云计算环境下的校园虚拟化平台的构建研究

王健

摘要：随着信息化进程的不断加快，互联网技术逐渐的广泛应用于社会生活的各个领域，由于互联网技术的不断更新和进步，云计算已经成为一种全新的互联网服务模式，受到社会各行业的高度重视。在当前高校的信息化建设中，有相关的文件明确规定要大力推动高校的数字化建设，建设一批集信息发布、网络学习、学生管理以及校园娱乐和生活于一体的高质量虚拟化平台，从而推动相关数据的整合与共享。随着云计算在我国教育教学领域逐渐的发挥优势和作用，借助云计算推动技术改革、通过信息化建设促进教育现代化的发展显得日益重要。文章在这样的情况下，对云计算环境下校园虚拟化平台的构建进行探讨和研究，解决当前高校信息发布和共享等问题，为全校师生提供更加优质和方便的服务。

关键词：云计算；高校信息化；虚拟化平台；构建研究

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）33-0049-02

伴随着互联网技术的不断发展，信息化已经逐渐渗透到社会生活的各个方面，给人们的生产、生活以及学习方式带来了非常大的变化。信息化建设已经成为当前社会各领域关注的重点。校园信息化作为信息化建设的先行者，经过长时间的发展和完善，在技术和规模方面都具有一定的成效，为高校的教学管理工作带来比价深远的影响。当前，信息化建设的不断发展使得校园业务应用在日益丰富，在信息化建设的早期部署中，要为每一个业务应用配备相应的硬件设备，这样导致硬件数量迅速增加，投入成本在不断加大，但是其利用效率却在逐渐下降，造成了资源的浪费，同时也使得维护和管理难度上升[1]。在这样的情况下，如何在云计算环境下构建校园虚拟化平台，实现基础设施的充分利用和有效管理，是目前高校信息化建设所急需解决的问题。

1 云计算的基本概述

1.1 云计算的定义

云计算实际上所指的并不是一种单纯的技术，而是通过综合运用现代化通信技术、计算机技术以及其他相关的技术将庞大的数据信息进行虚拟化处理组成一个巨大的数据信息资源库，是一种综合性的思想方法[2]。其主要的目的是为用户提供更为优质的服务，实现对用户所需要的信息进行合理的分配和优化管理。

1.2 云计算体系

云计算的体系架构主要有三个层次构成，分别是服务层、物理层、虚拟层。其中，服务层主要是对虚拟层中的相关设备进行集中的管理，同时为用户提供相应的服务。物理层是该体系中的基础和最为关键的部分，可以决定云计算体系是否能够正常的发挥作用，它的主要作用是为整个系统提供运算的能力和存储数据信息的媒介。虚拟层的主要功能是把物理层中的相关设备进行虚拟化处理，同时将物理层中的运算能力以及存储进行合理的区分，以便于系统可以根据用户的需要对数据库的资源进行合理分配，对相关的设备进行适当的调整，最终目的是为了促进云服务的实现。

在云计算运行模式中，用户对数据信息的使用和管理是相互独立的，是由云计算系统对数据进行集中化管理，用户可以借助互联网以及终端根据自身的实际需求，对数据信息进行应用。通过云计算的服务模式，我们可以得出云计算在实质上来说是在互联网基础之上所进行的超级运算模式，其主要服务模式包括云储存、线上软件的租赁、主机的租用和相关应用平台的服务。

2 利用云计算构建校园虚拟化平台的意义

在目前的校园信息化建设中，虚拟化平台是其中最为核心和关键的部分，对于学校日常的运营管理起到十分重要的作用。随着校园信息化建设的进一步深化，学校正常的教学工作、生活学习、娱乐休闲以及运营管理等方面都需要信息化平台提供一定的技术支撑[3]。在信息化建设的初期阶段，学校的各个部门根据自身发展的需要构建了相应的业务应用系统，具体的如教务系统、学生信息管理系统、教师管理系统等。但是随着信息化的不断发展，这些业务系统所需要的数据信息也随之扩大，这对服务器的存储能力提出了更高的要求。在这种情况下，急需构建高质量的信息化平台，来达到对校园信息化基础设施的充分利用，同时对于各项业务系统进行管理和维护。

因此，利用云计算和虚拟化技术构建校园虚拟化平台，提升校园信息资源的利用效率，降低各个业务系统的维护和管理难度，保证信息数据的安全可靠性，实现数据信息的共享。通过云计算和虚拟化技术的应用，可以实现对校园基础信息资源的有效整合，形成一个动态化的虛拟资源库，可以根据不同业务系统的请求分配一定的资源服务，改变校园信息化模式。

3 云计算环境下校园虚拟化平台的构建

在当前，构建虚拟化平台所需用到的关键技术是虚拟化技术，它也是云计算应用中的关键技术之一，是通过对类似资源进行抽象、隐藏属性和操作差异，提供一个通用的、标准的服务接口，使得用户能够通过接口实现对IT基础设施的维护和使用。构建虚拟化平台的主要目的是促进IT基础设施架构的精简化，实现对应的动态管理，提高对基础设施资源的利用率[4]。具体的从以下几个方面做到虚拟化平台的构建。

3.1 系统的虚拟化

系统虚拟化的构建能够实现服务器由硬件到逻辑的抽象，同时通过逻辑服务器的形式为用户提供服务。通过虚拟化，用户面对的将不再是物理服务器，而是安装在服务器操作系统之上的虚拟机系统实体。它可以实现对数据中心的服务器硬件资源进行隔离，进而形成许多相互独立的虚拟机系统；而且也可以使得众多的服务器共同构成一个大型的虚拟机系统。同时，可以通过虚拟化技术将CPU、内存、硬盘等硬件资源进行有效整合形成一个统一的虚拟资源库，利用构建的标准接口为学校正常运行中各业务系统的需求分配一定的资源。这样不仅使得硬件资源的利用效率得到提高，降低了管理维护的难度，而且增加了系统的灵活性[5]。

通过系统虚拟化使得相关的硬件设施构成逻辑独立的虚拟服务器，其一可以大幅度的降低硬件资源的规模，减少空间的占用，实现数据中心资源的有效利用。其二，可以保证资源库中虚拟机的在线迁移和负载均衡，满足全天候运行的需要，保证数据中心的稳定性。

同时，系统的虚拟化还可以起到以下的作用：可以满足同一物理服务器上多个任务同时运行，实现资源的优化，提升资源的利用率；通过对系统实行统一的管理和规划，可以实现对应用的有效维护，简化管理；通过标准化的接口，能够实现异地服务器硬件和系统的整合，确保数据共享和安全；可以实现连续性操作。

3.2 存储虚拟化

存储虚拟化指的是通过虚拟化技术将许多不同的分散存储设备资源进行整合形成存储资源池，而且为用户提供接口一致的大容量和高速传输的存储服务，其目标是实现存储资源的共享。通过存储虚拟化可以将存储设备与物理服务器进行分离，实现独立管理，这样做有利于实现数据的集中备份、回复等[6]。相较于传统的存储方式，虚拟化存储可以实现存储资源的和异构数据的同样存储，同时可以通过相关的技术进行实时同步和备份，保证数据的一致性，而且可以有效解决由于文件损坏和病毒入侵所导致的安全问题，确保校园各项业务系统的持续运行。通过虚拟化对存储资源进行统一管理，不仅能够满足存储空间和容量的伸缩，达到对用户存储空间的动态管理和扩展，而且能够降低由不同存储设备所带来的兼容问题，实现存储资源利用率的提高。同时能够保证各个业务系统的安全性和存储的可靠性，尽可能降低由于存储问题对相关的应用产生影响。

存储虚拟化的作用主要有：可以制定标准化的存储系统，确保数据资源的可靠性和一致，对异构数据实现统一管理；可以提高对不同存储设备之间的兼容性，降低各个部门业务系统之间的隔离，实现数据资源的共享；大幅度的提高存储系统的灵活性和可扩展性；有利于集中管理而且可以减少存储硬件。

3.3 网络虚拟化

整个虚拟化平台在经过服务器虚拟化以及存储虚拟化之后在稳定性方面有了大幅提升，但是依旧需要借助网络实现信息的发布，与外部进行联系。但是在当前网络环境中存在着多种的网络应用，这就需要对网络进行虚拟化处理。网络虚拟化的实质是在网络设备之间添加一定的存储，利用虚拟交换技术物理网络分离成多个相互独立的虚拟网络，将网络资源整合为具有较高运行速度的网络设备，提供多样化服务。通过网络虚拟化能够实现并行网络服务和安全策略统一管理，确保网络资源的高效灵活，从而达到优化目的。

作为虚拟化平台的重要组成部分，在高校信息化建设中起着重要的作用，主要体现在以下几个方面：充分利用网络资源，当前高校的许多网络都处于未应用状态，通过虚拟化可以实现对其的有效利用；可以强化安全控制，在部分设备出现问题时，能够保证正常服务；可以提高网络宽带，降低成本。

3.4 桌面虚拟化

桌面虚拟化主要包括软件的虚拟化以及桌面环境的虚拟化，通过桌面虚拟化可以实现软件、操作系统以及相关硬件的分离。软件服务虚拟化指的是将有关的软件和运行环境在数据中心进行打包，通过浏览器交互的方式为用户提供服务。而桌面虚拟化则是通过对用户的桌面系统环境进行虚拟化，是将桌面环境集中到后台服务器中进行集中托管，通过后台服务器实现计算和存储。通过对软件和用户桌面系统环境进行虚拟化操作，可以有效解决不同应用软件之间的兼容，为用户提供优质的服务。利用后台服务器进行统一的管理，可以解决软件的兼容，强化软件的稳定性，还可以实现对终端用户的统一认证、管理和相应的资源配置，保证应用的安全和灵活性。在信息化建设中，桌面虚拟化具有以下作用：对数据进行安全保护，降低一定的硬件投入，有利于管理，同时具有良好的体验效果。

4 结语

伴随着信息化技术的不斷发展，高校的信息化建设逐渐复杂，而且对于数据的应用量也更加的庞大，在这种情况下，如何有效利用当前的基础资源促进高校的信息化建设进步。当前，利用云计算技术以及虚拟化技术构建校园虚拟平台，可以实现基础设施的充分利用和有效管理，促进高校信息化的发展。

参考文献：

[1] 李英壮，廖培腾，孙梦，李先毅. 基于云计算的数据中心虚拟机管理平台的设计[J]. 实验技术与管理，2011（5）：1-3.

[2] 王笑宇，程良伦. 云计算下的多源信息资源云体系及云服务模型研究[J]. 计算机应用研究，2014（3）：784-788.

[3] 董启标，汪颖，杨叶. 基于移动云计算的校园服务平台构建与实现研究[J]. 中国教育技术装备，2014（8）：39-41.

[4] 谭忠理. 基于云计算和大数据教学实训平台的设计研究[J]. 智能建筑与城市信息，2014（8）：86-90.

[5] 陈慧芬，曾裕林. 信息化环境下高校公共资源服务云平台的构建[J]. 实验技术与管理，2013（6）：80-83.

[6] 邓静，方绍正. 基于云计算的校园应用服务器虚拟化技术研究[J]. 宿州学院学报，2012，11：46-49.