VM虚拟化技术助力图书馆发展——常州工学院图书馆的实践探索

居鑫磊

（常州工学院 图书馆，江苏 常州 213002）

VM虚拟化技术助力图书馆发展
——常州工学院图书馆的实践探索

居鑫磊

（常州工学院 图书馆，江苏 常州 213002）

为在图书馆现有条件下，提高系统使用效率，增强安全性，采用目前使用日益广泛的VMware虚拟机技术，以在常州工学院图书馆中的应用为例，阐述了VMware sPhere 5的特点和具体的实施步骤，表明了虚拟化技术能在数字化图书馆中占有一席之地，推动图书馆数字化发展进程.

数字图书馆；虚拟化；系统整合

1 引言

当前信息化时代的不断发展，数字图书馆经历了Web2.0，Lib2.0等不同阶段变革，当前在新技术日渐成熟的环境下，依靠完善的网络，图书馆的大数据时代已经悄然到来.随之而来的就是图书馆业务不断增加，服务器数量日益增长，存储空间飞速增大，构筑了一个越来越复杂的数字图书馆系统，作为图书馆技术部管理员，要保证各种系统安全，稳定，高效的运行，是一个目前图书馆最需要解决的问题，虚拟化技术适时的出现，正好可以解决上面提到的问题.

2 机房管理目前状况及图书馆需求

截止2012年7月，常州工学院图书馆拥有各种服务器17台，存储空间23T，各种应用系统，数据库和网络服务约20多个，分散运行在各台服务器上.在日常应用中，凸现出以下几个问题：（1）机房环境.图书馆服务器机房是十余年前由一个普通房间改造而成，面积有限，而近年服务器数量不断增加，虽然采用机架式服务器统一放置在机柜，有效的增加了使用效率，但是服务器数量增加带来了耗电量，噪声和发热大幅增加的问题.（2）图书馆工作性质的要求.图书馆属于长时间连续开放的部门，对数据安全有比较高的要求，所以关键的业务系统，比如汇文文献管理系统，需要有数据备份.但是一旦服务器出现软硬件故障，重新恢复需要一段时间.对图书馆的对外开放和工作开展就有较大的影响.（3）工作压力.图书馆各个业务系统互相独立，每个系统都有自用的数据库，均需要在操作系统上做相应的配置和安装.当业务系统逐年增加，服务器的需求数量和工作人员维护压力将成倍增加，同时对管理复杂度和机房建设提出更高的要求.面对以上种种问题，图书馆技术人员如何更好的管理图书馆机房，同时降低设备成本和工作压力，VM虚拟化技术则提供了一条解决的途径.

3 图书馆虚拟化应用

3.1 服务器虚拟化技术

关于服务器虚拟化的概念，很多人都从自己角度下了各种定义，但是其核心定义是它是一种方法，能够通过区分资源的优先次序并随时随地能将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源.

其实服务器虚拟化技术很早以前就悄然出现，但是适用范围相对小.但是当x86处理器的架构改变和性能飞速提高后，虚拟化技术应用终于在x86处理器架构上获得了发展的机遇，由于x86架构应用更加广泛，虚拟化技术一下子获得了很多关注.现在服务器虚拟化技术被视作提高设备效率，冗余防灾备份，提高办公水平的一个发展方向.

3.2 VM服务器虚拟化技术

VMware公司在1999年就推出了可以在x86平台上流畅运行的商业虚拟化软件，VM服务器虚拟化技术相当于用一个虚拟层来分开服务器和操作系统，来获得硬件的独立性.VMware作为最早面世的虚拟化软件产品，也被很多IDC(Internet Data Center)所选用，支持多种操作系统，适应性广泛并且有管理优势.

在2009年，VMware、思科和EMC更是组成一个虚拟计算环境(VirtualComputingEnvironment)联盟，整合了VMware的服务器虚拟化平台技术，思科的统一计算系统(UCS)和交换机，EMC存储和安全系统.通过这样的系统整合，在不增加服务器的前提下，有效的提高了服务器的利用率.

4 常州工学院图书馆机房虚拟化设计

可供选择的服务器虚拟化技术目前常见的有VMware，HyperV，XEN，Virtuozzo等几种.Virtuozzo是开源软件，但是性能一般.XEN也是开源软件，可是磁盘性能差.微软的HyperV的性能非常好，而且能实现真正的硬件虚拟化，但跟VMware比起来，适应性稍有欠缺.

所以，结合常州工学院图书馆的机房实际情况，业务发展和将来新校区发展建设规划，最终选择了VMware vSphere 5.借助VMware vSphere 5虚拟化平台，来搭建图书馆服务器虚拟化架构，确保图书馆业务连续性和始终可用，增强数据安全性和保护能力，提高服务质量并且降低硬件成本.

4.1 VMware vSphere 5

vSphere 5是一套虚拟化平台，在这个平台中，图书馆业务将在简化但恢复能力极强的IT环境中运行，每个应用程序都有专有资源，服务器则作为资源池进行管理，更安全，更高效.

包含了以下核心功能：

（1）计算：虚拟化x86服务器资源并将其聚合到可以分配给多个工作负载的逻辑池.

（2）网络：vSphere虚拟网络连接提供针对虚拟环境优化的网络服务，并且简化了管理.

（3）存储：存储服务通过抽象化处理使后端存储系统的复杂性不复存在，并支持在虚拟环境中最高效地利用存储.

（4）安全性：包括了当下各种安全手段.

（5）可用性：提高基础架构各方面的可用性，包括应用、存储资源、基础架构和管理.

（6）自动化：自动化可提供准确、一致和可重复的解决方案，节省工作人员的时间和精力.

结合针对不足20台服务器的IT环境而开发的Essentials和Essentials Plus套件.可以充分利用系统硬件资源；在不打断连续性业务的前提下，完成数据的无代理备份.

4.2 常州工学院图书馆服务器虚拟化的实施

在前期调研准备工作完成后，结合图书馆机房现状和未来发展，图书馆技术部制定了服务器实施虚拟化的步骤.

（1）硬件平台：4台 DELL R710服务器，曙光DS200-D110 SAN磁盘阵列存储.

（2）软件平台：VMware vSphere 5 Enterprise，包括：32-way Virtual SMP，vSphereStorage APIs for Array Integration and Multipathing，vSphere Distributed Resource Scheduler (DRS)，vSphereDistributed PowerManagement(DPM)

(3)存储是浪潮硬件平台通过网络和网络存储系统(SAN)连接好后，vSphere5在ESXi虚拟化管理程序体系节后上实现聚合.vSphere 5的自动部署可以针对运行ESXi虚拟化管理程序的新vShpere机进行部署和修补模型，如果主机数量不超过5台的小型环境，可以用交互式安装.超过5台的多个ESXi主机可以用脚本式安装，不需要人工干预，使用Auto Deploy功能，vCenter Server可以将ESXi映像直接加载到主机内存中，通过映像配置文件存储和管理ESXi更新和修补，还可以通过主机配置文件存储和管理主机配置.

4.3 整合目前运行的服务器

在虚拟化实施前，技术部分析了目前正在运行的服务器，先列出了服务器的硬件性能，运行负载，工作时长和保修情况，能耗和体积，再结合服务器上运行的各种系统和应用，最后优先考虑符合下列条件的服务器作为首先虚拟化的对象：

(1)很早以前购买的，目前已经过保修期限.

(2)本身系统已经不稳定，急需重装的.

(3)服务对象数量不多，要求也不高，占用资源较少的.所以整合的系统包括了，汇文邮件催还系统，备份系统，图书馆内部论坛系统，读者协会和自律会论坛，受赠书目查询系统，失物招领台，读者咨询台.

4.4 应用改善

虚拟化应用一段时间以来，对图书馆机房的改善是方方面面的.

(1)减少了物理基础架构的成本，原来需要6-7台服务器才能完成的应用，现在只需要3台服务器就可以应付.

(2)减少了服务器机房的运营压力和成本，管理员机房工作负载减轻后，可以腾出更多时间来完成其他更多工作，供电制冷的成本也有相应的降低.

(3)提高了运行效率，灵活性和响应度，具有瞬间调配，动态修补，零宕机维护，内置高可用性，自动进行灾难恢复，即使服务器需要关机维修，图书馆的服务也不会中断.

(4)统一管理的客户端，vSphere Web客户端可以从任何位置用任何浏览器登录访问vSphere，做到全面的监控管理.

4.5 经验体会

(1)在准备实施虚拟化之前，最好对馆内服务器性能，环境等多种因素有个综合考量，虚拟化本身也需要一定程度的硬件和网络支持，否则效果也不理想.所以在制定虚拟化方案的时候，要根据自己的实际情况，因地制宜地选择相应的解决方案.

(2)虚拟化应用能很好地提高系统使用效率，但是一些对系统要求比较高，占用资源比较大的电脑，特别是图书馆的核心业务方面，暂时不建议采用虚拟化.

5 结语

本文所阐述的是目前在图书馆采用的虚拟化整合方案，由于各方面条件限制还只是一个初级方案，随着使用经验的不断增加，虚拟化平台还可以结合图书馆的发展要求，来推广更深入的应用，届时，虚拟化技术不但能助力图书馆提高服务水平，同时也是图书馆将来高效安全稳定运行的坚强后盾.

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G250.76

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1673-260X（2012）11-0100-02