高校信息中心服务器虚拟化方案研究

罗敏 王淑艳

摘 要 近年来，随着高校信息化进程的迅猛发展，信息技术已经涉及到高校教学、管理、生活、服务等各个领域，所需要的网络环境也各不相同，传统的信息化管理已经不能满足人们的日常需求。所以，将高校信息中心服务器虚拟化就迫在眉睫。

【关键词】信息化 高校信息中心 虚拟化方案

随着信息化技术的飞速发展，计算机的计算能力和存储能力也在不断进步，但在实际应用中，高校信息中心的资源利用率普遍低下，而信息中心的管理费用却逐年上升。传统的信息化管理，只是用一台电脑运行一个服务平台，使得处理器的应用效率低下，期间的维护工作也很困难，造成维护成本过高等问题。

1 什么是虚拟化技术

虚拟化技术是一种资源信息管理技术，它最早出现在20世纪60年代的BM系统，并在70年代的System370系列中逐渐流行。这些机器利用VMM，也就是虚拟机监控器的程序来生成多个可以运行独立操作系统的虚拟机。

近年来，随着多核系统、集群甚至是云计算的广泛应用和部署，虚拟化技术在校园和商业应用的优势也越来越明显。它不仅降低了IT成本，还加强了服务系统的安全性和可靠性，并且使虚拟化这一概念逐渐深入到人们的日常生活和学习中去。

虚拟化技术对于不同职业的人来说可能意味着不同的东西，这主要取决于他们所处的环境。打个比方说，在计算机科学领域，虚拟化不仅仅局限于虚拟机，它还对计算机资源进行抽象处理，比如运用虚拟化技术对物理内存的抽象，就可以使应用程序认为它本身拥有连续可用的空间，就算物理内存不足，应用程序也能在虚拟化技术下顺利运行。

它可以讓计算机相关模块在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行；也能把固定资源按照不同的需求重新规划和整合，以达到提高处理器利用效率的目的。

现在的虚拟化技术不仅仅包括虚拟服务器，我们已经发展出了网络虚拟化、存储虚拟化和CPU虚拟化等技术。它成功地使人们可以用一台服务器做到几台甚至几十台服务器都做不到的事，为一些高校信息中心管理提供了很多的帮助。

2 高校信息中心服务器信息化的新要求

高校信息化建设在逐步深入到日常校园生活中时，会遇到很多困难和问题。

（1）信息中心服务器的资源和数据相对分散，缺乏统一的规划，使信息中心的资源利用率不高；

（2）维持系统的服务平台数量过多，日常维护难度大、成本高，平台的安全性和稳定性也不能够保证；

（3）信息中心建设过程中各自为政，维护和实施相对分散，很难做到统一的管理和监督；

（4）每当有新的服务系统实施时，系统安装的成本高、安装到实施的周期长等等。

适当的运用虚拟化技术，可以有效的缓解以上问题，提高资源的利用率，减少整个信息中心的管理和维护成本，为高校建设提供更为便利的服务。

3 高校信息中心服务器虚拟化的技术方向

在虚拟化技术的应用中，主要是从两个方向来合理的分配高校信息中心服务器中的庞大资源。

一种方向就是化整为零，把一个物理的服务器虚拟成一个或者若干个独立的逻辑服务器，使用户可以在这些看似独立的逻辑服务器上运行不同的操作系统以及应用，而这个方向最典型的代表就是分区。分区可以将物理服务器上的资源划分到若干个虚拟的逻辑服务器上，使各个服务器能够独立操作。

另一种方向就是化零为整，把一个或者若干个分散的物理服务器虚拟成为一个大的逻辑服务器，使用户在一台服务器上可以同时使用和支配若干个物理服务器，而这个方向的典型代表就是网格。网格化这一创新模式就是依托网络信息技术建立一个全面、准确的综合管理服务系统，高校通过这个系统可以整合信息中心服务器的所有资源，为高校内的所有学生和老师提供便利的、有针对性的服务，从而提高高校信息中心服务器的管理和服务效率。

4 虚拟化技术在高校信息中心服务器的运用

4.1 存储虚拟化在高校信息中心服务器的应用

存储虚拟化，简单的来说，就是将一个或多个存储设备整合成一个容量很大的存储空间，并统一的对外提供便捷的存储功能服务。存储虚拟化将所有的存储资源虚拟成一个“存储池”，将许多零散的存储资源整合起来，进行资源分配，统一管理，能大大的提高资源利用率，还能有效的降低系统管理和维护的费用。

4.2 系统虚拟化在高校信息中心服务器的应用

系统虚拟化，就是在一台计算机上，虚拟出一个或多个操作系统。每个虚拟操作系统可以占用比较低的资源来运行更多的应用程序；在运行虚拟操作系统时，还可以快速的启动和停止，而不会影响其他任务；减少维护系统造成的中断时间，加强系统恢复能力，极大的保证了信息中心的数据安全。

4.3 网络虚拟化在高校信息中心服务器的应用

网络虚拟化，就是在一个固定的物理网络上虚拟出一个或多个逻辑网络来。目前，比较常见的网络虚拟技术包括虚拟专用网络（VPN）、虚拟局域网（VLAN）和虚拟专用局域网业务（VPLS）等。

近年来，通过虚拟专用网络技术，学生们可以在任何地方访问校内资源和校内图书馆的电子期刊，老师们也可以通过虚拟专用网络技术，实现网络办公的资源共享。使高校在提供网络信息化服务的同时，加大对网络资源的整合与优化。

5 虚拟化技术在高校信息中心服务器运用中的优点和缺点

5.1 服务器虚拟化的优点

5.1.1 节省能源损耗

虚拟化技术可以将一个或者若干个不同功能的服务器整合到一台物理的服务器上，充分彻底的利用多核多线程CPU的性能，来达到国家提倡的节能环保的目的；

5.1.2 节省空间

由于网络应用的不断更新和增加，服务器的数量也在增长，这就使互联网数据中心（IDC）的空间压力增大。而虚拟化技术可以将这些服务器进行整合，极大的降低了IDC成本；

5.1.3 保证操作的连续性

信息中心有很多服务都是24小时运行，但是只要某台服务器出现故障，就势必会中断服务业务，造成数据流失，而虚拟化技术可以在某台物理服务器出现故障时，让所有的虚拟机可以安全迅速的迁移到集群中的其他设备上，而不会中断任意操作；

5.1.4 缩短新系统的部署时间

一台新系统从提出建议到最终的应用，要经历规划、申请经费、采购新服务器、安装服务器、配置服务器和测试服务器等几个阶段，而虚拟化技術可以在新服务器还没有到货时，利用集群中剩余的资源来进行先行配置并测试，等新服务器到货后稍微调整一下就能投入使用；

5.1.5 减少硬件支出

虚拟化技术可以将多余出来的计算资源整合到一起，加以利用，而且生成的虚拟机也不用单独购买光纤卡等附件，极大地减少了硬件支出；等等。

相信在以后的使用中，虚拟化技术的优点会被更多地发掘出来，为高校信息中心能够提供更好的服务保证技术支持。

5.2 服务器虚拟化的缺点和漏洞

没有一种技术可以彻底解决高校信息中心服务器出现的全部问题，虚拟化技术也不可避免地存在一些缺点和漏洞。它主要可以影响以下几个方面：

5.2.1 虚拟机性能比不上物理服务器

目前最好的虚拟机技术也会或多或少的给系统带来性能损失，所以说，现有的虚拟机性能不可能超越物理机；

5.2.2 增压维护成本

使高校信息中心服务器虚拟化，考验的不仅是管理人员的水平，还必须提高技术维护人员的专业技能，这也从另一方面增加了维护成本。

5.2.3 故障判断比较复杂

传统方式下出现故障时，技术人员只需要检查硬件系统和软件系统就能发现故障原因，而使用了虚拟化技术后，除了检查硬件和软件以外，还要确定虚拟化系统是否正常运行，这就为故障排查增加了一定的难度；

5.2.4 增加学校许可证成本

由于每个虚拟机上的操作系统和应用软件都要求是正版的，所以，一旦无节制的建立虚拟机，会极大地增加学校许可证的成本，并且在许可证的管理上带来许多的困难。

虚拟化技术在运用中虽然存在很多漏洞，但是它为高校信息中心服务器运作提供的便利是不可忽视的。

6 高校信息中心服务器虚拟化方案

为了更加合理的实现高校信息中心服务器的虚拟化，在虚拟服务器部署之前，首先将原有的服务器硬件重新规划，改变用途，集成必要的硬件组成部分，随后集成网络和存储系统。当这些都准备就绪以后，就可以安装虚拟化软件了，安装完毕后，将现有的应用程序迁移到虚拟系统中，并投入使用。

学校可以根据不同的操作系统来建立相对应的虚拟服务器，了解物理服务器的各项参数，如存储空间、平台负载量及最大用户在线量等，来建设虚拟服务器，并为各个服务器分配对应的CPU、内存及网络类型等，来满足正常运行的基本条件。

基于虚拟化技术的诸多优势，高校可以分期投入建设，先把访问量最大的服务系统迁移到该平台，比如说校园网、邮件和教务系统等。等到老师、学生和技术维护人员习惯和熟悉了该应用之后，再考虑在信息中心全面实行虚拟化。而替换下来的老旧服务器也能够作为备份存储，用于日常的数据备份，减少硬件资源的浪费。

通过管理软件也可以快速的对现有的操作系统进行复制，大大缩短了新程序的建设与实施；对服务器平台进行集中统一管理，既能降低管理难度，又提高了信息中心服务器资源的使用率。

7 结语

合理的利用虚拟化技术，对于整个高校信息中心服务器是很必要的。它不仅降低了物理设备的采购成本，提高了系统的安全性和可靠性，节省了运行设备的能源消耗，统一管理和维护，还能以较小的成本来提供更好地网络服务，对建立智慧节约型的大学校园有着深远意义。

参考文献

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[4]苏冠东，李勇胜，车树炎等.服务器虚拟化技术在高校网络中心的应用[J].无线互联科技，2012，（10）：152.

作者单位

1.河南医学高等专科学校现代教育技术中心 河南省郑州市 451191

2.河南医学高等专科学校护理系 河南省郑州市 451191