信息技術(shù)與數(shù)據(jù)中心加深融合

文/本刊記者 謝曉丹

信息技術(shù)與數(shù)據(jù)中心加深融合

文/本刊記者 謝曉丹

“2011高校虛擬化與云計(jì)算應(yīng)用研討會(huì)” 在浙大舉行

針對(duì)自身的業(yè)務(wù)性質(zhì)，設(shè)計(jì)合適的技術(shù)路線，避免“聽(tīng)風(fēng)就是雨”而造成的不必要的資源浪費(fèi)，才是技術(shù)的選擇之道。

虛擬化與云計(jì)算的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，高校在信息化的進(jìn)程中，始終都是虛擬化、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)和理念的大力倡導(dǎo)者與推進(jìn)者。如何正確應(yīng)對(duì)虛擬化與云計(jì)算帶來(lái)的挑戰(zhàn)，把握機(jī)遇，適應(yīng)未來(lái)IT技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)成為學(xué)校在信息化進(jìn)程中關(guān)注的問(wèn)題，這也成為6月末在杭州舉行的“2011高校虛擬化與云計(jì)算應(yīng)用研討會(huì)”的主題。

這次研討會(huì)由戴爾（中國(guó)）有限公司主辦，中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)雜志承辦，浙江大學(xué)協(xié)辦。大會(huì)邀請(qǐng)了浙江省各大高校信息化部門的主管領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)工作人員，共同交流應(yīng)用虛擬化、云計(jì)算等IT技術(shù)的選型和部署方案，為建設(shè)面向服務(wù)、綠色、高效的數(shù)據(jù)中心出謀劃策。

虛擬化和云計(jì)算萬(wàn)眾矚目

當(dāng)前，我國(guó)高校正在努力走向世界先進(jìn)行列，教育信息化是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。隨著各大高校的十二五教育信息化規(guī)劃的落地，人們更加明確了信息化服務(wù)教育的方向。作為信息化核心部門之一，數(shù)據(jù)中心正在向統(tǒng)一、集中的方向發(fā)展，很多院系以及職能部門將軟件系統(tǒng)及其運(yùn)維托管給數(shù)據(jù)中心，這極大降低資源重置的浪費(fèi)。盡管如此，數(shù)據(jù)中心依舊存在如下挑戰(zhàn)：機(jī)房環(huán)境和運(yùn)維支撐緊張，設(shè)備利用率明顯不足，職能部門對(duì)設(shè)備的可靠性、安全性要求很高，部分服務(wù)系統(tǒng)在短時(shí)期內(nèi)的并發(fā)訪問(wèn)量很高等等。

人們普遍認(rèn)為采用虛擬化技術(shù)，能夠改善機(jī)房的運(yùn)行環(huán)境，促進(jìn)信息化主動(dòng)為大學(xué)服務(wù)的作用。今天，不斷成熟的虛擬化技術(shù)正在幫助更多的高校數(shù)據(jù)中心減少服務(wù)器數(shù)量、優(yōu)化資源配置并簡(jiǎn)化管理。利用虛擬化服務(wù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)IT基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，進(jìn)一步改善現(xiàn)有的架構(gòu)和管理模式，得到了諸多高校的認(rèn)可。

而基于虛擬化技術(shù)的云計(jì)算更成為萬(wàn)眾矚目的焦點(diǎn)。云計(jì)算是一種IT資源的交付和使用模式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的硬件、平臺(tái)、軟件及服務(wù)等資源，它作為一種服務(wù)新模式，被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)下一代的核心技術(shù)之一。

押寶虛擬化還是云計(jì)算？

當(dāng)虛擬化技術(shù)和云計(jì)算成為數(shù)據(jù)中心探討的熱點(diǎn)時(shí)，人們不免困惑：如何看待和利用這兩種技術(shù)？何時(shí)是引入云計(jì)算技術(shù)的最佳時(shí)刻？

浙江大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心IDC總監(jiān)丁宇波認(rèn)為，就目前高校信息化建設(shè)的情況而言，虛擬化技術(shù)仍舊是信息化建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)。在會(huì)上，他介紹了浙江大學(xué)在小型機(jī)虛擬化、PC虛擬化技術(shù)以及在校園信息化應(yīng)用中采用虛擬化技術(shù)等的實(shí)踐成果。他表示，虛擬化產(chǎn)生的效果是立竿見(jiàn)影的：顯著提高設(shè)備利用率，減少設(shè)備需求量；便于備份、恢復(fù)、容災(zāi)，加強(qiáng)可靠性；有效削減機(jī)房環(huán)境、運(yùn)維支撐壓力，顯著增強(qiáng)可靠性，維持高校信息化可持續(xù)發(fā)展。

然而，虛擬化技術(shù)并不能使數(shù)據(jù)中心一勞永逸。首先，不是所有的軟件都可以運(yùn)行在虛擬機(jī)上，據(jù)IDC分析，目前全球適合于虛擬化的、連接于物理服務(wù)器的環(huán)境只有13%，也就是說(shuō)，大量的應(yīng)用還要安裝在物理機(jī)上。其次，技術(shù)與投資起點(diǎn)高，高度集中，容易引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，解決復(fù)雜度高。其三，虛擬化技術(shù)面臨異構(gòu)性問(wèn)題的挑戰(zhàn)。丁宇波表示，虛擬化技術(shù)只是將設(shè)備切分成很多邏輯系統(tǒng)，當(dāng)數(shù)據(jù)中心將跨系統(tǒng)、跨廠商、跨設(shè)備整合打包成解決方案，提供給學(xué)校其他部門時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)虛擬化技術(shù)已經(jīng)不夠?qū)嵱谩４藭r(shí)，云計(jì)算的引入凸顯其價(jià)值，因?yàn)樵朴?jì)算承認(rèn)異構(gòu)，用鏡像執(zhí)行或者提供服務(wù)的機(jī)制來(lái)解決異構(gòu)性的問(wèn)題。

浙江省教育技術(shù)中心的副主任趙航生在會(huì)上表示，云計(jì)算不僅是一種技術(shù)架構(gòu)，更是一種投入，它可以幫助對(duì)教育資源和信息資源的共建共享與泛載使用，對(duì)異構(gòu)資源實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理和調(diào)度，同時(shí)，通過(guò)這些資源的匯聚，給用戶提供高性能計(jì)算的能力，提升了資源的服務(wù)與創(chuàng)新程度。

“因此，云計(jì)算平臺(tái)是虛擬化系統(tǒng)平臺(tái)的發(fā)展方向。”浙江理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心技術(shù)顧問(wèn)姚躍飛說(shuō)。

在展望數(shù)據(jù)中心發(fā)展方向的同時(shí)，新舊技術(shù)將會(huì)共存是一個(gè)事實(shí)。丁宇波認(rèn)為，高校信息化基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展是一個(gè)迭代而非置換的過(guò)程。高校信息化設(shè)施的分散建設(shè) 、集中建設(shè)、虛擬化建設(shè)、云計(jì)算建設(shè)等四個(gè)階段也將共存很久。高校應(yīng)該針對(duì)自己的業(yè)務(wù)性質(zhì)，設(shè)計(jì)合適的技術(shù)路線，避免“聽(tīng)風(fēng)就是雨”而造成的不必要的資源浪費(fèi)，才是技術(shù)的正確選擇之道。

如何深度應(yīng)用技術(shù)

技術(shù)與教育的深度融合是教育信息化的重要特征。毋庸置疑的是，虛擬化和云計(jì)算技術(shù)是當(dāng)前最有應(yīng)用前景的兩種技術(shù)，如何在教育中深入應(yīng)用這些技術(shù)值得探討。

虛擬化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各大高校，在容災(zāi)備份、軟硬件管理、提高設(shè)備利用率等方面都體現(xiàn)出自身的價(jià)值，而云計(jì)算技術(shù)將進(jìn)一步與數(shù)字校園進(jìn)行融合，提供深層次的云服務(wù)。業(yè)內(nèi)相關(guān)人士表示，在數(shù)據(jù)中心，云計(jì)算可以提供的服務(wù)包括：計(jì)算資源云服務(wù)、存儲(chǔ)資源云服務(wù)和軟件資源云服務(wù)等。計(jì)算資源云相當(dāng)于一個(gè)虛擬化的計(jì)算資源池，用來(lái)容納各種不同的工作模式，這些模式可以快速部署到物理設(shè)施上。云存儲(chǔ)將大量不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。軟件服務(wù)云是基于應(yīng)用虛擬化技術(shù)的軟件服務(wù)，是將云端應(yīng)用虛擬化，引入個(gè)人用戶領(lǐng)域，創(chuàng)造軟件使用的嶄新方式，用戶無(wú)需安裝、無(wú)需重裝、不產(chǎn)生垃圾。

如何在數(shù)據(jù)中心實(shí)施“云”？ 戴爾（中國(guó)）有限公司教育行業(yè)解決方案市場(chǎng)經(jīng)理?xiàng)顝?qiáng)認(rèn)為，高校數(shù)據(jù)中心實(shí)施“云”的前提是避免將校級(jí)系統(tǒng)建立在公共云上，因?yàn)榘踩浴⒖煽啃?、私密性等因素，不可能讓高校將資源完全托管給第三方。而高?？梢圆扇〉脑茟?zhàn)略是：進(jìn)化、迭代，采用戴爾基礎(chǔ)架構(gòu)云（VIS）方案將虛擬化平臺(tái)升級(jí)到基礎(chǔ)架構(gòu)云，也就是說(shuō)，首先建立高效數(shù)據(jù)中心，共同管理虛擬化和非虛擬化環(huán)境，其次，實(shí)現(xiàn)云服務(wù)，解決虛擬機(jī)蔓延的問(wèn)題。該方案由三個(gè)部分組成：1.利用動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)來(lái)管理底層的服務(wù)器，存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等資源，提高數(shù)據(jù)中心效率；2. 利用VIS SSC自助服務(wù)創(chuàng)建器為用戶提供資源申請(qǐng)和審批接口模塊，自動(dòng)根據(jù)用戶需求情況創(chuàng)建和回收虛擬機(jī)；3.利用VIS Director來(lái)監(jiān)控虛擬環(huán)境的資源使用狀態(tài)，以便于為數(shù)據(jù)中心預(yù)測(cè)、規(guī)劃設(shè)備在未來(lái)的使用率和需求情況。

具體來(lái)說(shuō)，為了建立高效數(shù)據(jù)中心，戴爾提出使用AIM（高級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施管理器）軟件來(lái)將數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)由靜態(tài)轉(zhuǎn)化成動(dòng)態(tài)并進(jìn)行管理的方法。在這個(gè)方法中，只需要選擇小部分服務(wù)器進(jìn)行虛擬化，就可以更好地發(fā)揮AIM的特點(diǎn)。

為了解決業(yè)務(wù)敏捷性的問(wèn)題，可以采用虛擬化軟件和戴爾VIS SSC軟件的組合來(lái)打造基礎(chǔ)架構(gòu)云，將服務(wù)器資源自助供應(yīng)給需要這些資源的用戶。VIS SSC是虛擬化環(huán)境的增值軟件，它提供兩個(gè)增值功能，一是提供網(wǎng)頁(yè)門戶作為普通用戶提出資源申請(qǐng)和管理員審批申請(qǐng)的入口；二是根據(jù)獲得審批的資源請(qǐng)求自動(dòng)在虛擬化平臺(tái)上創(chuàng)建、管理和回收虛擬機(jī)，而這個(gè)工作在以前是需要手工完成的。戴爾同時(shí)提供一個(gè)VIS Director軟件，它是云計(jì)算平臺(tái)的可選項(xiàng)，幫助監(jiān)控整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)的運(yùn)維狀況、以及實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)的發(fā)展規(guī)劃。

透過(guò)云計(jì)算和虛擬化技術(shù)的應(yīng)用“舞臺(tái)”，人們已經(jīng)看到了數(shù)據(jù)中心發(fā)展的前景。然而，當(dāng)前學(xué)校層面的教育信息化的體制和工作機(jī)制存在一些問(wèn)題，使得資源集成的過(guò)程不容易完成。比如高校的很多部門自己購(gòu)買機(jī)器，即使沒(méi)有經(jīng)費(fèi)購(gòu)買機(jī)器，也會(huì)自建網(wǎng)站，“各自為政”的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，而虛擬化要求集中采購(gòu)和部署硬件，因此，舊有的管理體制面臨改革。趙航生表示，在十二五期間，可以通過(guò)云服務(wù)加強(qiáng)整體規(guī)劃，通過(guò)區(qū)域示范，建設(shè)優(yōu)質(zhì)教育資源共享公共服務(wù)平臺(tái)，形成覆蓋區(qū)域乃至全國(guó)的教育資源共享服務(wù)體系，通過(guò)教育云等云服務(wù)的建設(shè)應(yīng)用，一定會(huì)為深度提供教育系統(tǒng)的資源與服務(wù)建立起良好的基礎(chǔ)。

高效、靈活、可擴(kuò)展性強(qiáng)、綠色是未來(lái)數(shù)據(jù)中心的基本特征。數(shù)據(jù)中心運(yùn)行效率的高低，對(duì)校園網(wǎng)的管理運(yùn)作的提升和各種資源的整合共享，有著重大的意義，而虛擬化、云計(jì)算等技術(shù)必將在建設(shè)從容而穩(wěn)定的數(shù)據(jù)中心環(huán)境中綻放自身的魅力。

應(yīng)用虛擬化和云計(jì)算的建議

一般來(lái)說(shuō)，學(xué)校的應(yīng)用服務(wù)類型可以分為以下幾類：

1.職能部門的服務(wù)支撐系統(tǒng)平時(shí)的負(fù)擔(dān)不大，但對(duì)可靠性、安全性要求很高；

2.部分服務(wù)系統(tǒng)（如學(xué)校的主頁(yè)和選課網(wǎng)站）的短時(shí)期的并發(fā)訪問(wèn)量很高，有高可靠性的要求；

3.某些服務(wù)系統(tǒng)如Email系統(tǒng)，需要有備份的系統(tǒng)，以保證用戶可靠的訪問(wèn)；

4.不斷增加的學(xué)院用戶級(jí)的網(wǎng)站，訪問(wèn)量少，可靠性要求不高，但增長(zhǎng)速度很快，要求獨(dú)立進(jìn)行管理維護(hù)；

5.部分系統(tǒng)要求用戶訪問(wèn)的感受性好，如精品課程的網(wǎng)站，要求評(píng)審人員不管在哪一種網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)，都能快速訪問(wèn)。

對(duì)以上5種不同的應(yīng)用系統(tǒng)，可以采取如下虛擬服務(wù)器的實(shí)施對(duì)策：

1.對(duì)并發(fā)量大的服務(wù)系統(tǒng)，設(shè)置多臺(tái)虛擬服務(wù)器，通過(guò)服務(wù)器負(fù)載勻衡設(shè)備提供服務(wù)，這解決了并發(fā)量和可靠性問(wèn)題；

2.對(duì)于訪問(wèn)量一般，但可靠性要求高的服務(wù)，設(shè)兩臺(tái)虛擬服務(wù)器提供服務(wù)；

3.對(duì)于一般的服務(wù)器，就設(shè)置一臺(tái)虛擬服務(wù)器；

4.對(duì)用戶感受性要求強(qiáng)的對(duì)外網(wǎng)服務(wù)，通過(guò)與DNS服務(wù)器和多個(gè)出口反向代理服務(wù)器（也是架在虛擬服務(wù)器上）向外提供訪問(wèn)服務(wù)；

5.當(dāng)建立多臺(tái)服務(wù)器用于同一網(wǎng)站時(shí)，需要共享存貯系統(tǒng)的配合；

6. 職能部門的服務(wù)支撐系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的維護(hù)和管理可以由職能部門承擔(dān)。

同時(shí)，應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的用戶對(duì)象可以分為僅用于校內(nèi)用戶的訪問(wèn)和校內(nèi)外用戶的訪問(wèn)，對(duì)不同的訪問(wèn)對(duì)象，在架構(gòu)虛擬服務(wù)器在物理服務(wù)器中的集合時(shí)，需分網(wǎng)段進(jìn)行歸類，目的是建立更好的服務(wù)器的安全性。

浙江理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心技術(shù)顧問(wèn)姚躍飛

自由討論

信息化工作體制改革勢(shì)在必行

如果要發(fā)展云計(jì)算，首先必須改革學(xué)校信息化系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)機(jī)制和管理方式，改變部門之間各自購(gòu)置硬件的現(xiàn)象，我校的做法是：部門要申請(qǐng)服務(wù)器，除了特殊需求的情況，基本上學(xué)校不再撥款，而是讓網(wǎng)絡(luò)中心為其提供一個(gè)虛擬機(jī)；其次，信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的建立，不同云平臺(tái)之間的資源和數(shù)據(jù)等的相互訪問(wèn)，必然涉及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的問(wèn)題；其三，應(yīng)注重“云”人才的培養(yǎng)，云計(jì)算的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用對(duì)技術(shù)力量要求很高，特別是對(duì)并行的協(xié)同式計(jì)算、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等方面的人才需求量大，但是我國(guó)還未將并行計(jì)算的課程納入本科體系。因此，未來(lái)如何開(kāi)展“云”人才培養(yǎng)是很重要的。

浙江工業(yè)大學(xué)信息化辦公室副主任方趙林

以示范點(diǎn)推動(dòng)云計(jì)算應(yīng)用

杭州電子科技大學(xué)云技術(shù)研究中心剛成立半年，隸屬于我校計(jì)算機(jī)學(xué)院，本中心的主要職責(zé)是依托浙江省的“計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”重中之重學(xué)科建設(shè)，為我校提供一個(gè)公共服務(wù)平臺(tái)。我們組建中心的初衷是為了解決兩大需求：

1.由于教學(xué)設(shè)備配置了還原卡，每一次機(jī)器啟動(dòng)后整個(gè)教學(xué)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)環(huán)境被清除，很多教師每次上課時(shí)都必須在配置實(shí)驗(yàn)環(huán)境上花費(fèi)大量時(shí)間；

2.經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，我校購(gòu)置的IT設(shè)備臺(tái)數(shù)以萬(wàn)計(jì)，有些設(shè)備型號(hào)較舊，運(yùn)行大型環(huán)境困難重重，另外，高性能計(jì)算設(shè)備在學(xué)科研究應(yīng)用上也存在障礙：很多教師由于專業(yè)的限制，無(wú)法充分利用這些設(shè)備為學(xué)科服務(wù)，因此如何在云計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ)上更好地利用這些設(shè)備的問(wèn)題亟待解決。

我們選擇軟件學(xué)院的一個(gè)公共實(shí)驗(yàn)室作為示范點(diǎn)，來(lái)推廣云計(jì)算應(yīng)用，以示范點(diǎn)來(lái)提高影響，讓學(xué)校用戶都來(lái)體會(huì)虛擬化和云計(jì)算的好處。

杭州電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院云技術(shù)研究中心實(shí)驗(yàn)室主任張紀(jì)林

利用云計(jì)算構(gòu)建服務(wù)增值模式

云計(jì)算是一種服務(wù)贏利模式，但是高校只建立以虛擬機(jī)技術(shù)為代表的云設(shè)施服務(wù)平臺(tái)是不夠的，更需要構(gòu)建面向師生乃至社會(huì)群體的含資源、軟件、設(shè)施等多種服務(wù)模式的虛擬化綜合性增值服務(wù)平臺(tái)。

目前高校云計(jì)算存在的主要問(wèn)題是：第一，服務(wù)增值模式不夠清晰；第二，資源、軟件類云技術(shù)服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用很少；第三，高校彼此間的聯(lián)合度不夠，一個(gè)學(xué)校獨(dú)立建立一個(gè)大型的云服務(wù)平臺(tái)是很困難的。因此對(duì)于高校來(lái)說(shuō)，彼此間互補(bǔ)互利，以私有云等技術(shù)為手段構(gòu)建面向教學(xué)科研的虛擬化綜合性增值服務(wù)平臺(tái)是可行的。

浙江大學(xué)信息中心高級(jí)工程師王勇超

數(shù)據(jù)中心的“瘦身運(yùn)動(dòng)”

在數(shù)據(jù)中心中，我們可以應(yīng)用虛擬化技術(shù)，充分利用閑置資源，具體如下：

1.采用邏輯服務(wù)器N+1。當(dāng)任意一臺(tái)邏輯服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，可以將系統(tǒng)自動(dòng)切換到任意空余資源上運(yùn)行，自動(dòng)恢復(fù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的連接，還可以根據(jù)需要切換回去，這大大減少傳統(tǒng)1+1冗余架構(gòu)下所需要的空閑資源比例。

2.以前在非虛擬化環(huán)境里，軟件測(cè)試、演示等短期使用的系統(tǒng)，熱備用系統(tǒng)和容災(zāi)系統(tǒng)等的資源是閑置的，現(xiàn)在我們利用對(duì)硬件資源動(dòng)態(tài)管理的方法，使軟件系統(tǒng)與硬件資源分離，根據(jù)軟件系統(tǒng)的負(fù)載情況，將軟件系統(tǒng)或者需要測(cè)試的系統(tǒng)分配到閑置的機(jī)器上運(yùn)行，如果生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，可將對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用放置在空閑機(jī)器上運(yùn)行，這也解決了容災(zāi)問(wèn)題。

戴爾（中國(guó)）有限公司教育行業(yè)解決方案市場(chǎng)經(jīng)理?xiàng)顝?qiáng)