高校教务服务器系统升级方案

2017-03-29姚文伟

赤峰学院学报·自然科学版 2017年3期

关键词：系统升级教务备份

姚文伟

（莆田学院教务处，福建莆田 351100）

高校教务服务器系统升级方案

姚文伟

（莆田学院教务处，福建莆田 351100）

随着社会信息化水平的不断提高，高校也越来越依赖教务管理系统来实现智能排课、网上选课、学籍管理、考务管理等功能.而随着高校在校生规模的不断扩大，要保证教务管理系统的顺畅运转，就需要对教务服务器系统进行升级.

高校；教务；服务器；升级

随着高等教育的不断发展，各高校的招生规模也在不断扩大，许多高校之间纷纷进行合并，规模大、校区多的高校要进行有效的教务管理，必然要采用智能化的网上教务管理系统，才能满足日常管理的需要.学校需要稳定的教学秩序，这就需要保障教务管理系统的正常运转，除了教务管理系统本身性能的稳定，配备与之相适应的服务器系统也非常重要.而在教务管理系统运行缓慢，不能满足教学管理需要时，就要对服务器系统现状进行分析，找出原因并给予升级改造.下面以我校为例，对教务服务器系统升级过程进行总结，给高校教务服务器的升级提供一个案例.

1 服务器系统原有现状分析

我校从2007年开始使用正方教务管理系统，教务管理系统是一个承载着智能排课、课表查询、成绩查询、学生网上选课、教师成绩录入等功能的应用系统，因此教务管理系统运行的好坏，直接影响到全校正常的教学秩序.正方教务关系系统刚投入使用时，因为数据库中的存储的数据量少，检索这些数据服务器承担的压力就比较少，随着我校在校生规模的不断扩大，每个学期数据库中都要添加入十万条的数据.目前存在的主要问题是：在公共选修课选课阶段，学生需要通过教务管理系统的选课功能进行选课，而在大量学生同时进行选课期间，服务器系统繁忙造成某个时间段内信息堵塞，使得很多学生无法进行正常的选课.而在期末考试阶段，许多老师要同时在教务管理系统录入成绩，而更大量的学生要通过教务管理系统查询成绩，并发需求很多，这样服务器又变得十分繁忙，又造成了信息堵塞.要改善目前的情况，首先我们需要分析现有环境中哪些环节存在瓶颈以及对教务系统正常运行影响的程度.

原有系统拓扑结构图

1.1 网络因素

从以上拓扑图可以看出，教务系统的应用与WEB服务器网络分布位置是直接连接我校网络中心核心路由Cisco7609的，提供给使用内外网的师生进行教务系统的访问.学生主要是通过学生宿舍的网络经过宿舍区的路由器连接公网与校内网的，因此，在白天时段，宿舍区的网络除了需要负载学生进行选课或成绩查询的网络流量，更大的一部分是负载学生进行学习娱乐的公网访问所产生的网络流量，此时表现宿舍区路由的CPU占用率居高不下，从而造成白天教务系统运行十分缓慢.避开了大多数学生进行学习娱乐的网络访问时段，比如半夜以后，此时进行选课或成绩查询就不那么拥堵了.

除此，与教务系统的应用与WEB服务器同属的DMZ 2区还有一部分其他应用服务器直接连接核心路由Cisco7609进行学校的其它事务运作，也会占用一部分核心路由的资源.

但是，这些网络设备的建设，关系到整个学校的网络使用情况，进行更换与调整的难度与周期都相对比较长.因此，我们能做的是对现有的网络资源进行更加合理的使用与优化.

1.2 硬件平台IO瓶颈

除了合理与优化网络使用，我们更需要对现有的教务系统硬件平台进行升级与改造，来改善目前IO并发低下的现况.原有的教务系统应用与WEB服务器，是使用IBM xSeries 236塔式服务器，搭配1颗单核Intel至强3.2GHz主频处理器，2GB内存.IBM xSeries 236塔式服务器，它是一款部门级相对低端的服务器，不具备高性能、高稳定性等特点，无法提供良好的IO并发能力.采用此服务器进行关键的教务系统应用的运行，表现为CPU、内存占用率100%，如此大的硬件平台瓶颈，是造成教务系统在集中选课或成绩查询期间IO并发量完全无法满足拥有1万多名师生进行网上教学使用的.

2 服务器系统升级方案

系统升级改造后的拓朴结构图

从以上现况的分析，我们有针对性的对原有服务器系统进行升级和改造，不仅提高了应用与web服务器和数据库服务器的性能，更是提升了原有系统的稳定性与可靠性.具体调整方案如下：

2.1 优化现有网络资源

随着选课期间对教务系统访问的学生数量的急剧增加，给教务系统应用与WEB服务器带来了越来越大的压力，本次升级改造将实现访问流量在负载均衡集群内的各个服务器上均衡分配.充分利用各个服务器资源，是网络改造的重要目标.由此，增加两台F5 BIG-IP LTM3600负载均衡器保证用户访问流量能在3台负载均衡集群服务器上均衡分配，大大提高服务器资源的利用率.并且当集群中的某台服务器发生故障时能被F5负载均衡器及时检测到，并且自动将故障服务器隔离，不会影响全体师生对教务系统的正常访问.直到其恢复正常后自动加入服务器群，实现透明的容错，保证服务器整体性能得到大幅提升.

2.2 提高应用与web服务器的性能与并发能力

考虑到原有IBM xSeries 236塔式服务器低下的性能对整个系统的运行造成的较大瓶颈，改造如下：

首先，新增2台超高性能的IBM X3850X5服务器，提供X86平台最高的工作负载处理能力.比原有的IBM X3850M2在各项测试中，性能提升2-3倍，为关键的教务系统应用提供优秀的并发能力.并且与原有的一台IBM xSeries 236服务器组成一个高性能负载均衡集群，共同为教务系统的应用与web服务提供并行处理能力，改善高IO访问时硬件资源不足的情况.这三台负载均衡集群服务器主要提供给使用公网对教务系统进行访问的广大师生.

其次，我们将原有的教务系统服务器IBM X3850M2调整至内网位置，主要负责使用校内网的教学秘书进行教务系统客户端的访问以及使用校内网对教务系统WEB服务进行访问的一小部分师生.

2.3 提高数据库服务器的稳定性

原有的教务系统数据库服务器作为整个教务系统后端数据读写的根源保障，其性能与稳定性是重中之重的，原有的数据库服务器IBM X3850M2虽然是X86架构第一个突破百万运算能力（tpmC）测试的服务器，但是作为X86架构，其稳定性远远不如基于RSIC精简指令集的小型机.RISC服务器在硬件架构设计上与X86服务器有很大的差别，使用了非常多的冗余技术和高可用技术，因此稳定性较高.本次推荐采用IBM POWER550作为数据库服务器硬件平台，它具有高主频、多线程并发等特点不仅能为教务系统数据库应用提供优秀的运算能力，同时也能够大大提高数据库应用系统的稳定性.

2.4 保证原有关键数据库数据备份

原有的教务系统数据库服务器为X86平台服务器，现在变更为基于RSIC精简指令集的小型机，但是对于Oracle数据库的备份手段是不变的.当Oracle数据库迁移至小型机后，依旧采用逻辑导出备份与物理RMAN热备份相结合.同样利用赛门铁克NBU进行自动化备份调度，将oracle数据库的逻辑备份与热备份安装自定的时间备份至备份服务器上.