Hyper—v虛擬化技術(shù)在高校數(shù)字化教學(xué)資源整合中的應(yīng)用

摘 要：高校數(shù)字化教學(xué)資源越來(lái)越多，在管理上越來(lái)越復(fù)雜、困難。通過(guò)Hyper-v虛擬化技術(shù)來(lái)優(yōu)化服務(wù)器整合數(shù)字化教學(xué)資源，消除以往的一個(gè)教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）占用一臺(tái)服務(wù)器的形式，采用在每臺(tái)物理服務(wù)器上創(chuàng)建多個(gè)虛擬機(jī)，對(duì)服務(wù)器和教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）實(shí)現(xiàn)集中管理與維護(hù)，服務(wù)器資源合理分配，降低建設(shè)和運(yùn)行成本，提升服務(wù)器的利用效率，最終實(shí)現(xiàn)高校數(shù)字化教學(xué)資源的高效科學(xué)管理。

關(guān)鍵詞：虛擬化技術(shù)；數(shù)字化；教學(xué)資源；Hyper-v

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展， 高校信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，當(dāng)前多數(shù)高校都在建設(shè)數(shù)字化校園項(xiàng)目，為了滿足各類(lèi)數(shù)字化教學(xué)資源和各種教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）需求的增加，傳統(tǒng)的方法就是購(gòu)買(mǎi)服務(wù)器來(lái)安裝教學(xué)資源和各種教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）。那么面對(duì)日益增多的服務(wù)器和各種教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)），如何進(jìn)行高效的管理和維護(hù)，是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。同時(shí)購(gòu)買(mǎi)服務(wù)器需要花更多的資金，消耗更多電力，占用更多的空間， 服務(wù)器和教學(xué)資源分散不便統(tǒng)一管理及數(shù)據(jù)遷移，故障排除緩慢，服務(wù)器資源利用率低等等。

如果通過(guò)Hyper-v虛擬化技術(shù)來(lái)優(yōu)化服務(wù)器整合數(shù)字化教學(xué)資源，消除以往的一個(gè)教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）占用一臺(tái)服務(wù)器的形式，采用在每臺(tái)物理服務(wù)器上創(chuàng)建多個(gè)虛擬機(jī)，對(duì)服務(wù)器和教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）實(shí)現(xiàn)集中管理與維護(hù)，服務(wù)器資源合理分配，降低建設(shè)和運(yùn)行成本，提升服務(wù)器的利用效率，最終實(shí)現(xiàn)高校數(shù)字化教學(xué)資源的高效科學(xué)管理。

1 什么是虛擬化

虛擬化是指通過(guò)虛擬化技術(shù)將一臺(tái)計(jì)算機(jī)虛擬為多臺(tái)邏輯計(jì)算機(jī)。在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)，每個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)可運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序都可以在相互獨(dú)立的空間內(nèi)運(yùn)行而互不影響，從而顯著提高計(jì)算機(jī)的工作效率。[ 1 ]虛擬化技術(shù)就是通過(guò)使用控制程序來(lái)隱藏硬件平臺(tái)的實(shí)際物理特性，為用戶(hù)提供抽象的、統(tǒng)一的、模擬的環(huán)境（稱(chēng)為虛擬機(jī)）?？梢詫?shí)現(xiàn)平臺(tái)虛擬化、資源虛擬化、應(yīng)用程序虛擬化等。通常所說(shuō)的虛擬化一般指平臺(tái)虛擬化技術(shù)，在虛擬機(jī)中安裝的操作系統(tǒng)被稱(chēng)為用戶(hù)操作系統(tǒng)，運(yùn)行虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)稱(chēng)為主機(jī)系統(tǒng)。

2 Hyper-v虛擬化技術(shù)

Hyper-V是微軟公司推出的新的一種虛擬化技術(shù)，最先嵌套在Windows Server 2008中。相對(duì)于微軟過(guò)去的虛擬化技術(shù)少了一層操作系統(tǒng)，能讓創(chuàng)建的虛擬機(jī)可以直接的使用實(shí)體主機(jī)的硬件資源，用以提高創(chuàng)建的虛擬機(jī)系統(tǒng)的性能，并且可以支持16顆CPU，64G內(nèi)存的主機(jī)，可以安裝各種各樣的64位的操作系統(tǒng)。

Hyper-V虛擬化技術(shù)能為廣泛的用戶(hù)提供操作簡(jiǎn)便以及性?xún)r(jià)比較高的虛擬化軟件，可以降低用戶(hù)的成本、提高服務(wù)器的利用率及可用性。

3 利用Hyper-v虛擬化技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化教學(xué)資源整合

目前，筆者所在學(xué)校教學(xué)資源、服務(wù)器、各類(lèi)教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）分布在不同的教學(xué)樓，不同校區(qū)。多達(dá)二十幾臺(tái)服務(wù)器，四十幾套教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)），存在教學(xué)資源分散；維護(hù)管理工作繁瑣；服務(wù)器利用率低；安全性無(wú)法得到保障等問(wèn)題。這些服務(wù)器占用大量的機(jī)房空間，配置相應(yīng)的空調(diào)和不間斷電源系統(tǒng)，每年將耗費(fèi)大量的電力，還增加維護(hù)成本。

為了保證各個(gè)教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）之間相互獨(dú)立和正常運(yùn)行，通常一臺(tái)服務(wù)器只安裝一個(gè)教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)），服務(wù)器的資源利用率一般都在百分之十左右或者更低，未虛擬化之前結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。在安全方面，也得到有效保障，如果其中一臺(tái)虛擬服務(wù)器發(fā)生故障，可以利用 Hyper-v 的快速遷移技術(shù)將其遷移出來(lái)，保證教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。利用 Hyper-v 虛擬化技術(shù)對(duì)數(shù)字化教學(xué)資源的服務(wù)器進(jìn)行整合，整合后的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

根據(jù)圖2 的方案，從二十幾臺(tái)教學(xué)服務(wù)器中選取5臺(tái)配置高、性能好的服務(wù)器來(lái)創(chuàng)建虛擬機(jī)。每臺(tái)服務(wù)器上都安裝 Windows 2012 R2 企業(yè)版64位操作系統(tǒng)，安裝Hyper-v，并通過(guò) Hyper-v 的虛擬化技術(shù)在每臺(tái)服務(wù)器上創(chuàng)建5臺(tái)虛擬服務(wù)器，將相應(yīng)的數(shù)字化教學(xué)資源、教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）遷移到虛擬服務(wù)器中，同時(shí)根據(jù)各種資源的需求情況，對(duì)CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)等進(jìn)行靈活分配。[ 2 ]

所有服務(wù)器通過(guò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接到后端的存儲(chǔ)設(shè)備。ISCSI 技術(shù)在傳送 ISCSI 相關(guān)數(shù)據(jù)、 響應(yīng)和命令時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行。通過(guò)這種傳送方式，ISCSI 技術(shù)克服直接連接存儲(chǔ)的不足，實(shí)現(xiàn)在不同的服務(wù)器之間存儲(chǔ)資源的共享，同時(shí)還能在不停機(jī)的情況下進(jìn)行卷的創(chuàng)建，遷移，備份，恢復(fù)等操作。所以通過(guò)這種存儲(chǔ)技術(shù)，不僅使硬件成本得到降低，同時(shí)方便日常的管理和維護(hù)。

所有創(chuàng)建的虛擬機(jī)管理人員可以通過(guò)微軟的 System Center Virtu-al Machine Manager 2012 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)的集中管理和監(jiān)控。同時(shí)還能通過(guò)微軟的 System Center Data Protection Man-ager 2012 平臺(tái)設(shè)置自動(dòng)對(duì)各虛擬服務(wù)器的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)進(jìn)行定期備份。

4 結(jié)論

在高校數(shù)字化教學(xué)資源整合中，利用Hyper-v虛擬化技術(shù)能合理分配服務(wù)器資源，使現(xiàn)有服務(wù)器的利用效率最大化，為高校節(jié)約開(kāi)支。

同時(shí)，為數(shù)字化教學(xué)資源、教學(xué)應(yīng)用軟件（平臺(tái)）的管理、維護(hù)提供方便，為其提供可靠的運(yùn)行平臺(tái)和硬件保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳曉平，劉聰穎.Hyper_v虛擬化技術(shù)在數(shù)字化校園中的應(yīng)用研究[J].科技視界，2014.

[2] 謝超群.Hyper_v虛擬化技術(shù)在校園數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用[J].武夷學(xué)院學(xué)報(bào)，2015.

作者簡(jiǎn)介：方友志（1989-），男，漢族，重慶忠縣人，本科，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：信息化管理、網(wǎng)絡(luò)安全。