基于私有云的高校云机房建设探讨

窦萌萌

摘 要：传统的高校公共机房面临着软、硬件资源维护工作量大、管理效率低等问题，进而对高校机房的建设和发展造成了制约。在这种情况下，将云技术引入到高校机房的建设和管理中，构建基于高校私有云的云机房无疑成了一种解决方案。文章对基于私有云的高校云机房建设进行一些有意义的探讨，希望对推动高校公共机房的发展能够有所借鉴。

关键词：私有云；云机房；建设

进入21世纪以来，计算机和信息网络技术取得了飞速的发展，而这推动了相关科技的进步。其中，云计算技术就是信息网络技术深度拓展后的产物。它自诞生以来，就凭借着其资源利用率高、使用成本低、易于统一集中管理和能够快速便捷部署等方面的优势，在高校机房和实验室等场所应用得越来越广。不同于普通机房，高校机房往往承担着大量的计算机教学任务，但机房内的设备因为购置年限不同，所有导致计算机配置往往无法统一。同时，由于各种计算机应用软件更新换代很快的缘故，导致学校机房的软件维护难度也比较大，这些都对高校机房的建设和发展造成了制约。如何提升高校机房的管理水平和服务能力成了当前亟需解决的问题之一。在这种情况下，将云技术引入到高校机房的建设和管理中，构建基于高校私有云的云机房无疑成了一种有效策略[1]。

1 高校机房管理的现状

因为信息网络技术与社会生产、生活的深度融合，所以高校目前在教学中也开始普遍采用基于计算机和信息网络的教学模式，比如多媒体教学手段等，这些都有力地推动了教学质量的提升。目前各大高校基本都建设有公共机房，但随着高校扩招的连年实施，我国高校的在读学生普遍都保持在l万以上，这使得传统的机房管理暴露出了很多问题。

1.1机房资金投入量大，硬件升级滞后

因为要满足相关的教学需求，所以各大高校往往都会大力推动机房建设，计算机本身的价格再加上3-5年的售后服务，导致高校机房建设的成本较高，即使部署一个普通机房，动辄也得花去数十万。与此同时，目前的计算机硬件更新速度非常快，今年才配备的机子到了明年就配置落伍，导致高校机房总是处于一个需要不断升级换代的尴尬境地。一些实力雄厚的高校往往可以每隔几年就进行升级，但大多数高校出于成本考虑，往往选择不升级或滞后升级，制约了机房的建设和发展。

1.2机房数量众多，但利用率不高

上文已经提到，目前绝大多数高校都建有数量众多的教学机房，但这些机房却往往分属于不同的院系，采用二级学院自治管理的模式。但不同学院的教学内容不同，所以导致计算机上安装的软件系统也存在较大差异，再加上不同专业对计算机教学的需求不一致，致使不同教学机房的使用率也都不一样。这些共同造成了高校机房的总体空置率比较高，并且分属不同学院的机房也难以做到有效共享。

1.3机房管理任务繁重，管理成本高

对于高校而言，分属不同二级学院的机房对软件系统的要求不一样，甚至同一学院的机房在不同学期都会要求安装不同的软件平台。传统同一机房的不同计算机主要会采用Ghost等方式进行统一安装，但这种方式导致机房的管理任务非常繁重，管理成本也比较高。

1.4机房能耗高

众所周知，计算机在使用过程中会消耗一定的电能，目前普通PC的功耗一般都在200-400 W的范围内。即使高校机房中的计算机功耗都处于200 W的最低档，那么一个由50台PC组成的机房总功耗就会达到10 kW，而且这还不包括保证机房正常运行的交换机和空调等系统的功耗，进而造成高校机房的能耗非常之高[2]。

2 高校部署云机房的优势

2.1便于多终端设备间的资源共享

在当前的中国高校，师生在使用学校公共机房的同时，大多还会同时使用个人PC、平板电脑和智能手机等多种终端设备，而传统的机房建设模式不利于资源在多个设备间的共享。云机房（见图1）的出现解决了这一难题，它可以实现资源在个人多个终端设备间的共享和统一。

2.2提高机房的利用率

相当于传统的计算技术，云计算的最大优势就是可以实现资源的虚拟池化，进而真正做到按需服务和计费，同时还便于用户随时随地地接入。当用户向云平台申请服务后，云端会提供与用户需求相匹配的计算和存储资源，进而极大地提升了资源的利用率。因为计算和存储资源不用再配置在用户本地，而是可以让用户进行“按需租用”，所以云计算的服务具有很大的弹性和伸缩性。

2.3机房集中管理维护，降低维管成本

在云机房的模式下，计算机终端基本不需要进行升级，只需要云端对服务器硬件和其上部署的软件系统进行升级即可。因为云端支持远程维护客户桌面系统，所以机房管理人员就可以在终端对用户机房内的终端进行统一的系统安装和调试，这就大大地节省了硬件和人力维护成本。

2.4降低了机房的能耗

云模式下，机房内的计算机终端不再强调高配置，所以通常都可以对终端进行“瘦身”，使得机房终端的耗电量大幅降低。这对于高校等拥有数量众多的计算机的单位，就可以节省大量的能耗，同时这对降低机房空调系统功耗也具有积极意义[3-4]。

3 高校私有云机房的架构与实施

3.1资源解耦合的体系结构

对于高校私有云机房的实施而言，资源解耦合体系结构十分重要，资源虚拟化是云计算关键核心技术之一，它使得原本高度耦合的硬、软件资源间实现了“解绑”。通过资源虚拟化，用户在使用相应的软件服务时就会变得更加高效，而且硬件的实现也变得更加快捷，这些都促使用户的工作效率大大提升。云计算是一种强调用户服务体验的新兴信息技术，它改变了传统的资源配置方式，使得电脑和网络不再是中心部分，用户的需求被放在了首位。在云计算的环境下，通过资源的虚拟化技术，可以实现对CPU、存储设备和网络的统一调度管理，这样就使得高校原本分散的计算资源和存储资源能够被更多的人灵活应用。操作系统的解耦合是指让机房内终端桌面上的应用软件虚拟化。网络的解耦合是将不同的网络环境进行虚拟化，从而对网络中的数据进行资源共享。此外，针对高校公共机房管理维护繁重的问题，云机房还可以实现管理服务的解耦合，通过利用私有云中的系统服务来进行解耦合操作，将系统的可用性及其内数据的安全性都在私有云中实现。根据当前我国云计算技术的发展现状来看，已经具备了足够的能力来设计出基于云计算的解决方法，利用高校的私有云及其可靠的虚拟应用建设方式，就可以让高校的机房建设和管理转向新时代的模式，这不仅会显著提升高校对机房的管理质效，更为其今后在计算机等相关领域的发展奠定了坚实的基础[5]。

3.2虚拟化的私有云资源

对于基于私有云的高校云机房实施来说，重点是实现私有云资源的虚拟化，具体则包括服务器虚拟化、桌面虚拟化和应用虚拟化。

在私有云机房建设时，将服务器虚拟化具有众多优点，比如可以降低成本、提升计算处理能力和效率等。虚拟化服务器是一种先进的技术，通过对服务器计算资源的统一调度和集成管理，可以使大负载工作也能很好地完成，为高校云机房的管理提供了理想平台。同时，服务器虚拟机还具有强大的操作能力和适用性，可以应用到不同的应用系统中，对高校各个二级院系提升机房内终端的使用效率也具有良好的效果。

桌面虚拟化。虚拟化的桌面是高校私有云机房的建设重心，通过将机房终端的桌面进行存储与执行，并集中存储在机房统一管理平台的虚拟机上，使得各种应用软件系统都可以得到大力支持。而且作为一种端到端的交付方式，师生可以根据教学需求来租借不同的软件服务，营造出一种不一样的感受和体验。利用虚拟化桌面还可以在不影响计算性能和响应速度的前提下，对终端桌面的操作内容进行用户个性化的设置。

高校公共机房建设的传统瓶颈之一就是需要提供各种类型的软件系统，这就给机房的维护和软件升级造成了很大的麻烦。而有了虚拟化的应用功能后，就可以通过高校的私有云中心对用户的终端应用环境进行灵活控制，这不仅方便了用户使用和机房维护，也让高校的网络环境变得更加安全。

[参考文献]

[1]龚卫，李鹏辉.云机房网络的建设和维护及思路分析[J].数码世界，2017 （11）：234

[2]赵琦.浅谈教育云机房建设过程中总体架构的设计[J]计算机光盘软件与应用，2013 （6）：9-11

[3]祁爱萍.云机房网络的建设及维护工作探讨[J].信息通信，2016 （9）：189-190

[4]葉若芬，孙书明，孙煦骄.云机房的管理和应用[J]河北工程技术高等专科学校学报，2016 （1）：39-43

[5]梁伟鹏.高校云机房后期维护管理研究[J]科技资讯，2017 （23）：29-30