虛擬化技術在技工院校數字化校園建設中的應用

張建村

摘 要：教育信息化是衡量一個學校教學管理水平的重要標志，實現教育現代化、創(chuàng)新教學模式、提高教育質量，迫切需要大力推進教育信息化。本文主要通過采用服務器虛擬化技術，探索技工學校如何充分利用現有條件，推進學校信息化建設。

關鍵詞：服務器 虛擬化 VMware 數字化校園

2001年，筆者學校開始進行校園網絡的建設，但由于受到當時條件的限制，學校只有2臺服務器，主要用于對外發(fā)布信息的網站，基本上沒有信息系統(tǒng)，教學、管理全是單機加人工模式。

根據學校的發(fā)展及上級部門的要求，學校開始考慮如何通過信息化手段提升學校教學及管理水平，但由于資金短缺及管理人員不夠，無法實現。2009年，筆者學校開始接觸虛擬化技術。

一、服務器虛擬化的優(yōu)點

通過服務器虛擬化，可以將服務器資源分配到多個虛擬機，并支持不同的應用，甚至不同的操作系統(tǒng)在服務器上同時運行，每個虛擬機就像一臺獨立的服務器。

在一臺服務器上運行多個應用能夠進一步提高服務器效率，并減少需要管理和維護的服務器數目。當應用需求增加時，可以迅速創(chuàng)建更多虛擬機，從而無需增加物理服務器即可靈活地響應不斷變化的需求。

總體來看，服務器虛擬化主要有以下幾個方面的優(yōu)點：一是減少服務器的數目，提供一種服務器整合的方法，減少初期硬件采購成本；二是簡化服務器的部署、管理和維護工作，降低管理費用；三是提升服務器資源的利用率，提升服務器計算能力；四是降低空間、散熱以及電力消耗等方面的費用；五是通過動態(tài)資源配置提高對業(yè)務的靈活適應力；六是提高可用性，帶來具有透明負載均衡、動態(tài)遷移、故障自動隔離、系統(tǒng)自動重構的高可靠服務器應用環(huán)境；七是支持異構操作系統(tǒng)的整合，支持老應用的持續(xù)運行；八是支持快速轉移和復制虛擬服務器，提供一種簡單便捷的災難恢復解決方案。

二、虛擬化服務器軟件部署

服務器虛擬化軟件主要有Citrix XenServer、VMware vSphere、Windows Server 2008 Hyper-V、和信VEMS等。經過調研，根據這幾個軟件的特點及筆者學校具體情況，我們選用了最為成熟、用戶最多的VMware vSphere。

VMware vSphere（目前最新版本為5.5）可直接安裝在物理服務器裸機上，并將物理服務器上的處理器、內存、存儲器和網絡資源抽象到多個虛擬機中。根據統(tǒng)計，對于傳統(tǒng)的服務器應用方式，通常服務器的平均利用率在5%～15%。而采用虛擬架構整合后，服務器的平均利用率可達到60%～80%。我們完全可以通過在較高配置的服務器上創(chuàng)建多個虛擬服務器的方式，來完成傳統(tǒng)方式需要多臺服務器才能完成的工作，在降低成本的同時，還大大減小了環(huán)境的復雜性，降低了對機房環(huán)境的需求，同時具有更靈活穩(wěn)定的管理特性。

服務器虛擬化架構如圖1所示。

圖1

（1）安裝ESX server（ESXi）。VMware vSphere 的安裝非常簡單，和安裝普通的Linux 服務器基本一樣（VMware vSphere 采用的就是Linux 內核）。

在裸機上可以通過交互方式開始安裝：選擇安裝磁盤、選擇鍵盤布局、設置root密碼，按F11開始安裝，完成后重啟系統(tǒng)，進行服務器IP、DNS、VLAN等關鍵參數的配置。重啟系統(tǒng)后即完成了VMware vSphere 的安裝。

（2）安裝vCenter Server。vCenter是vSphere套件中一個強大的主機和虛擬機集中管理組件。vSphere許多高級功能只有在vCenter下才可以配置實現，并且vSphere許多管理模塊只能集成安裝在vCenter環(huán)境中，無法獨立安裝運行。

在Windows Server2003上，安裝SQL Server2005、創(chuàng)建數據庫、為數據庫創(chuàng)建系統(tǒng)DSN ODBC連接、安裝vCenter Server。完成安裝后，即可使用VMware vSphere Client登錄到vCenter Server 進行多個主機管理，或登錄到ESXi主機進行單個主機管理。登錄界面如圖2所示。

圖2

三、VMware在數字化校園建設方面的應用

根據筆者學校數字化校園系統(tǒng)規(guī)劃，主要有系統(tǒng)平臺、OA、教學管理、學生管理、人事管理、圖書管理、網絡學習中心等子系統(tǒng)。

完成VMware虛擬化服務器軟件部署后，我們就可以通過vCenter Server建立虛擬機了。首先必須規(guī)劃各虛擬機的配置（用途、名稱、IP地址、操作系統(tǒng)、管理員賬號、相關服務、空間需求等），建立相應規(guī)劃單，如下表所示。

表

序號 服務器名稱 數量 內存 CPU 空間（GB） 主機名 IP（192.168.100.X） 備注

1 統(tǒng)一身份認證1 1 16 8核 200 IDS1 126 Linux 5.8

2 統(tǒng)一身份認證2 1 16 8核 200 IDS2 127 Linux 5.8

3 OA服務器1 1 16 8核 500 OA1 133 Linux 5.8

4 OA服務器2 1 16 8核 500 OA2 134 Linux 5.8

5 移動OA 1 16 8核 500 OA3 135 Linux 5.8

6 LMS應用服務器 1 8 8核 200 Lmsapp 137 Windows2008

7 LMS資源服務器 1 8 8核 4000 LmsResources 128 Windows2008

8 門戶與業(yè)務系統(tǒng)1 1 16 8核 500 portal1 131 Linux 5.8

9 門戶與業(yè)務系統(tǒng)2 1 16 8核 500 porta2 132 Linux 5.8

10 辦公設備管理 1 8 8核 300 equipment 136 Linux 5.8

11 ODI數據交換 1 16 8核 500 Odi 125 Windows2008

12 遠程桌面 1 8 8核 200 Remote 120 Windows2008

建立虛擬機過程如下：定義虛擬機名稱、選擇存儲、選擇安裝操作系統(tǒng)、定義存儲空間大小、安裝操作系統(tǒng)（定義主機名、IP地址、安裝相應服務等）、安裝數據庫及應用程序。

根據各應用系統(tǒng)特點及訪問情況，我們學校建立了統(tǒng)一身份認證、系統(tǒng)門戶、OA、郵件服務、教學管理服務、學習中心服務等虛擬機，如圖3所示。

圖3

參考文獻：

[1]何坤源.VMware vSphere 5.0虛擬化架構實戰(zhàn)指南[M].北京：人民郵電出版社，2014.

[2][美]Sean Crookston，Harley Stagner著，徐炯譯.華章程序員書庫：Vmware vSphere部署的管理和優(yōu)化[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2013.

（作者單位：無錫技師學院）