基于虚拟化技术的高校信息系统整合研究

吴双江 郭梁 徐加新

摘 要：本文分析了高校信息系统建设现状，在此基础上提出了一种基于虚拟化技术的信息系统整合方案。实践表明，虚拟化整合后，服务器资源利用率提高显著，信息系统管理维护方便可靠，整合效果良好。

关键词：虚拟化；信息系统；整合

随着信息技术的快速发展以及对信息化需求的不断加强，高校已在教学科研方面建立了众多信息系统。随着教学科研任务的不断增加，对这些信息系统的应用需求越来越大，对其稳定性、可拓展性、经济性等要求也越来越高，高校信息系统建设发展面临新的挑战。因此，如何提高信息系统使用效益和管理维护水平，为教学科研提供稳定、高效的服务支撑，是当前高校信息化建设亟待解决的重要问题。

一、高校信息系统现状分析

（一）资源利用率低下

经过多年发展，高校信息系统建设已产生众多新老各类服务器。但是这些服务器大部分采用“一台服务器、一个操作系统、一种应用”的传统模式运行，如果没有相关任务，一些服务器将处于长期闲置状态，服务器总体资源利用率仅在15%—20%之间，大量资源被浪费。

（二）信息系统兼容性差

由于建设的时间和需求不同，已有信息系统所需运行环境不尽相同，硬件平台、操作系统、开发语言、数据库类型等存在不同程度的差异，比如，操作系统有Windows Server 2003 32位和64位、Windows Server 2008 32位和64位，以及Linux系统等；数据库有SQL Server、Oracle、MySQL等。面对各类系统对运行环境的不同要求，很难整合到现有某一台服务器上运行。

（三）管理维护困难

较多的服务器造成管理难度加大，系统管理员不得不经常应付不同服务器和不同应用的管理维护，服务器的运行状况不能及时掌握，操作系统以及应用软件也无法及时升级更新，这使得系统服务器经常在教学过程中出现不稳定甚至崩溃的情况，影响了教学效果。

针对上述问题，可以利用虚拟化技术，合理整合信息系统资源，充分提高服务器利用率、维护性和再部署能力。根据高校教学科研应用需求，本文讨论了基于浪潮oCloud云计算平台的虚拟化整合方案，对如何高效合理利用信息系统资源为教学提供服务进行了研究和探讨。

二、虚拟化技术

虚拟化是云计算得以实现的关键技术之一，它将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台物理服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，从而可以让原先的几台服务器集成到一台服务器中，使得信息系统不再受到物理上的限制。通过让服务器CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，来提高资源的利用率，简化信息系统的维护和管理，实现整合。虚拟化允许不同配置的多个虚拟机在同一物理机上独立并行运行，互不干扰。每个虚拟机都有自己的一套虚拟硬件，可以在这些硬件上加载不同的操作系统和应用程序。可以通过虚拟服务器管理平台对所有虚拟机进行统一管理调配，极大地提高了服务器资源利用率。

浪潮是国内知名的IT基础设施和云计算解决方案供应商，其云计算平台oCloud技术先进，在大规模资源监控、虚拟化和资源调度等方面具有强大功能，性能稳定，非常适合对指挥系实验室应用系统服务器进行虚拟化整合。

三、基于oCloud云计算平台的服务器整合和虚拟化部署

（一）硬件配置

由于高校有不少塔式服务器使用年限较长，硬件配置相差较大，需新购机架式服务器来取代原有服务器。机架式服务器在电源使用效率、空间占用以及硬件配置方面具有巨大优势，能够满足oCloud对硬件的要求，为此选择浪潮英信机架式服务器。

（二）搭建虚拟化架构

oCloud云计算平台包括oCloud Server云操作系统和oClient远程管理客户端工具两部分。浪潮英信服务器安装oCloud Server云操作系统，建立oCloud云服务器，并连接到高校网络中，从而在虚拟环境中形成一个资源池。在oCloud云服务器上创建多个VM（虚拟机），并为这些虚拟机分别安装Windows Server或Linux操作系统，使之成为能提供各种网络应用服务的虚拟服务器。

oClient是一款针对oCloud Server开发的功能强大的图形化管理工具。通过它，可以在Windows系统上采用远程控制的方式来管理资源池、服务器、存储设备和网络等，同时也可以部署、管理以及监视虚拟服务器的运行。准备一台单独的服务器，安装Window Server 2008 64位操作系统，然后安装配置oClient客户端。

（三）部署虚拟服务器

针对高校已建成的众多教学科研信息系统，均需要配置独立的虚拟服务器。对于使用操作系统和数据库大致相同的应用系统，其需要的虚拟服务器可以通过模板克隆来快速建立，例如分别建立Windows Server、Linux等不同操作系统类型的虚拟机模板，通过模板来配置虚拟服务器，然后根据各应用系统需求分配CPU、内存、硬盘等资源，并在之上部署信息系统。这样可以大大缩短虚拟服务器的部署时间，提高系统搭建效率。还可以通过P2V技术将原有物理服务器环境整体迁移到虚拟环境中，更加快速地建立和部署虚拟服务器。通过以上方法，最终将高校教学科研信息系统整合到物理服务器上，达到了预期目的。

四、基于oCloud云计算平台的信息系统整合应用效果

（一）虚拟服务器实时迁移，提高可维护性

借助oClient可以便捷、有效地集中管理所有物理主机和虚拟服务器，实现虚拟服务器实时迁移。经实验，通过oClient管理工具，能在实现零停机和服务连续可用的情况下将正处于运行状态的虚拟服务器在8—10分钟内从一台物理服务器实时迁移到另一台物理服务器上，并且能够完全保证事务的完整性。这样可以非常方便地对物理服务器进行维护，而不会妨碍信息系统的正常使用。

（二）服务器利用率提高，可扩展性强

基于oCloud云计算平台，物理服务器资源可供多个虚拟服务器共享，大大减少物理服务器的数量，服务器资源利用率提高到了50%—80%。同时，为增加新的信息系统提供了可扩展性。当需要增加新应用系统时，无需购买新服务器，只需提前规划资源增长，新建虚拟服务器，短时间内即可完成一台或多台信息系统服务器的部署，大大降低了服务器重建和应用加载时间。

（三）实现服务器高可用性，保证业务连续性

信息系统整合后，总体运行稳定，故障率降低，备份恢复简便，服务质量提高。虚拟化以前，服务器的备份都是通过专门的备份软件进行系统及数据的备份，过程复杂而且恢复时间较慢。而服务器虚拟化后，只需通过oClient管理工具的快照功能，即可方便的备份虚拟服务器中的系统和数据，而且所需时间短，大大简化了数据备份和虚拟服务器恢复工作。oCloud云计算平台通过透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构等功能建立起高可靠服务器应用环境。

（作者单位：空军勤务学院飞行保障指挥系）