做好运维工作促进电子校务应用系统开发

2015-03-18耿幼平

华东师范大学学报（自然科学版） 2015年1期

耿幼平，杨旭，樊春

（北京大学计算中心，北京 100871）

0 我校电子校务运维工作的内容和特点

随着高校信息化建设的发展，分工越来越细致，合作也就越来越重要，这是一个逐渐演变的过程．在信息化建设的初期，系统开发和运行维护几乎是由少数几个人全部包揽的．随着建设内容不断增加，规模不断扩大，人员队伍发展壮大，分工也越来越明确．

在电子校务建设工作中，IT运行维护是不可或缺的重要组成部分［1－2］．IT运维涉及的内容主要包含运维管理和运维技术．运维技术包含了若干层面：物理层面（UPS，空调，电力，机架，承重，线缆等），网络层面（交换机的配置，管理，优化等），操作系统层面（虚拟机的应用，各种服务配置，优化等），数据库层面（数据库的配置、备份和优化等），应用系统层面（应用架构的设计，业务梳理等），集中存储层面（存储资源的供给，RAID的设计等）．

我单位承担上百个项目的开发与维护工作．开发分为三个项目组，负责项目的需求分析、系统设计与实现以及测试工作．只有一个运维组，工作的职责包括：机房，网络，服务器，存储，防火墙，虚拟机，实时监控，备份，安全，操作系统，数据库环境提供和运行保障．

运维工作涉及领域多，事情杂，突发紧急情况多．在人员少，任务重，设备老化的情况下，我们不但要做好运维工作，为系统运行提供有力的保障，而且还要通过运维工作提高系统开发的水平，进而提升应用系统的产品质量，降低维护工作的成本、强度和难度，形成开发与运维工作的良性互动，这是我们追求的目标．

1 运维工作对系统开发的促进作用

在实践过程中，通过具体的案例，我们注意到了运维对应用系统架构、设计的影响，进而反馈到系统开发过程中，优化了开发流程．把运维的因素尽可能融入到开发的各个阶段，从而提高应用开发效率和系统的实用性，可以降低维护和使用成本．

1．1 优化应用系统架构与设计

案例一，选课系统与架构设计［3］．针对选课系统短时间高并发的特点，选课系统的设计开发之初做了大量优化工作，测试时仍然无法承受选课压力．运维组从系统架构上做了调整，采用了应用服务器集群模式，使用了负载均衡，增加多个Apache作为集群的代理和静态资源加速，测试的效果很好．经过发掘潜力，进一步简化了架构，省去了负载均衡设备．最终，选课系统只使用了三台PC服务器和一台虚拟机，其中两台PC服务器运行Weblogic应用服务，一台运行数据库，虚拟机运行Apache和应用管理，节约了硬件成本．

当选课系统的负载不再成为瓶颈，业务层面的开发不再关注性能的问题，开发人员就可以集中精力投入到业务需求，大大提高了生产效率．

有些部门的应用系统是从第三方公司采购的，运行初期状态良好，公司也疏于维护，发生故障往往影响严重．我们接手了两个案例，解决后对自己的研发也有启发和帮助．

案例二，大数据量数据库的故障修复与历史数据的处理．一个网站的后台数据库发生故障，恢复数据库时，发现上千万条数据的表有损坏，在恢复过程中，耗费了很多时间，而该表仅仅是日志记录，在其业务系统中并不很重要，而应用系统没有设计数据的出口，几年下来，占用了大量的数据空间，提高了数据库恢复的时间成本，影响了业务的正常运转．

对照检查我们现有的应用，也有数据积累的情况存在．经过梳理并与用户沟通，制定了历史数据的归档规则，把不必要的数据定期从生产数据库迁出，保障了生产库的稳定．在开发的流程上，我们强化了针对大数据量的处理要求，从设计阶段就加以考虑，把问题解决在源头，可以减轻后期变更的工作量．

案例三，数据抢救与数据类型的选择．一个管理网站使用的后台数据库，由于数据文件损坏，导致表中的数据丢失和访问异常，不得不从剩余的文件中抢救数据．其中多个表使用了LONG类型保存XML数据，这在恢复数据时带来不小的麻烦．LONG数据类型支持的操作极其有限，从剩余数据文件中读出LONG数据后，只能转换为LOB类型保存在临时表．由于不能修改表结构，数据从临时表导入原表费了很大的周折．LONG不支持从一张表读数据直接插入新表的语句，很多方法读取LOB长度有字符数量的上限，经过多种途径的试验，才找到了可行的导入方法，但需要对每张表编程实现数据的逐条导入．

通过案例三，我们更加重视合理使用数据类型以及各种数据库对象，特别针对数据类型做了约束，进一步完善了数据库设计规范和流程，减少数据库设计的随意性．

1．2 优化开发流程

为了达到最好效果，我们把运维的因素及时融入到应用系统开发的各个阶段：需求、设计、实现及测试，特别是在早期，这样可以避免后期工作的反复变更，提高开发效率．

从应用开发的初始阶段就考虑到运维的因素．仍然以选课系统为例，在项目启动之初，我们就针对用户数量大、短时间内服务压力大的特点，开发人员、运维人员和用户充分交流，设计了合理的选课流程，使用预选加抽签的过程降低系统压力，减少使用先到先得抢票式的选课过程．可以说，合理的选课流程的确定，是选课系统顺利运转的决定性因素之一，而这是在项目初期阶段就确定的．

选课系统设计和实现的过程中，在充分认识选课业务特点的情况下，运维组把其他相关系统的情况一并加以衡量，提出了可行的意见和建议．最终设计实现的方案既满足本系统需求，又顾及了其他系统的现实情况．选课功能是从门户主页登录进入的，考虑到门户承受压力的限制，系统单独设立了登录界面，减轻门户的负担．认证服务是无法回避的环节，必须要承担用户登录的压力，为此我们对认证系统做了专门优化．此外，为避免选课系统带来的压力，与其他系统的数据交换大多都采用了异步的方案．这些工作都是和选课系统并行的，并且先于选课系统完成，没有拖延进度，也没有成为瓶颈．

2 深化运维工作效益，助力应用系统开发

深化运维管理，可以创造更大的效益．运维工作内容涵盖面广，既包含技术，又包含管理．上节介绍了从技术角度促进应用开发的工作，如果从管理的角度审视，我们可以得到更多的启发．以ISO20000为目标，参考ITIL的实践理论，借鉴兄弟院校的经验［1－2，4］，充分结合自身的条件，建设和完善适应我校现有环境运维管理体系，向管理要效益，是我们运维工作的指导方向．