。数据中心运行效率的高低，对校园网的管理运作的提升和各种资源的整合共享，有着重大的意义，而虚拟化、云计算等技术必将在建设从容而稳定的数据中心环境中绽放自身的魅力。

应用虚拟化和云计算的建议

一般来说，学校的应用服务类型可以分为以下几类：

1.职能部门的服务支撑系统平时的负担不大，但对可靠性、安全性要求很高；

2.部分服务系统（如学校的主页和选课网站）的短时期的并发访问量很高，有高可靠性的要求；

3.某些服务系统如Email系统，需要有备份的系统，以保证用户可靠的访问；

4.不断增加的学院用户级的网站，访问量少，可靠性要求不高，但增长速度很快，要求独立进行管理维护；

5.部分系统要求用户访问的感受性好，如精品课程的网站，要求评审人员不管在哪一种网络上网，都能快速访问。

对以上5种不同的应用系统，可以采取如下虚拟服务器的实施对策：

1.对并发量大的服务系统，设置多台虚拟服务器，通过服务器负载匀衡设备提供服务，这解决了并发量和可靠性问题；

2.对于访问量一般，但可靠性要求高的服务，设两台虚拟服务器提供服务；

3.对于一般的服务器，就设置一台虚拟服务器；

4.对用户感受性要求强的对外网服务，通过与DNS服务器和多个出口反向代理服务器（也是架在虚拟服务器上）向外提供访问服务；

5.当建立多台服务器用于同一网站时，需要共享存贮系统的配合；

6. 职能部门的服务支撑系统软件系统的维护和管理可以由职能部门承担。

同时，应用服务系统的用户对象可以分为仅用于校内用户的访问和校内外用户的访问，对不同的访问对象，在架构虚拟服务器在物理服务器中的集合时，需分网段进行归类，目的是建立更好的服务器的安全性。

浙江理工大学网络中心技术顾问姚跃飞

自由讨论

信息化工作体制改革势在必行

如果要发展云计算，首先必须改革学校信息化系统的运营机制和管理方式，改变部门之间各自购置硬件的现象，我校的做法是：部门要申请服务器，除了特殊需求的情况，基本上学校不再拨款，而是让网络中心为其提供一个虚拟机；其次，信息化标准规范的建立，不同云平台之间的资源和数据等的相互访问，必然涉及标准规范的问题；其三，应注重“云”人才的培养，云计算的开发和应用对技术力量要求很高，特别是对并行的协同式计算、分布式数据库等方面的人才需求量大，但是我国还未将并行计算的课程纳入本科体系。因此，未来如何开展“云”人才培养是很重要的。

浙江工业大学信息化办公室副主任方赵林

以示范点推动云计算应用

杭州电子科技大学云技术研究中心刚成立半年，隶属于我校计算机学院，本中心的主要职责是依托浙江省的“计算机应用技术”重中之重学科建设，为我校提供一个公共服务平台。我们组建中心的初衷是为了解决两大需求：

1.由于教学设备配置了还原卡，每一次机器启动后整个教学环境和实验环境被清除，很多教师每次上课时都必须在配置实验环境上花费大量时间；

2.经过几年的发展，我校购置的IT设备台数以万计，有些设备型号较旧，运行大型环境困难重重，另外，高性能计算设备在学科研究应用上也存在障碍：很多教师由于专业的限制，无法充分利用这些设备为学科服务，因此如何在云计算平台的基础上更好地利用这些设备的问题亟待解决。

我们选择软件学院的一个公共实验室作为示范点，来推广云计算应用，以示范点来提高影响，让学校用户都来体会虚拟化和云计算的好处。

杭州电子科技大学计算机学院云技术研究中心实验室主任张纪林

利用云计算构建服务增值模式

云计算是一种服务赢利模式，但是高校只建立以虚拟机技术为代表的云设施服务平台是不够的，更需要构建面向师生乃至社会群体的含资源、软件、设施等多种服务模式的虚拟化综合性增值服务平台。

目前高校云计算存在的主要问题是：第一，服务增值模式不够清晰；第二，资源、软件类云技术服务平台应用很少；第三，高校彼此间的联合度不够，一个学校独立建立一个大型的云服务平台是很困难的。因此对于高校来说，彼此间互补互利，以私有云等技术为手段构建面向教学科研的虚拟化综合性增值服务平台是可行的。

浙江大学信息中心高级工程师王勇超

数据中心的“瘦身运动”

在数据中心中，我们可以应用虚拟化技术，充分利用闲置资源，具体如下：

1.采用逻辑服务器N+1。当任意一台逻辑服务器出现故障时，可以将系统自动切换到任意空余资源上运行，自动恢复服务器、网络和存储的连接，还可以根据需要切换回去，这大大减少传统1+1冗余架构下所需要的空闲资源比例。

2.以前在非虚拟化环境里，软件测试、演示等短期使用的系统，热备用系统和容灾系统等的资源是闲置的，现在我们利用对硬件资源动态管理的方法，使软件系统与硬件资源分离，根据软件系统的负载情况，将软件系统或者需要测试的系统分配到闲置的机器上运行，如果生产系统出现问题，可将对应的操作系统和应用放置在空闲机器上运行，这也解决了容灾问题。

戴尔（中国）有限公司教育行业解决方案市场经理杨强