私有云在高校机房管理中的应用

2012-04-29张万潮

电脑知识与技术 2012年20期

关键词：私有云机房管理云计算

张万潮

摘要：该文对高校计算机房中存在的问题进行了分析，提出了利用私有云和虚拟架构技术对原有机房进行升级改造，以提高计算机房的服务能力和管理水平。

关键词：云计算；私有云；虚拟化；机房管理

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)20-4867-02

On Application of Private Cloud in Computer Laboratory of University Management

ZHANG Wan-chao

(Tianjin Agricultural College, Tianjin 300380,China)

Abstract: This paper through to analysis the existing problems of the computer laboratory in university. Proposed the use of private cloud and virtual infrastructure technology to upgrade the original computer laboratory. In order to improve service and management levels of. computer laboratory.

Key words: cloud computing; private cloud; virtualization; the management of computer laboratory

目前在我国高校计算机实验室中均存在着多数机房机器硬件配置较低，现有高端机型面临淘汰，机房使用率不高，软件安装与维护工作量大等问题，这已经制约着机房的建设和发展。如何提高现有机房资源的利用率，最大限度的延长计算机的使用时间是很多人都在研究的问题。

近几年，云计算技术的不断成熟与发展为解决计算机房的升级改造提供了一种新的方案。

1云计算简介

1.1什么是云计算

云计算(Cloud Computing)最早是由Google在2007年提出来的新名词，它是由分布式计算(Distributed Computing)、并行处理(Paral lel Computing)、网格计算(Grid Computing)等技术渐进演变发展起来的一种新兴的商业计算模型。目前国际上尚未对云计算提出一个严格的定义，我国云计算专家刘鹏给出的定义是：“云计算是一种商业计算模型，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使用户能够按需获取计算力、存储空间和信息服务[1]”。

1.2云计算的特点

云计算的特点包括规模庞大：一个“云”可由上百万台服务器组成；虑拟化：云计算允许用户无论在何时何地都可通过各种终端获取应用服务；高可靠性：云计算采用数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施以保证服务的安全和可靠；通用性：云计算不仅可以根据不同用户需求构造出不同的应用，而且也可以实现不同设备之间的数据与应用共享；高可扩展性：“云”的规模是可以根据应用和用户增长的需要而动态扩展的；按需服务：“云”用户可根据自己的需要像买水、电一样向“云”购买资源并使用。

1.3云计算的分类

从部署模式上可以把云计算分成3类：公有云、私有云和混合云[2]。

公有云指云服务商通过自己的云基础架构直接向用户提供各种服务，用户可通过互联网访问这种服务，但并不拥有云计算的资源。公有云的优点是用户无需进行投资和建设便可使用公有云所提供的资源；不足之处是由于数据不在自己企业的存储中心，所以存在一定的安全性风险。

私有云部署在企业内部，其数据安全性、系统可用性都可由自己控制，但这种模式的不足是初期投入较大。在具体实施过程中我们可通过不断整合利用已有资源进行逐步完善，以降低企业初期投入。

混合云是介于公有云与私有云之间的一种模式，它既有自己的云计算基础架构，同时也使用外部公有云提供的服务。

2私有云在机房管理中的应用

2.1传统高校机房管理存在的问题

2.1.1多数机房设备陈旧，购置硬件资金不足

高校机房建设是一项高投入的工作。由于计算机类专业知识更新较快，一些低配置的机器不能满足教学和科研的需要，所以在购置机器时只能以高价购买高配置机型，而3～5年以后，这些当时的主流机型都面临淘汰，学校又要投入资金更换新机器，这对多数资金相对紧张的院校来说是个不小的压力。

2.1.2机房低水平建设和重复浪费现象严重

一方面各个高校在计算机房上的投入不足；另一方面由于多数院、系都有自己的机房，都是根据自己的需求购置设备，学校又缺少统一的管理规范，导致机器重复购入，资源浪费比较严重。

2.1.3软件版本升级快，机房维护工作量大

在传统的高校计算机房管理中，一般在机器内安装有硬盘保护卡或还原卡，有的机房还要根据上课教师的不同要求划分出5到6个系统，以保证每个系统安装不同的软件以满足不同的需求，因此每学期机房开放之前管理员都要花大量的时间安装调试系统。另外机房管理员最担心的是计算机病毒对机器的破坏，按照以往的做法只能是每台机器都安装杀毒软件来进行防护，而且还要定期升级病毒库，这也增加了机房维护的工作量。

2.2私有云对传统机房的改造

传统的高校计算机房管理存在诸多问题，解决这一问题的方法就是引入云计算技术。比较云计算的三种部署模式，从当前各个院校的实际情况来看，本人认为采用用私有云模式对机房进行改造管理是一种可行的方案。私有云计算平台的建设比较成熟的方案是采用从虚拟化技术。通过虚拟化技术可以实现主机和存储资源的一体化整合与共享利用，这不仅能提高资源利用率、降低成本，也有利于降低管理的复杂度。下面是高校私有云建设方案的设计思路。

首先，将高校计算机实验室中已有的设备包括PC机、服务器、工作站、交换机、存储设备等可利用资源通过高速局域网连接设备将它们连接成学校私有云的数据中心，并用一台高性能服务器作为数据中心管理的主机。

其次，对物理设施中的资源进行虚拟化，目的是为了屏蔽掉物理资源的复杂性，实现从物理资源向逻辑资源的转化。对资源进行虚拟化主要是建立计算虚拟化池和存储虚拟化池[3]。计算虚拟化池主要采用服务器虚拟化技术。经过虚拟化的服务器与通常我们使用的物理服务器是一样的，可以安装任何应用软件。通过服务器虚拟化可以将一台服务器当做多台服务器来使用。服务器虚拟化软件可采用VMWare公司的vSphere产品。存储虚拟化主要通过数据库软件的集群技术实现。对于小规模的机房部署可通过使用Mir cosoft SQL Server 2005 Express数据库设置最多5台主机和50台虚拟机，对于大规模的机房部署建议使用企业版数据库来实现。

第三，部署管理层，包括对资源管理、配置管理，自助服务管理等。为了进行高效的管理和监控，需要配置一台独立的集中管理服务器，该服务器建议安装VMWare公司的vCenter Server系统。此服务器为所有安装虚拟化主机程序的物理服务器搭建集中管理平台，登陆集中管理平台可以对所有加入集中管理的虚拟化服务器进行一站式操作[4]。

最后是云客户端的设置。云客户端为用户和云计算应用提供了统一的接口规范[5]，它主要有浏览器和应用程序接口两种连接浏览方式。可以将VMWare公司的vShere Client安装在一台通用的操作系统是Windows系列的计算机上，用户登录系统后绑定一台虚拟机，然后根据自己的实验需要访问相应的服务来配置自己的计算机。

2.3机房管理采用私有云的优势

2.3.1降低了高校计算机房建设成本

传统模式下机房管理员在采购计算机时要考虑机器的CPU、内存、硬盘、显卡等配件的级别，级别越高整机价格越昂贵。如果按私有云模式购置机房，购置价格应是传统价格的四分之一，学校不仅可以节省大量资金，还可以获得高运算能力。

2.3.2减少系统升级和维护的工作量

因为对软件的升级和维护只需要在云中的一台机器进行，不需在本地计算机上更新维护，大大减轻了机房管理的工作量。

2.3.3可以实现大范围的资源共享

通过云计算技术对机房的改造，同一学校各个院系内的机房资源可以共同构筑一个虚拟资源池，这样所有院系就可以共享这个资源池中的资源，从而解决资源分布不均的问题，同时还能大幅度的提高资源利用率。

2.3.4可以减少计算机病毒的影响

机房管理员只要管理好云中的服务器和镜像就可以了，这样不仅客户端用户每天使用的都是最新最干净的系统环境，而且即使客户端用户因误操作或病毒造成了系统崩溃，只需要重启机器就能回到正常状态。

3结束语

综上所述，利用私有云技术对传统高校机房的改造会有效的整合高校教学资源，降低成本，提高利用率，从而推动机房管理工作的进一步发展。

参考文献: