虚拟化技术在技工院校数字化校园建设中的应用

张建村

摘 要：教育信息化是衡量一个学校教学管理水平的重要标志，实现教育现代化、创新教学模式、提高教育质量，迫切需要大力推进教育信息化。本文主要通过采用服务器虚拟化技术，探索技工学校如何充分利用现有条件，推进学校信息化建设。

关键词：服务器 虚拟化 VMware 数字化校园

2001年，笔者学校开始进行校园网络的建设，但由于受到当时条件的限制，学校只有2台服务器，主要用于对外发布信息的网站，基本上没有信息系统，教学、管理全是单机加人工模式。

根据学校的发展及上级部门的要求，学校开始考虑如何通过信息化手段提升学校教学及管理水平，但由于资金短缺及管理人员不够，无法实现。2009年，笔者学校开始接触虚拟化技术。

一、服务器虚拟化的优点

通过服务器虚拟化，可以将服务器资源分配到多个虚拟机，并支持不同的应用，甚至不同的操作系统在服务器上同时运行，每个虚拟机就像一台独立的服务器。

在一台服务器上运行多个应用能够进一步提高服务器效率，并减少需要管理和维护的服务器数目。当应用需求增加时，可以迅速创建更多虚拟机，从而无需增加物理服务器即可灵活地响应不断变化的需求。

总体来看，服务器虚拟化主要有以下几个方面的优点：一是减少服务器的数目，提供一种服务器整合的方法，减少初期硬件采购成本；二是简化服务器的部署、管理和维护工作，降低管理费用；三是提升服务器资源的利用率，提升服务器计算能力；四是降低空间、散热以及电力消耗等方面的费用；五是通过动态资源配置提高对业务的灵活适应力；六是提高可用性，带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境；七是支持异构操作系统的整合，支持老应用的持续运行；八是支持快速转移和复制虚拟服务器，提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案。

二、虚拟化服务器软件部署

服务器虚拟化软件主要有Citrix XenServer、VMware vSphere、Windows Server 2008 Hyper-V、和信VEMS等。经过调研，根据这几个软件的特点及笔者学校具体情况，我们选用了最为成熟、用户最多的VMware vSphere。

VMware vSphere（目前最新版本为5.5）可直接安装在物理服务器裸机上，并将物理服务器上的处理器、内存、存储器和网络资源抽象到多个虚拟机中。根据统计，对于传统的服务器应用方式，通常服务器的平均利用率在5%～15%。而采用虚拟架构整合后，服务器的平均利用率可达到60%～80%。我们完全可以通过在较高配置的服务器上创建多个虚拟服务器的方式，来完成传统方式需要多台服务器才能完成的工作，在降低成本的同时，还大大减小了环境的复杂性，降低了对机房环境的需求，同时具有更灵活稳定的管理特性。

服务器虚拟化架构如图1所示。

图1

（1）安装ESX server（ESXi）。VMware vSphere 的安装非常简单，和安装普通的Linux 服务器基本一样（VMware vSphere 采用的就是Linux 内核）。

在裸机上可以通过交互方式开始安装：选择安装磁盘、选择键盘布局、设置root密码，按F11开始安装，完成后重启系统，进行服务器IP、DNS、VLAN等关键参数的配置。重启系统后即完成了VMware vSphere 的安装。

（2）安装vCenter Server。vCenter是vSphere套件中一个强大的主机和虚拟机集中管理组件。vSphere许多高级功能只有在vCenter下才可以配置实现，并且vSphere许多管理模块只能集成安装在vCenter环境中，无法独立安装运行。

在Windows Server2003上，安装SQL Server2005、创建数据库、为数据库创建系统DSN ODBC连接、安装vCenter Server。完成安装后，即可使用VMware vSphere Client登录到vCenter Server 进行多个主机管理，或登录到ESXi主机进行单个主机管理。登录界面如图2所示。

图2

三、VMware在数字化校园建设方面的应用

根据笔者学校数字化校园系统规划，主要有系统平台、OA、教学管理、学生管理、人事管理、图书管理、网络学习中心等子系统。

完成VMware虚拟化服务器软件部署后，我们就可以通过vCenter Server建立虚拟机了。首先必须规划各虚拟机的配置（用途、名称、IP地址、操作系统、管理员账号、相关服务、空间需求等），建立相应规划单，如下表所示。

表

序号 服务器名称 数量 内存 CPU 空间（GB） 主机名 IP（192.168.100.X） 备注

1 统一身份认证1 1 16 8核 200 IDS1 126 Linux 5.8

2 统一身份认证2 1 16 8核 200 IDS2 127 Linux 5.8

3 OA服务器1 1 16 8核 500 OA1 133 Linux 5.8

4 OA服务器2 1 16 8核 500 OA2 134 Linux 5.8

5 移动OA 1 16 8核 500 OA3 135 Linux 5.8

6 LMS应用服务器 1 8 8核 200 Lmsapp 137 Windows2008

7 LMS资源服务器 1 8 8核 4000 LmsResources 128 Windows2008

8 门户与业务系统1 1 16 8核 500 portal1 131 Linux 5.8

9 门户与业务系统2 1 16 8核 500 porta2 132 Linux 5.8

10 办公设备管理 1 8 8核 300 equipment 136 Linux 5.8

11 ODI数据交换 1 16 8核 500 Odi 125 Windows2008

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

建立虚拟机过程如下：定义虚拟机名称、选择存储、选择安装操作系统、定义存储空间大小、安装操作系统（定义主机名、IP地址、安装相应服务等）、安装数据库及应用程序。

根据各应用系统特点及访问情况，我们学校建立了统一身份认证、系统门户、OA、邮件服务、教学管理服务、学习中心服务等虚拟机，如图3所示。

图3

参考文献：

[1]何坤源.VMware vSphere 5.0虚拟化架构实战指南[M].北京：人民邮电出版社，2014.

[2][美]Sean Crookston，Harley Stagner著，徐炯译.华章程序员书库：Vmware vSphere部署的管理和优化[M]，北京：机械工业出版社，2013.

（作者单位：无锡技师学院）