高校圖書館服務(wù)器虛擬化建設(shè)中需要注意的若干細(xì)節(jié)

摘要：本文闡述了高校圖書館網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)中服務(wù)器虛擬化技術(shù)的重要性，并結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了部分虛擬化建設(shè)中需要注意的若干事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：服務(wù)器；虛擬化；信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：G250.76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 (2012) 10-0000-02

隨著高校的急劇擴(kuò)張，按照教育部《教高[2004]2號(hào)》文件的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，高校圖書館需要就相應(yīng)配置資源以應(yīng)對(duì)不斷增長的學(xué)生。近些年來，為了滿足高速增長的讀者對(duì)資源的追求，各館除了擴(kuò)增館舍、增購紙質(zhì)圖書外，還廣泛開展多姿多彩的各類圖書推廣、應(yīng)用服務(wù)。但是，隨著手機(jī)、平板電腦、多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的讀者趨向于通過網(wǎng)絡(luò)獲取資源，不少高校圖書館都敏銳地發(fā)現(xiàn)了這個(gè)現(xiàn)象，并借此東風(fēng)大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，通過開發(fā)自主數(shù)據(jù)庫，購買多種電子圖書、期刊數(shù)據(jù)庫，增設(shè)多媒體視頻、音頻，轉(zhuǎn)換隨書光盤等不同的形式擴(kuò)展資源類型，拓寬服務(wù)面，在這股新資源建設(shè)的大潮中，各地的高校圖工委和地方教育主管部門一直加以扶持，并著力規(guī)范建設(shè)行為，以海南省為例，從2004年開始，海南省高校圖工委便在海南省教育廳的支持下，頒發(fā)、修訂高校圖書館網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，每3年對(duì)省內(nèi)各高校進(jìn)行一次圖書館網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)評(píng)估，表彰先進(jìn)，批評(píng)落后，幾年下來，在著有“文化沙漠”之稱的海南島上，建設(shè)出了一批全國領(lǐng)先的現(xiàn)代化圖書館。

在新資源建設(shè)中，隨著服務(wù)多樣化，需要增加磁盤陣列、服務(wù)器等硬件資源，按照以往的建設(shè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，一些圖書館大量購買服務(wù)器，并相應(yīng)添購光纖磁盤陣列，實(shí)現(xiàn)了性能大飛躍。但是，隨著設(shè)備的增多，人員、機(jī)房面積、供電能力、空調(diào)性能等都需要相應(yīng)的擴(kuò)充，由此帶來了一系列的問題及經(jīng)濟(jì)開支。而對(duì)于設(shè)備本身來說，硬件設(shè)備各自獨(dú)立運(yùn)行，性能利用率非常低，尤其是一些web服務(wù)器，CPU利用率長期低于10%，物理內(nèi)存利用率一般低于30%。一方面是高投入高配備，一方面不能物盡其用，在低碳環(huán)保社會(huì)建設(shè)中，這個(gè)矛盾急需解決。

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，不斷完善，已趨成熟的服務(wù)器虛擬化技術(shù)為圖書館的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)刮來了一股新風(fēng)，所謂服務(wù)器的虛擬化，是指邏輯上利用專門的管理平臺(tái)，將實(shí)體服務(wù)器上的資源統(tǒng)籌管理，并視需求分配到多個(gè)虛擬機(jī)的技術(shù)，虛擬化技術(shù)近年來高速發(fā)展，是云計(jì)算平臺(tái)的核心，利用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，可以有效降低維持和維護(hù)成本、節(jié)省人力開支、充分利用原有的機(jī)房空間，更為關(guān)鍵的是，服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以大大提高服務(wù)器的性能利用率，提高管理效率，靈活適應(yīng)圖書館不斷追加的新服務(wù)的應(yīng)用需求。

從我校目前已經(jīng)投入運(yùn)行的虛擬化平臺(tái)的運(yùn)行狀況來看，虛擬化技術(shù)確實(shí)有效地提升了圖書館的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平，為圖書館的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)帶來了新的動(dòng)力，但新建設(shè)虛擬化平臺(tái)時(shí)，以下從我校的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，提出幾個(gè)需要注意加強(qiáng)的細(xì)節(jié)：

一、網(wǎng)絡(luò)依賴性大，需要確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠

服務(wù)器虛擬化之后，針對(duì)虛擬主機(jī)的操作，包括重啟、電源開關(guān)、CMOS調(diào)整、系統(tǒng)及軟件安裝等均可通過網(wǎng)絡(luò)操作；即便虛擬主機(jī)有故障，也可以通過額外配備的KVM系統(tǒng)進(jìn)行一定程度的遠(yuǎn)程操作。而這一切的操作，完全建立在網(wǎng)絡(luò)暢通的基礎(chǔ)上，若網(wǎng)絡(luò)有故障，則網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和遠(yuǎn)程操作都將會(huì)受影響甚至完全不能使用。所以，在規(guī)劃虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時(shí)，可靠性是一項(xiàng)重要指標(biāo)，不能打折。

圍繞著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的可靠性展開的建設(shè)中，還需要注意的是網(wǎng)絡(luò)路由及交換設(shè)備的電源保障。對(duì)于主要的網(wǎng)絡(luò)出口和核心維護(hù)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)鏈路中的路由和交換設(shè)備，也應(yīng)接入后備電源，后備電源延伸不到的位置，應(yīng)考慮自配電源的交換設(shè)備。

二、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需要同步規(guī)劃，帶寬需要滿足大壓力狀況

應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)的其中一個(gè)重要的原因，在于啟用云服務(wù)平臺(tái)，機(jī)房整體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境必須基于這個(gè)出發(fā)點(diǎn)去規(guī)劃設(shè)計(jì)。由于多個(gè)提供云服務(wù)的虛擬服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行在同一服務(wù)器集群或主機(jī)上，當(dāng)同時(shí)有多個(gè)遠(yuǎn)程維護(hù)處在連接狀態(tài)，或同一時(shí)間有多臺(tái)服務(wù)器正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)壓力隨時(shí)會(huì)達(dá)到最高峰，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求更大。所以在決定采用虛擬化技術(shù)的同時(shí)，必須根據(jù)集群服務(wù)器的總帶寬，建設(shè)相應(yīng)帶寬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，否則必定會(huì)因此影響虛擬化的效果，難于發(fā)揮虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，降低網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

三、服務(wù)器主機(jī)的選擇

（一）關(guān)于網(wǎng)卡

虛擬化技術(shù)的一個(gè)重要指標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)化，而且是高度的網(wǎng)絡(luò)需要，為此，選購服務(wù)器主機(jī)或主機(jī)集群時(shí)，需要考慮單臺(tái)主機(jī)上計(jì)劃運(yùn)行的虛擬機(jī)數(shù)量，按單個(gè)虛擬機(jī)所需帶寬（根據(jù)本校經(jīng)驗(yàn)為正常維護(hù)帶寬100Mbps加上數(shù)據(jù)訪問平均30Mbps的流量）進(jìn)行計(jì)算，可得峰值網(wǎng)絡(luò)出口需求，從而確定網(wǎng)卡的速率及數(shù)量。比如單臺(tái)虛擬服務(wù)器 宿主服務(wù)器

（二）關(guān)于CPU

在服務(wù)器的性能方面需要有相應(yīng)規(guī)劃，主機(jī)性能由計(jì)劃運(yùn)行的虛擬機(jī)的作用及數(shù)量來決定。

在選擇CPU時(shí)，當(dāng)虛擬服務(wù)器的數(shù)量和物理服務(wù)器之間的比值越高時(shí)，就越要選擇緩存更大的型號(hào)；在計(jì)算CPU的物理核心時(shí)，若采用Vmware的技術(shù)，單個(gè)物理核心支持運(yùn)行8個(gè)虛擬核心，并可根據(jù)壓力調(diào)配CPU核心，一般情況下可用下列估算公式進(jìn)行計(jì)算：

物理核心 × 8 = 虛擬核心 = 虛擬服務(wù)器數(shù) × 平均單臺(tái)虛擬服務(wù)器所需虛擬核心

計(jì)算出物理核心數(shù)量后，還應(yīng)以2的冪來修正。比如一臺(tái)宿主服務(wù)器需要虛擬30臺(tái)虛擬服務(wù)器，平均每臺(tái)虛擬服務(wù)器配置4個(gè)CPU核心，根據(jù)公式可計(jì)算出需要15個(gè)物理CPU核心，而CPU的核心數(shù)量都是2的冪，依此修正后可知對(duì)應(yīng)宿主服務(wù)器的應(yīng)要有16核心方能滿足設(shè)計(jì)需要，可以選擇擁有4個(gè)4核CPU的機(jī)型。

（三）關(guān)于內(nèi)存

完整的內(nèi)存的容量可用下列公式進(jìn)行計(jì)算：

物理內(nèi)存 = (虛擬內(nèi)存 × 虛擬機(jī)數(shù)量) +（虛擬機(jī)數(shù)量× 32MB虛擬機(jī)保留內(nèi)存 ) + (512MB宿主機(jī)保留內(nèi)存)

還以上述30臺(tái)虛擬服務(wù)器的需要量計(jì)算，若平均每臺(tái)虛擬服務(wù)器配2G內(nèi)存，適當(dāng)考慮冗余可算出應(yīng)配物理內(nèi)存64G，但實(shí)際上使用VMware利用Memory Overcommit技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)存共享，在虛擬服務(wù)器總體內(nèi)存利用率均低于30%的情況下，計(jì)入冗余后僅需32G內(nèi)存也可滿足實(shí)際運(yùn)行需要。

四、磁盤陣列的瓶頸有待解決

磁盤陣列的網(wǎng)絡(luò)化之后，在實(shí)際應(yīng)用中，隨著存儲(chǔ)應(yīng)用的不斷增多，上傳下載量加大時(shí)，磁盤陣列的網(wǎng)絡(luò)瓶頸就呈現(xiàn)出來了：雙千兆網(wǎng)絡(luò)的帶寬，實(shí)際使用起來傳輸速度在150MBps以下，應(yīng)用與諸如隨書光盤的下載、高質(zhì)量視頻和音頻文件下載及在線收聽收看，完全不能滿足多線程大流量數(shù)據(jù)傳輸需求。所以在搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和購置網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列時(shí)，需要綜合考慮應(yīng)用需求，適當(dāng)增加網(wǎng)卡。

五、集成度高，風(fēng)險(xiǎn)更高，防范意識(shí)不可松懈

由于多系統(tǒng)共存于同一主機(jī)或主機(jī)集群上，網(wǎng)絡(luò)出口卻相對(duì)集中，若遭遇攻擊，有可能影響到局部甚至全部的虛擬服務(wù)器，所以在規(guī)劃整體建設(shè)方案的時(shí)候，系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)安全防范也要倍加保守，除了安裝服務(wù)器版防護(hù)軟件外，還應(yīng)對(duì)所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的路由機(jī)交換設(shè)備配置較高安全策略，從軟硬件方面同時(shí)加強(qiáng)安全防范。在日常運(yùn)行過程中，還要定期檢查各虛擬服務(wù)器的安全情況，手工詳細(xì)記錄宿主服務(wù)器、虛擬服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)情況以備查閱。

另外，虛擬化后所有的虛擬服務(wù)器及數(shù)據(jù)都集中管理，針對(duì)重要數(shù)據(jù)，除了搭建磁盤陣列時(shí)適當(dāng)選擇陣列模式外，還應(yīng)及時(shí)備份到其他位置，以免意外損失。重要數(shù)據(jù)需要做好雙機(jī)熱備份。

雖然服務(wù)器虛擬化技術(shù)本身存在一些不足之處，但是該項(xiàng)技術(shù)在圖書館的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)中持有優(yōu)異的先天優(yōu)勢(shì)，有著不可估摸的潛能，只要我們不因噎廢食，充分利用其長處，服務(wù)器虛擬化技術(shù)必將在今后很長的一段時(shí)間內(nèi)，扮演高校圖書館網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)中的核心技術(shù)之角。

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