高校虛擬化數(shù)據(jù)中心建設(shè)探究

摘 要：在我國的教育方面，由于信息化的迅速進(jìn)步，虛擬化數(shù)據(jù)中心已經(jīng)在我國的高校中得到了發(fā)展，在最近的一些年，各個高校已經(jīng)在數(shù)字化的教學(xué)方面得到了應(yīng)用，并且還結(jié)合自身的發(fā)展特點在不同的規(guī)模以及層次上建立了數(shù)據(jù)中心，為學(xué)校的資源信息的整合作出了很大的貢獻(xiàn)，數(shù)據(jù)中心的建立把學(xué)校的信息孤立化得到了有效的解決，在信息的安全性能以及實用性能方面都得到了有效的提升。本文主要根據(jù)當(dāng)下的高校在虛擬化數(shù)據(jù)中心建設(shè)情況進(jìn)行詳細(xì)的分析探究，希望能夠?qū)Υ祟I(lǐng)域的學(xué)術(shù)發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：高校；虛擬化；數(shù)據(jù)中心建設(shè)

中圖分類號：TP308

在新的發(fā)展時期，我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)愈來愈成熟，信息化的發(fā)展使得高校的應(yīng)用服務(wù)器也在不斷的增加，致使數(shù)據(jù)中心在系統(tǒng)的管理方面也愈來愈復(fù)雜，在安全問題以及資源的利用問題上越來與得到了突顯，一些學(xué)校在服務(wù)器方面已經(jīng)實現(xiàn)了虛擬化，由于學(xué)校的操作環(huán)境比較的復(fù)雜，與實際的負(fù)載量相差的還比較大，故此，要進(jìn)行對虛擬化數(shù)據(jù)中心進(jìn)行整體的設(shè)計，把高校的虛擬化數(shù)據(jù)中心的作用得到充分的發(fā)揮。

1 虛擬化數(shù)據(jù)中心概述

1.1 虛擬化數(shù)據(jù)中心的基本涵義及特征

它主要是由一些特定的方式來對對物理資源的復(fù)雜性進(jìn)行有效的屏蔽，對于相關(guān)的一些基礎(chǔ)設(shè)施的管理進(jìn)行了簡化，從而對于商業(yè)化以及技術(shù)的更新得以適應(yīng)，把對資源信息的利用率得到提升。在虛擬化的數(shù)據(jù)中心當(dāng)中主要有存儲的虛擬化特征以及服務(wù)器的虛擬化特征，由于學(xué)校是以教育為主的機構(gòu)，在信息資源的利用上就有著一定的需求，對于數(shù)據(jù)中心的需求主要有可靠性和可信性以及可伸縮性和可管理性[1]。

1.2 虛擬化數(shù)據(jù)中心建構(gòu)方案分析

在虛擬化的數(shù)據(jù)中心的概念上可以分為三個層次，即：網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲虛擬化、計算虛擬化。其中網(wǎng)絡(luò)的虛擬化比如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一虛多，比如Cisco的VDC、華為的VS技術(shù)；多虛一，比如Cisco的VSS/VDC，華為的CSS、華三的IRF等技術(shù)，還有網(wǎng)絡(luò)的縱向虛擬化，比如Cisco的FEX技術(shù)。存儲虛擬化就是把獨立的存儲資源合并起來，形成一個資源池，共同對外提供服務(wù)，而不是像以前那樣，主機A只能使用存儲A，主機B只能使用存儲B，現(xiàn)在是主機A和主機B可以使用存儲（A+B）[2]。計算的虛擬化就是虛擬機，虛擬化的好處是可以簡化運維、提供硬件的利用率、降低成本、增加業(yè)務(wù)部署的靈活性。

2 高校虛擬化數(shù)據(jù)中心的建設(shè)內(nèi)容探究

關(guān)于高校虛擬化數(shù)據(jù)中心的建設(shè)內(nèi)容主要有計算池建設(shè)和存儲池建設(shè)以及網(wǎng)絡(luò)池建設(shè)、安全和應(yīng)用交付池。

在對高校的虛擬化數(shù)據(jù)中心建設(shè)過程中應(yīng)該考慮把服務(wù)器得到有效的統(tǒng)一使之形成一個計算池模式加以呈現(xiàn)，這樣就能夠在其它需要進(jìn)行使用資源的時候迅速便捷的得以應(yīng)用，如此便能夠有效的提高信息資源的利用率，不僅如此，計算池還能夠進(jìn)行方便的轉(zhuǎn)移這就在其靈活性上得到了展現(xiàn)，依托著計算池能夠把一些空閑的資源得到回收使用再次的分配，而在當(dāng)下的對虛擬技術(shù)應(yīng)用的時候大都是把服務(wù)器與虛擬化分開部署的，這樣就不利于資源的有效運用，而計算池就很好的解決了這一問題，它能夠把資源得到匯聚，極大地促進(jìn)了對資源的利用率，它也和服務(wù)器的相關(guān)硬件沒有了關(guān)聯(lián)，當(dāng)在計算池中的服務(wù)器發(fā)生故障的時候其它的服務(wù)器就會自行的取代這一損壞的服務(wù)器并使之正常的工作，所以不存在服務(wù)中斷的情況發(fā)生，從而也極大的在系統(tǒng)的可靠性方面得到了有效的保障[3]。

另外就是高校虛擬化的數(shù)據(jù)中心的存儲池建設(shè)，從服務(wù)器的虛擬方面可以看出，它在存儲以及連接和可靠性上有著要求，但當(dāng)下仍然有以物理存儲的服務(wù)器來進(jìn)行實現(xiàn)存儲，如此便使得在虛擬機方面的一些優(yōu)點功能得不到正常的發(fā)揮，故此，虛擬化的技術(shù)應(yīng)該有著針對性的來實現(xiàn)，在虛擬基礎(chǔ)設(shè)備的運行環(huán)境建設(shè)方面對于存儲設(shè)備的應(yīng)用有著重要的需求，存儲池就是對資源進(jìn)行存儲，它是對硬件存儲的一個較為抽象的表現(xiàn)方式，當(dāng)對存儲池進(jìn)行建立的時候要對存儲系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行仔細(xì)的評估，在當(dāng)下存儲性能不斷得到提升的時候在對其的選擇上也要結(jié)合實際的情況，使之滿足平衡需求，而存儲池簡單來說就是以網(wǎng)絡(luò)形式得以表現(xiàn)的存儲設(shè)備，它能夠為用戶提供比較方便的資源存儲，這對于存儲機的資源消耗也能夠得到一定程度上的降低。

還有就是網(wǎng)絡(luò)池建設(shè)，通過虛擬化的方式把網(wǎng)絡(luò)的資源以及物理設(shè)備通過相互作用而彼此影響以至聯(lián)合起來，從而使得網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備成為一個能夠自由配置的一個資源池（如圖1所示）。

在高校的虛擬化數(shù)據(jù)中心的建設(shè)過程中，安全和應(yīng)用交付的作用比較的關(guān)鍵，要對虛擬化的環(huán)境下要考慮其安全的性能以及對資源的負(fù)載情況等方面得到合理的建構(gòu)，在這里主要有安全池，它是對虛擬機的透明性以及安全方面進(jìn)行加強的，還有就是對于虛擬機的負(fù)載的均衡方面，然后就是虛擬機的備份[4]。

3 高校對虛擬化數(shù)據(jù)中心建設(shè)的應(yīng)用分析

在二零一零年三月，某市的高校對數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃建設(shè)得以開展，在經(jīng)過了一系列的調(diào)研以及測試之后該校對基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化進(jìn)行了實施，在網(wǎng)絡(luò)和虛擬化技術(shù)以及存儲技術(shù)的配合下，把數(shù)據(jù)以及服務(wù)器等得到了統(tǒng)一結(jié)合，對于原先的計算機架構(gòu)得到了很大程度上的改善從而在成本方面以及架構(gòu)的簡便性上收到了成效，該校采取了虛擬計算機環(huán)境使得數(shù)據(jù)中心得到了建立，在思科UCS以及EMC的集中存儲的方案把學(xué)校的一些較為分散的系統(tǒng)平臺以及信息資源得到了有機的匯集，這對于高校的一些教學(xué)的相關(guān)數(shù)據(jù)以及教學(xué)的資源得到了安全、高效的保護(hù)。該高校通過對虛擬化數(shù)據(jù)中心的建設(shè)形成而來一個可持續(xù)發(fā)展的數(shù)據(jù)中心，從而在服務(wù)器以及存儲和網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)了全面的虛擬化以及資源池化，這一全新的數(shù)據(jù)中心對學(xué)校的業(yè)務(wù)需求得到了滿足，并在其靈活性以及可靠性和利用率上得到了最大化的實現(xiàn)。

4 高校虛擬化數(shù)據(jù)中心的風(fēng)險可能及規(guī)避策略探究

4.1 高校虛擬化數(shù)據(jù)中心的風(fēng)險可能分析

雖然高校的虛擬化數(shù)據(jù)中心有著其優(yōu)越性，但也不是一點風(fēng)險隱患也沒有，在看到優(yōu)勢突顯的同時應(yīng)該進(jìn)行多方面的分析探究，把一些有可能帶來隱患的問題得到清醒的認(rèn)識，在虛擬化的技術(shù)得到應(yīng)用的同時雖然在服務(wù)器的利用率以及靈活性方面得到了很好的提高，但是也可能會造成服務(wù)器在負(fù)載方面有著壓力從而會對網(wǎng)絡(luò)運行的性能得到降低，如果是服務(wù)器不慎發(fā)生了比較大的故障這就會有很大的風(fēng)險，當(dāng)與硬件進(jìn)行了隔離的時候?qū)τ诔霈F(xiàn)的問題管理人員就很難發(fā)現(xiàn)，從而也不能及時的進(jìn)行解決，這將會造成很大的損失[5]。

由于虛擬化技術(shù)的應(yīng)用它對于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一些改變，這就會帶來新的風(fēng)險隱患，在物理機方面有的在安全的標(biāo)準(zhǔn)上是依托著一定的物理環(huán)境來產(chǎn)生效用的，比如網(wǎng)絡(luò)中的防火墻以及檢測技術(shù)等在正常的運用時都是需要流量來進(jìn)行工作的，倘若是網(wǎng)絡(luò)中斷服務(wù)，那么對于物理機上的虛擬機的風(fēng)險隱患就不能有一個完全的保護(hù)措施，也無法對于相關(guān)的資源進(jìn)行風(fēng)險的隔離，還有就是在虛擬的環(huán)境中會遭到黑客的介入，從而對虛擬機進(jìn)行控制，這對于管理上的系統(tǒng)來說很難檢測到這些威脅的存在，這是虛擬機的漏洞使得黑客有機會攻擊的重要因素。

4.2 對高校虛擬化數(shù)據(jù)中心的風(fēng)險規(guī)避策略

高校在應(yīng)用虛擬化數(shù)據(jù)中心的同時應(yīng)當(dāng)提高警惕，對于帶有風(fēng)險的問題要進(jìn)行詳細(xì)的分析，并及時的制定相關(guān)的解決策略，針對以上有可能出現(xiàn)的風(fēng)險筆者根據(jù)實際的情況加以分析后最后制定了以下嘗試性的規(guī)避策略。

第一，要在網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)外管理機制方面要得到有效的建立，要運用安全的防護(hù)軟件進(jìn)行對風(fēng)險進(jìn)行隔離，在端口的鏈接上進(jìn)行部署有效的防護(hù)手段，在物理服務(wù)器上可以全部的實施部署安全防護(hù)功能軟件，以確保安全性能的提高，重要的是在網(wǎng)絡(luò)訪問的權(quán)限上要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

第二，要在虛擬化數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用過程中建立分布式拒絕服務(wù)攻擊系統(tǒng)，對于一般的防火墻系統(tǒng)以及一些較為流行的入侵檢測系統(tǒng)都是我們常見的一些網(wǎng)絡(luò)防護(hù)系統(tǒng)，對于數(shù)據(jù)中心的防護(hù)還要用比較專業(yè)的分布式拒絕服務(wù)攻擊系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)，數(shù)據(jù)中心遭到攻擊后通常都會造成出口帶寬的堵塞，故此運用分布式拒絕服務(wù)攻擊系統(tǒng)能夠分層次的進(jìn)行清理，從目前的發(fā)展形勢來看，云清理在分布式拒絕服務(wù)攻擊系統(tǒng)上是未來的一個發(fā)展的趨勢，只有把擁堵的網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)據(jù)得到有效的清理才能把網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)品質(zhì)得到有效的提高。

第三，對存儲虛擬化的應(yīng)用上要對IP SAN，F(xiàn)C SAN，NAS這些虛擬的對象進(jìn)行全面的管理[6]，通過上層應(yīng)用封裝對用戶提供一致的管理界面，從而屏蔽底層對象的差異性，采用基于虛擬機技術(shù)的行為監(jiān)控技術(shù)，獲得上層操作系統(tǒng)真實的硬件訪問行為，避免惡意代碼通過修改操作系統(tǒng)造成信息隱瞞，還要部署與主機獨立的、基于存儲的入侵檢測系統(tǒng)，對存儲設(shè)備所有讀寫操作進(jìn)行抓取和分析，以檢測存儲設(shè)備中文件/屬性的改變、檢測文件模式的非正常修改、監(jiān)控文件結(jié)構(gòu)的完整性等。在未來高校的虛擬化數(shù)據(jù)中心的風(fēng)險問題會隨著技術(shù)的發(fā)展不斷的增加，這就要求在對于這一方面的管理上要得到一個比較完善的制度進(jìn)行管理。

5 結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，我國在各個領(lǐng)域上的發(fā)展都得到了很大程度上的進(jìn)步，在新的發(fā)展時期，我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更是得到了蓬勃的發(fā)展，現(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)滲透到了我國的各個行業(yè)領(lǐng)域，由此促進(jìn)了我國各個行業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步，通過以上的相關(guān)介紹可以發(fā)現(xiàn)，虛擬化技術(shù)的應(yīng)用在高校中雖然有著諸多的優(yōu)點但對于風(fēng)險的存在可能也要得到重視，此次技術(shù)的出現(xiàn)是在高校中的一次創(chuàng)新，在未來的發(fā)展過程中也將會在這一領(lǐng)域面臨更多的挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊征，王利.校園數(shù)據(jù)中心虛擬化低成本解決方案探索[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2013（23）.

[2]全為祥，盧小燕，張自成.服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用[J].電子制作，2014（05）.

[3]楊征，王利.校園數(shù)據(jù)中心虛擬化低成本解決方案探索[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2013（23）.

[4]黃哲英.報業(yè)云計算與虛擬化服務(wù)平臺的建設(shè)研究[J].中國科技信息，2013（17）.

[5]朱義勇.虛擬化在云計算數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用[J].科技資訊，2013（22）.

[6]高巍.服務(wù)器虛擬化技術(shù)在中型企業(yè)數(shù)據(jù)中心運用的研究[J].科技資訊，2011（19）.

作者簡介：沈群（1986-），男，泰州人，本科，研究方向：現(xiàn)代教育技術(shù)；陳軍（1982-），男，泰州人，本科，研究方向：現(xiàn)代教育技術(shù)；李武剛（1985-），男，渭南人，本科，研究方向：現(xiàn)代教育技術(shù)。

作者單位：南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院，江蘇泰州 225300