基于多校區(qū)異地廣域網(wǎng)的虛擬云服務(wù)探索

　　摘要：由于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)已形成遠距離、多校區(qū)的辦學(xué)格局，迫切需要進一步整合校內(nèi)資源，節(jié)約辦學(xué)成本，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和數(shù)字資源的遠程、快捷及協(xié)同共享等作用和優(yōu)勢，著力加強網(wǎng)絡(luò)及信息化建設(shè)，尤其是數(shù)據(jù)及信息資源共享方面優(yōu)先發(fā)展。我們確立了“硬件集群、數(shù)據(jù)集中、應(yīng)用集成”的原則，按照“組建一個網(wǎng)絡(luò)，搭建一個平臺，集成一個應(yīng)用”的思路，著力組建三校區(qū)高速直通互聯(lián)的校內(nèi)廣域網(wǎng)，搭建數(shù)據(jù)中心虛擬云服務(wù)平臺，以校園一卡通為基礎(chǔ)促進和整合校內(nèi)應(yīng)用的協(xié)同管理和集成運轉(zhuǎn)。

　　一、組建三校區(qū)間高速直通互聯(lián)的校內(nèi)廣域網(wǎng)，為集群與共享提供條件和保障

　　為加強三校區(qū)的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，便于各學(xué)院的協(xié)作和交流，支持各職能部門的延伸管理，促進校內(nèi)資源的有效利用，提升辦學(xué)效率、降低運行成本，我們啟動了全校校區(qū)網(wǎng)絡(luò)的整體組網(wǎng)和融合建設(shè)，進行校園網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)籌規(guī)劃和一體化管理。

　　2009年，我校和四川省聯(lián)通公司簽訂戰(zhàn)略協(xié)議，350公里左右的雙芯G.652裸光纖。并投入80余萬元購置密波設(shè)備，通過光傳輸密集波分鏈路實現(xiàn)將雅安、都江堰、溫江三地的校區(qū)高速互相連接，帶寬達到2個10G，并開通到電子科技大學(xué)千兆鏈路用于CNGI和CERNET接入。三校區(qū)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理并統(tǒng)一出口。通過統(tǒng)一的網(wǎng)管計費，設(shè)備統(tǒng)一監(jiān)控，用戶統(tǒng)一計費，有效實現(xiàn)了減員增效。

　　通過光鏈路已經(jīng)實現(xiàn)了校區(qū)間的信息數(shù)據(jù)傳輸，三校區(qū)的校內(nèi)電視節(jié)目聯(lián)網(wǎng)，開通校區(qū)間遠程高清視頻會議，全校整體組網(wǎng)的VOIP電話語音系統(tǒng)正在試運行。

　　運行實踐已經(jīng)初步表明，三校區(qū)間高速直通互聯(lián)的校內(nèi)廣域網(wǎng)在校內(nèi)教學(xué)教育資源共享，業(yè)務(wù)系統(tǒng)協(xié)同運轉(zhuǎn)等方面作用明顯，教務(wù)、財務(wù)、圖書等等業(yè)務(wù)平臺一個系統(tǒng)在三校區(qū)間通用，文獻及圖書數(shù)據(jù)庫等教學(xué)資源在三校區(qū)間充分共享。

　　二、數(shù)據(jù)中心虛擬云平臺的建設(shè)，為信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同及數(shù)據(jù)資產(chǎn)的高效應(yīng)用提供基礎(chǔ)

　　在我校網(wǎng)絡(luò)及信息化建設(shè)中，構(gòu)建以溫江為數(shù)據(jù)中心，雅安進行業(yè)務(wù)容災(zāi)和互聯(lián)網(wǎng)出口，都江堰異地數(shù)據(jù)備份的功能體系。

　　溫江校區(qū)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中，著力于搭建云計算平臺，在我們的規(guī)劃中：云化內(nèi)容，主要包括云計算、云存儲、云網(wǎng)絡(luò);云化的步驟，主要是通過虛擬化、自動化、智能化，并進行逐步推進;云建設(shè)，主要包括校園公共云、校園私有云兩部分。

　　在我�，F(xiàn)階段的建設(shè)和運行中，重點是通過虛擬化技術(shù)來實現(xiàn)云化服務(wù)，包括計算(服務(wù)器群)的虛擬化和網(wǎng)絡(luò)的虛擬化。

　　1.服務(wù)器虛擬化技術(shù)應(yīng)用

　　在我�，F(xiàn)階段數(shù)據(jù)中心的運維上，采用“Vmware + X86CPU + FC SAN”方案，以4臺IBM高性能服務(wù)器X3950*5配合2臺EMC CX4-480存儲和Vmware軟件實現(xiàn)虛擬云平臺。

　　虛擬化系統(tǒng)3年來運行穩(wěn)定，效果良好，云主機需求年增速超過30%，數(shù)量超過200臺。

　　數(shù)據(jù)中心及虛擬化平臺的建設(shè)，大大方便了各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同應(yīng)用和資源整合，現(xiàn)在全校的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括二級網(wǎng)站均已全部遷移到虛擬平臺，應(yīng)用良好，原各單位自行購置的各類服務(wù)器70余臺轉(zhuǎn)由學(xué)校統(tǒng)一安排使用。各單位原則上不再另建機房和購置服務(wù)器、存儲等機房設(shè)備�；�本達到了資源統(tǒng)籌、協(xié)同運轉(zhuǎn)的效果。

　　在近三年的虛擬云服務(wù)的技術(shù)及功能實踐中，我們認為：①服務(wù)器硬件高度虛擬化，充分發(fā)揮服務(wù)器的硬件性能，確保設(shè)備投入成本的同時，提高運行效率;②虛擬化中的SDR技術(shù)使用節(jié)約能源、降低成本和空間浪費;③HA技術(shù)、FT技術(shù)、vmtion技術(shù)提高服務(wù)的容錯性;④服務(wù)運營管理簡單高效，縮短服務(wù)部署時間;⑤服務(wù)接口統(tǒng)一。

　　同時，虛擬化3年來，也存在一些亟待解決的問題：①目前云主機OS補丁升級、病毒庫升級和有害信息掃描處理由管理人自主管理維護，同時升級掃描引發(fā)的資源爭搶風(fēng)暴導(dǎo)致其他業(yè)務(wù)性能下降;②服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)安全性有待加強;③對硬件加密狗支持弱。

　　2.網(wǎng)絡(luò)虛擬化的應(yīng)用

　　目前我校主要對骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行橫向虛擬化(H3C irf2)，虛擬化的作用主要體現(xiàn)在以下方面：

　　(1)把骨干網(wǎng)絡(luò)的核心層、匯聚層設(shè)備間進行虛擬化成統(tǒng)一的邏輯設(shè)備，方便管理與使用上的統(tǒng)一，進一步簡化網(wǎng)絡(luò)配置;

　　(2)通過虛擬化將網(wǎng)絡(luò)資源的進行整合，提高鏈路和設(shè)備的使用率、增加網(wǎng)絡(luò)可靠性、使網(wǎng)絡(luò)性能得以翻番;

　　(3)通過虛擬化擴大了網(wǎng)絡(luò)的二層域范圍，在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能更快實現(xiàn)系統(tǒng)靈活部署。

　　由于技術(shù)和設(shè)備的原因，目前我校網(wǎng)絡(luò)還只是部分虛擬化，并存在以下不足：①多臺設(shè)備間串接虛擬化，在大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中存在內(nèi)部流量過大導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)存消耗嚴重;②虛擬化技術(shù)向下兼容性不高，目前H3C設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)縱向虛擬化，但僅在最新高端產(chǎn)品中支持。

　　三、關(guān)于云服務(wù)的思考和體會

　　大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)和云服務(wù)，作為網(wǎng)絡(luò)及信息化服務(wù)與建設(shè)的三大趨勢，在受到大眾熱烈追捧的同時，也更需要得到及時的實踐總結(jié)和現(xiàn)狀分析。

　　回顧我校虛擬云平臺的建設(shè)和運維實踐，毋庸置疑，云服務(wù)極大的提升了我們的信息化服務(wù)水平和能力，但同時也帶來了系列的新挑戰(zhàn)。

　　1.虛擬云服務(wù)的優(yōu)勢

　　優(yōu)勢一，屏蔽硬件差異。軟件系統(tǒng)實施不再過多關(guān)注硬件性能配置。通過行業(yè)與學(xué)校的云計算推廣，其便攜性和易用性逐漸被師生接受和肯定。

　　優(yōu)勢二，軟件資產(chǎn)保護與生命周期延續(xù)得以加強。例如某一些在用系統(tǒng)，使用良好，由于缺乏后期技術(shù)支持(廠商倒閉、退市等)，給系統(tǒng)帶來報廢和數(shù)據(jù)損失的風(fēng)險。利用云計算技術(shù)可以有效抵御這種風(fēng)險。

　　優(yōu)勢三，資源分配更便捷。傳統(tǒng)IT資源分配需要經(jīng)過項目調(diào)研、立項、經(jīng)費審批、采購、實施部署等系列流程，周期較長，時間以周為單位。利用云計算技術(shù)可以極大縮短時間周期，時間以小時為單位。且為后期性能擴展預(yù)留彈性空間，資源分配更便利。特別是軟件測試評估類短期項目。

　　優(yōu)勢四，業(yè)務(wù)連續(xù)性得以保障。傳統(tǒng)IT業(yè)務(wù)的軟件、硬件升級，不可避免業(yè)務(wù)中斷，特別是硬件升級導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷周期較長。利用云計算技術(shù)可以降低業(yè)務(wù)中斷時間，甚至達到零中斷，通過容災(zāi)建設(shè)可以提高業(yè)務(wù)可用性。

　　優(yōu)勢五，IT服務(wù)更專業(yè)。秉承“專業(yè)的人，做專業(yè)的事”由于行業(yè)知識的積累和成體系的技術(shù)團隊持續(xù)支持，服務(wù)更可靠。

　　2.云服務(wù)給我們帶來的新挑戰(zhàn)

　　挑戰(zhàn)一，云主機管理效率低。大量的云主機需求，給業(yè)務(wù)管理帶來很大挑戰(zhàn)。目前我校云主機數(shù)量超過200個，年增長率約30%。云主機的分類、分級和靈活管理消耗很多的人工時間，成為新挑戰(zhàn)。

　　挑戰(zhàn)二，基礎(chǔ)設(shè)備性能達到飽和。由于業(yè)務(wù)超預(yù)期快速增長，業(yè)務(wù)提前達到設(shè)計容量，部分基礎(chǔ)設(shè)備性能臨近飽和成為業(yè)務(wù)增長的瓶頸。

　　挑戰(zhàn)三，云安全需求凸顯。由于我校各部門的信息化水平參差不齊，部門主機安全性不一，系統(tǒng)被入侵和信息被篡改事件時有發(fā)生，給我校云計算環(huán)境帶來不良影響。

　　3.我校云服務(wù)的優(yōu)化方向

　　主要是進一步提升云服務(wù)交付能力。

　　目前我校的云計算水平處于初級階段，云服務(wù)交付效率低下。系統(tǒng)優(yōu)化目標，短期內(nèi)初步確定為：用戶通過各類終端提交一次需求，系統(tǒng)可以智能化的快速分配資源，并實時監(jiān)控資源性能，及時回收資源。

　　數(shù)據(jù)中心及云服務(wù)平臺的建設(shè)，是一個長期完善和不斷推進的過程，我們才剛剛開始，還只是作了一點初步的平臺搭建工作，教學(xué)信息化的服務(wù)和管理，我們與兄弟院校相比還有不小的差距，如何從“數(shù)據(jù)中心”建成“中心數(shù)據(jù)”，云服務(wù)如何從“虛擬化”升級至“自動化”、“智能化”，還任重而道遠。

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