基于云计算技术的机房管理模式探索

2022-03-29宋飞飞

信息记录材料 2022年2期

宋飞飞

（国防大学政治学院西安校区陕西西安 710068）

0 引言

机房是我国各大高校、研究院以及单位建设的重要组成部分，主要用于交流学习、资源搜集、实验研究等活动，电脑存储数量多且对管理人员的要求较高。随着社会的发展，传统管理模式已经无法满足现代用户的使用需求，出现一系列的使用问题，而基于云计算技术的管理模式能够有效提高管理效率，降低维护成本，在确保数据安全的情况下实现共享。

1 云计算技术含义与特点

1.1 含义

云计算技术的首次提出是在2006年，主要通过网络的形式为使用者提供动态性虚拟服务，是一种以共享为原则的基础网络框架，根据需求来拓展搜索范围，在一定限度内实现对信息和资源的拓展与应用，其工作原理可以视为远程分布式控制，将具有针对性的计算方式下达到一定数量的分布式计算机，从而帮助企业实现资源的传输与交换，同时按照要求来对分布式计算机的存储系统进行有效访问。从广义上来讲，云计算技术的本质在于结合用户的实际需求对计算机系统进行改良与优化，从而建设内部系统平台，实现模板化智能化管理。

1.2 特点

云计算中的“云”是指海量的虚拟计算资源，能够实现日常的自我管理系统内部维护功能，主要表现为大型服务器群体，在存储服务器、网络服务、宽带等资源的共同作用下形成一个看不见摸不到的网络，因此云计算技术具有虚拟性特点，由于没有明确的形式和范围，具有一定的抽象化，因此将其定义为“云”，作为资源使用者，只需要掌握一部终端便可通过网络来提出自己的需求，不需要关注资源的具体来源。

云计算技术具有一定的可靠性，突破了以往本地计算机搜索的限制因素，从多种渠道和数据副本中搜索用户需要的信息，并根据副本容错和节点重构的方式来确保最终所得数据的真实性，最终呈现出最佳答案，相比于传统的计算机功能。云计算技术能够大大节省用户自主思考和运用的时间，提高搜索效率，使其能够将工作重心放在其他重要的事情上[1]。

云计算技术的性价比较高，首先“云”的规模相对较大，并且能够实现大规模管理与维护，部分自动化或机械等企业的集中管理工作会造成大量的经济支出，而在云计算的支持下，企业不再需要支付昂贵的管理费用，还能提高整体的管理效率。

2 传统机房建设模式管理问题

2.1 维护费用高，缺乏统一管理

我国“科教兴国”战略主张将科学技术作为第一生产力，随着时代的进步和科技水平的不断提高，信息产业已经突破原有的限制，逐渐趋于多样化发展。目前在机房管理过程中经常会出现应用软件更新速度快且对硬件的要求较高的现象，为了确保日常工作或学习不受到影响，机房管理部门会定期进行硬件更换与调整，其更换周期普遍以两年为主，若超过更新期限则会造成一定的教育损失。此外，由于部分机构的经费有限，机房维护与管理的工作无法实现一次性全部更新，每次只能在小范围内进行调整与优化，以批次的形式购置计算机，导致机房内部的计算机规格、功能、配置存在一定差距，早期购买的计算机使用年限已久，这对计算机的维护工作带来一定压力，无法实现统一规划和管理。

2.2 软件授权问题突出

由于大部分学校普遍只有1～2个机房，平均每个机房每天需要供6个班级使用，每位教师的上课形式有所差异，在计算机中保存着各类办公软件或授课软件，因此计算机需要具备多种转换系统，划分出操作标准，软件版本升级工作相对复杂，在一定程度上提高了管理人员的工作量。此外，由于部分学生和教师的不正规操作，导致计算机系统受到病毒侵害，对管理工作造成严重影响[2]。一些高校在进行机房教育或相关实验研究中需要安装专用的软件，而一些正版软件在安装和后续升级中需要缴纳一部分的版权费用，一些学校或单位为了减少成本支出，经常会下载盗版软件，这类软件一般都存在一定的安全漏洞，甚至携带病毒导致计算机系统出现瘫痪。

2.3 实验教学分散，数据保存困难

就目前情况来看，一些机房的管理工作存在一定漏洞，在进行授课或研究实验时会将一些重要信息保存在桌面或其他文档中，由于人员流动性较大，使得一些文档和数据信息会出现丢失、泄露等现象，严重影响了教学和实验的进展，这是机房管理者无法进行直接干预的问题。

3 基于云计算技术的机房体系结构

云计算作为虚拟网络的主要表现形式，可以将其分为基础设施服务、软件服务以及平台服务，能够有效提高机房管理效率，首先基础设施服务能够以网络为交流平台，为有需求的用户提供计算机、防火墙、网络连接等利用率较高的基础资源，用户可以运行各种软件和程序。平台服务是指将编程环境、Web系统以及相关数据库类提供给用户，使其能够根据自己的需求创建新的测试环境。软件服务是指一些开发商在服务器中加入APP客户端，用户不再受到硬件、设备等限制。如表1所示是基于云计算的机房设备整体构架。

表1 基于云计算技术的机房设备整体构架

如表1所示，云计算技术将机房设备框架分为5个部分，每个部分都有其价值意义，如图所示第1层为终端用户访问层，在计算机中登录远端服务设备，这种方式不仅能够提高服务质量，还能有效降低设备更新成本；第2层是云平台服务层，能够根据用户的设计需求进行调整，并为其提供专业性服务，主要针对一些研究人员的开发与调试工作；第3层为虚拟化层，通过转换的形式将具象资源经过一系列的处理转化为抽象资源，将复杂的物理信息进行屏蔽与过滤，最终输出为精炼的逻辑构架，从而降低设备管理人员的压力；第4层为物理硬件层，其中包含最基础的硬件设施，如数据存储设备、小型机、路由器等；最后一层是将整个系统连接的过渡层阶段，针对具有不同显示功能的层级之间提供相关数据，主要出于安全性的考虑[3]。不同层有着不同的作用和功能，具体而言，主要包括以下几个方面：首先对于应用层而言，其作用主要体现在向机房提供相应的软件，将学校机房有需求的软件部署在服务器群组上，然后借助网络直接向用户提供相应的软件服务，这样一来，用户便可以直接应用所需软件，不必再重新下载安装相应的软件。用户可以按照自身的需求，向云计算中心提出申请并注册，然后直接支付相应的费用便可以通过“租赁”的形式来使用相应的软件。应用层可以为用户提供极大的便利，不仅无需下载安全相关软件，而且也不用对这些软件进行维护和升级，能够帮助用户节省软硬件成本。其次，对于平台层而言，其作用主要体现在向用户提供服务器平台、中间平台和硬件平台，借助这些平台，用户可以直接进行应用程序开发。除此之外，平台层还具有病毒防护以及软硬件监控等方面的服务。由此可见，平台层的作用也十分显著。再次，对于基层设施层而言，其作用主要体现在可以为用户提供计算机基础设备与设施。具体来讲，所提供的内容主要包括计算机硬件、储存设备、服务器集群以及网络设备等。借助基础层，可以将计算机的硬盘、CPU以及储存等基础设备进行整合，形成一个虚拟的资源池，然后借助该虚拟资源池提供计算机基础设备与设施方面的服务，机房可以通过基础层进行资源储存等，能够为机房管理提供有力的支撑和极大的便利。最后，对于虚拟化层而言，虚拟化成通常需要与平台层相互配合，可以提供硬件服务，如硬件的维护、硬件的检修以及硬件的管理等。因此虚拟化层的作用也不容小觑，是保证机房硬件设施性能的重要手段。总之，基于云计算技术的机房管理模式，终端用户的所有数据信息均通过云端进行储存，不仅可以保证储存空间的充裕，而且在用户有应用需求时可以直接从云端进行下载。同时，云计算服务商对用户使用的应用软件进行统一部署，并负责对这些软件的维护，用户只需借助应用层便可以直接应用相关软件，而且即使在终端计算机出现系统崩溃或者无法开机等问题，也能够保障软件的正常应用。除此之外，云计算中心还为用户提供了一个开放式的共享开发平台，这样一来，用户也可以将在自己开发的个性化应用储存在云计算中心，而借助共享开发平台，其他用户也可以对其加以应用，进而能够为其他用户提供服务。同时在为其他用户提供服务的过程中，还可以收取相应的费用，进而降低开发成本。

4 基于云计算技术的机房管理模式探索

4.1 降低管理成本和维护费用

云计算技术的包容性较强，对计算机硬件配置的数据要求和等级效应不强，将云计算技术投入在机房管理中能够有效减轻部分经费压力，不必再由于软件升级、硬件配置低而进行更换，只需要具备基础的运行能力即可。学生或研究人员可以将本地计算机不支持的工作转移到“云”中，从而降低对本地计算机存储或系统的损耗，在云计算的使用过程中，不会再出现由于型号不统一而产生的管理不平衡情况。在传统的机房管理模式下，学校往往需要花费大量的资金用于机房的软硬件建设。而随着计算机技术的快速更新，机房设备更新换代速度越来越快，学校在这方面的投入数额不断增加。不仅机房建设成本不断提升，而且在机房建设过程中还要投入大量的人力和时间。而云计算技术的运用则可以有效解决这一问题，云计算对访问终端并无过高的要求，只需普通配置便可以实现对终端的访问。在学校机房建设过程中应用云计算技术，只要将所需的应用软件安装在云计算中心服务器上即可。如果需要应用软件，则可以直接通过云计算中心的服务器便可以实现。这既能保证各种软件的应用，也能降低机房建设成本，同时也能节省大量的人力和时间。

4.2 教学数据安全保障

云计算技术不仅能够提高机房的管理效率，还能确保相关信息与数据的安全，根据使用者的存储需求提供相关服务，并将原有数据进行复刻，确保不会因为信息丢失而造成一定损失。基于云计算的存储平台具有一定的保密性，能够明确授权用户的特定密钥与IP，对于没有授权的用户无法开启虚拟存储空间，只有正确的账户和密码才能实现对相关数据的读写。这种方式不仅快捷，还能有效降低移动介质传输带来的病毒风险，本地计算机服务器设备出现故障问题的情况也随之减少，为管理工作提供便利。在机房管理中应用云计算技术，打造云计算机房管理模式，用户可以直接通过登录云计算服务器的方式来获取计算和数据服务，通过这种方式能够更好地切断病毒传染的途径，有助于降低计算机遭受病毒侵染的概率，因此可以更好地保障计算机的安全性，极大地提升了机房管理的安全性。除此之外，借助云计算技术的优势，还可以在很大程度上降低服务器故障概率，即使服务器出现故障，也可以利用其他服务器来替代故障服务器，进而可以更好地保障服务器的稳定性，为用户提供更好的服务。

4.3 软件升级更加快捷，管理效率提升

云计算技术在机房管理中的普及能够有效提高管理人员的工作效率，以往计算机下载或更新软件时需要管理人员对每台电脑进行依次安装与维护，在进行的过程中难免发生遗漏现象，使得学员研究人员不得不更换设备，或自主下载，部分非专业人员在下载过程中会出现安装失误、病毒入侵等问题[4]。在云计算技术的引导下，管理人员可以利用大规模、分布式服务器进行操作，实现对多台计算机的同时下载、安装与维护，有效降低风险发生率。

4.4 实现资源共享

用户不仅是机房的使用者，也是机房资源的提供者，能够在云计算平台中发布各类资源实现共享，能够有效提高责任意识，将自己放置在机房管理者的角度，不断提高内部建设，实现资源的合理利用。

4.5 灵活部署桌面

在学校教学中对机房的应用频率较高，同时，学校涉及的专业较多，不同专业的学生在应用过程中会涉及大量不同的软件类型。不仅会应用到通用性较强的办公教学软件，而且还会应用到各种专业软件，除此之外，还会涉及各种考试系统专用软件等。由此可见，在计算机应用过程中会涉及大量不同类型的软件，这些软件的管理难度较高。而基于云计算的桌面云方案，管理员可以通过桌面云管理平台快速轻松制定不同的系统模板，并采用一键式桌面部署将每个虚拟机的系统进行快速更新。这样一来，不仅能够有效简化运维程序，而且还可以节省大量的时间。

4.6 解决机房管理服务器的访问限制问题

在以往的学校机房管理过程中，用户访问服务器的资源会受到相应的限制，并且由于学校机房的利用率较高，因此经常会出现同时请求连接的用户过多的问题，这会导致服务器资源紧张，甚至还会导致服务器直接崩溃。而借助云计算技术则可以有效解决这一问题，借助云计算技术，可以虚拟出大量的虚拟服务器，这样一来便可以对服务器资源进行统一的智能调配，进而可以更好地满足多用户访问需求，避免出现服务器崩溃等现象的发生。

5 基于云计算的机房管理注意事项

云计算的运用会受到网络质量的限制，在机房的日常管理工作中需要注意网络连接的通畅，避免出现网络卡顿、延迟等现象，时刻注意网速是否符合当前用户需要。此外，用户在使用“云”的过程中也意味着将自己的信息展示在“云”中，如重要数据、个人信息、家庭情况以及资产情况，因此机房管理者需要在显眼的地方张贴注意事项，告诫用户尽量不要点击未知网站，以免发生信息泄露的现象，被不良分子进行非法利用。云计算的发展速度虽然较快，但其中依旧存在一些技术性问题，还需要相关人员不断优化系统，同时明确划分虚拟与现实之间的关系，提高法律法规建设[5-6]。