高校“双活”数据中心的设计与实现

郭立志

（内蒙古财经大学，内蒙古 呼和浩特 010070）

高校“双活”数据中心的设计与实现

郭立志

（内蒙古财经大学，内蒙古 呼和浩特 010070）

随着高校信息化发展进程的不断深入，高校所产生的数字资源越来越多。在大数据、云计算的应用越来越普及的今天，将高校数字资源向云数据中心过渡，成为解决高校数字资源存储和利用的有效方法。“双活”数据中心可将高校传统数据中心的数据容灾备份到云数据中心中，提升高校数据中心数据应用的连续性、可靠性，降低本地设备的应用压力，提高设备的利用效率。本文首先对“双活”数据中心进行概述，介绍“双活”数据中心的建设内容与备份方式；其次，对高校“双活”数据中心进行设计，分析用户需求，提出设计方案，最后，对方案予以实施，验证设计的可行性和实用性。

双活；数据中心；高校；数字资源

1 前言

智慧校园的建设以提高高校数字资源利用效率，实现数字资源共享为目的，设计实现高校云数据中心整合高校资源，通过云灾备提高资源利用的连续性。“双活”数据中心由两个数据中心构成，一个主数据中心，一个备份数据中心，设备中心之间备份可以采用冷备份、热备份和双活备份。热备份是当承担数据应用的主数据中心出现故障时，与其进行实时备份的备份数据中心自动承担主数据中心应用业务，此过程用户端不受影响，但是资源重复率高，造成资源的浪费。冷备份是备份数据中心周期性进行备份，当承担数据应用的主数据中心出现灾难性故障时，调用备份数据中心，用户应用会回到备份时的数据，可能造成部分数据的丢失。双活备份方式是考虑到热备份资源浪费严重，投资成本高，冷备份会导致用户数据丢失的问题，对主数据中心和备份数据中心的业务进行调整，两个数据中心共同承担用户业务，通常主数据中心承担约为60%-70%的用户业务，备份数据中心承担30%-40%的用户业务。数据中心相互实时备份，如果其中一个数据中心出现灾难性故障，另一个数据中心独立承担用户业务。

2 需求分析

高校信息化建设可以提高高校整体教学能力，将高校数字资源以网络化应用在教学工作中，实现高校教学课程、教学管理数字化采集、存储和应用，是提高现代化教育的关键环节。数字化高校是由数字教学资源、网络、教学系统、教学管理系统等组成，建设7*24小时高校数据中心，可以让广大师生随时随地访问高校数字资源，提高高校数字资源的利用率。而7*24小时数据中心的必要条件是保证系统运行不间断。所以建设双活数据中心是满足高校数字资源利用率的有效方法。

3 高校“双活”数据中心设计

高校“双活”数据中心设计采用四层网络结构，包括：应用层、网络层、数据存储层和数据库层。

应用层：应用层为用户提供高校数据中心资源的应用，用户可以通过PC电脑、笔记本电脑、移动手机、平板那电脑等访问系统平台，采用服务器虚拟化技术，将数据中心桌面映射到用户客户端，减少用户端系统压力。

网络层：网络层是数据传输的关键层，“双活”数据中心之间的通信与互联也在网络层完成，为了保证数据中心之间的负载均衡，采用虚拟化技术，大二层网络技术，保证网络的冗余性，在网络层设置防火墙，保证网络的安全性。

数据存储层：数据存储层采用虚拟化异构存储设计，建立同一的虚拟化存储平台实现多用户跨平台调用数据中心底层数据。

数据库层：数据库层提供数据支持，采用分布式云存储技术实现服务器集群，数据库读取与写入分开部署，提高数据库访问的安全性。

高校“双活”数据中心拓扑结构如图1所示：

图1 高校“双活”数据中心拓扑结构

高校“双活”数据中心主数据中心和备份数据中心相对独立存在，二者通过IP链路建立二层互联，可实现资源池、网络出口、服务器等之间的相互转换。为了保障数据中心网络设备的不间断工作，两个数据中心分别设置核心交换机，数据中心之间通过万兆以太网链路建立二层互联，利用虚拟化技术将二者统一在同一层进行应用。存储资源采用SAN交换机划分为存储资源、数据库、虚拟化存储资源三个部分，通过虚拟化存储网关将高校数字资源复制在虚拟化平台上，进而可以实现数据应用与数据存储分离管理。当“双活”数据中心处于正常运行期间，各数据中心都独立负责各自数据的管理，当“双活”数据中心其中一个中心出现故障时，可通过数据中心之间的二层互联实现资源的互通互联，保证用户平台使用的连贯性。

4 高校“双活”数据中心实现

4.1 资源池

验证高校“双活”数据中心正常运行期间，对主数据中心制造故障，客户访问虚拟机被自动转移到备份数据中心，而IP地址未发生变化，访问接口仍然可以通过主数据中心进入，主数据中心与备用数据中心之间通过二层互联。采用VMware HA部署资源池性能测试，在双数据中心统一创建两个测试集群节点，测试时关掉主数据中集群节点，采用ping命令查看数据中心IP地址和主机是否正常通信，测试结果1分45秒后结果显示正常。

4.2 网络出口

验证高校“双活”数据中心正常运行期间，对主数据中心网络接口设备设置故障，主数据中心网关失效，备份数据中心自动切换成主机模式，主数据中心与备用数据中心之间通过二层互联，用户仍然可以访问主数据中心资源池。将主数据中心网关接口关闭，实用ping命令测试主数据中心是否可以被访问，测试结果3分钟后，可正常访问，表明主数据中心与备用数据中心之间已经通过二层互联。

4.3 Web服务器

验证主数据中心Web服务器故障，用户访问Web应用时是否会出现网络中断现象。关闭主用户Web服务器，调用备用服务器地址提供Web应用，由于高校“双活”数据中心处于正常运行状态，服务器的调换并未影响到用户Web的应用，结果用户在毫无察觉的状态下更换了服务器。

5 结语

为了保证高校数字资源的可靠应用，搭建“双活”数据中心平台具有良好的可行性。本文介绍了一种“双活”数据中心，通过本文所设计的方案实现了两个数据中心，一个主数据中心用于承担教学及管理的高校资源应用，另一个备份数据中心进行数据的备份和配置，该方案具有良好的实用性，可保证高校数字资源7*24小时不间断应用。随着信息技术、网络技术的不断发展，双活数据中心的实现方法方式可以多种多样，因此在系统的应用与管理过程中，应结合新技术不断完善，提高高校“双活”数据中心平台的利用效率。

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Guo Lizhi
(Inner Mongolia University of Finance and Economics,Hohhot 010070,Inner Mongolia)

tract】 With the deepening of university informatization development,more and more university digital resources generate. The application of big data and cloud computing is becoming more and more popular today.The transition of university digital resources to cloud data center has become an effective way to solve the storage and usage of digital resources in colleges and universities.“Double live”data center can back up the data of traditional data center into the cloud data center,to enhance the reliability and continuity of data application,reduce the pressure of local equipment,and improve the equipment efficiency.This paper firstly gives an overview of the“double live”data center,introduces its construction contents and backup mode;secondly,it designs the“double live”data center,analyzes of user needs and proposes the design scheme;finally,the implement verifies the feasibility and practicability of the plan.

words】 double live;data center;university;digital resource

TP308 文献表示码：A

1008-6609(2016)09-0054-02

郭立志，男，山东荣成人，硕士，中级讲师，研究方向：互联网技术。