云平台下基于RAC技术的教务系统研究与优化

徐美霞，罗肖辉

（1.广州商学院信息技术与工程学院，广州511363；2.广州商学院网络中心，广州511363）

云平台下基于RAC技术的教务系统研究与优化

徐美霞1，罗肖辉2

（1.广州商学院信息技术与工程学院，广州511363；2.广州商学院网络中心，广州511363）

教务系统在高校教学管理中起着非常重要的作用，既可以反映教学管理情况，也可以提供给领导者进行科学决策的数据。随着应用强度的逐步加大，教务系统面临的困难也越来越多，面对大流量、高并发的需求，传统的技术架构已不能满足。采用基于云平台环境下的虚拟化手段，加上Oracle的RAC技术，对现有的系统进行研究和优化。

教务系统；云平台；RAC；虚拟化

0 引言

教学事务信息管理系统,简称为教务系统,在高等学校教学管理信息化中有着举足轻重的地位。它既综合地体现了教学管理情况,也给领导者提供了科学的决策数据和评估数据。

随着系统功能的不断强化,使用的人员数量大幅度的增加，新型的选课制度的产生（如学分制）,软件、硬件设备的淘汰升级,使得教务系统在处理多年来累积的海量数据、大流量、高并发的数据访问中,暴露出其不足和局限性,甚至变成了高校信息化发展的应用瓶颈。

增加经费投入、改善系统软、硬件环境是解决这个瓶颈的重要方法，但由于经费不可能无限度的增加，因此本文从优化系统性能入手,运用目前新兴的技术理念和手段，搭建出一套能适应大流量、高并发需求并且安全、稳定、可靠的教务系统。

1 系统整体改造方案

如上图1所示，教务系统应用端和数据库都采用集群技术来部署，其中应用端集群是建立在云计算平台，通过防火墙的负载均衡功能，用一个IP映射云平台上的多个应用端服务器。而后端的数据库采用Ora⁃cle的RAC(Real Application Clusters)技术实现。

图1 系统拓扑图

1.1 云计算平台前端服务器集群

云计算（Cloud Computing）是分布式计算（Distribut⁃ed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Tech⁃nologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Bal⁃ance）、热备冗余（High Available）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。其核心思想是把已接入网络的大量计算机资源进行统一管理和调配，构成一个共享资源池向用户提供按需的服务。

云计算平台是一个为用户提供云计算服务的软件、硬件平台（环境），通过整合数据资源和采用最新虚拟化技术，提高资源的利用率。它采用最新的虚拟化技术（VMware VMotion）实现在主机间、集群间或数据中心间实时迁移整个虚拟机而不会造成中断，所涉及的主机间也不需要有共享存储，从而实现应用服务零中断，虚拟机零岩机，为教务系统应用服务提供可靠保障。

云计算平台建立教务系统前端服务器集群如下图2：

图2 教务系统前端服务器集群

1.2 数据库集群

Oracle的RAC(Real Application Clusters)技术用来在集群环境下实现多机共享数据库，可以自动进行负载均衡，还能实现数据库在故障时的容错和无断点恢复，以支持高可用性应用程序。

采用了RAC技术的集群，两台(或多台)服务器上各自运行一个数据库核心进程，但共同管理、操作一个数据库，在正常运行时可以进行负载分担，客户端无论连接到哪个服务器都可以在数据库中进行操作。当A服务器由于故障无法使用时，数据库集群系统并未停止工作，连接在服务器B上的客户端还可以继续进行正常工作。

教务系统数据库地址规划如表1：

表1 数据库集群地址规划

图3 数据库集群拓扑图

图4 jwdb1系统信息

图5 jwdb2系统信息

数据库操作系统基本情况：从以上两个图可以看出，两台数据库共享一个存储空间。

1.3 应用服务器前端负载均衡实现过程

在防火墙使用“加权最小连接”的负载均衡算法，映射在云平台建立好的4台应用服务器前端。

图6 防火墙端口映射

图7 服务器负载均衡设置

1.4 测试

对系统前端的测试，采用网页测试，系统会根据服务器的负载（连接数）情况，选择最小连接数的服务器。

图8 前端测试

对整个系统进行测试，采用HP的LoadRuner软件，LoadRunner是一种预测系统行为和性能的负载测试工具。特别适合应用系统的性能测试，它可以模拟上千万用户实施并发访问，并能实时监测性能，进而帮助开发人员确认和查找问题根源，解决系统的瓶颈。

图9 LoadRuner软件测试效果

2 结语

通过搭建在云平台上实施虚拟化技术的应用服务器前端和运用了Oracle RAC技术的数据库集群，教务系统在面临大流量、高并发的数据访问中，性能、稳定性、安全性等方面都得到了有力的保障，现系统在实际环境中正常运行。

高校教务管理现代化是一个在发展中不断完善的过程，观念的改变、体制的改革和设备、技术的更新等多个方面都要同步进行。教务管理系统下一步的工作重点，是要和学校校务管理系统、办公管理系统整合，构成一个立体的校园办公学习管理系统。

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Research and Optimization of Educational Administration System Based on RAC Technology in Cloud Platform

XU Mei-xia1，LUO Xiao-hui2

（1.School of Information Technology and Engineering，Guangzhou 511363；2.Network Center,Guangzhou College of Commerce，Guangzhou 511363)

The educational administration system plays a very important role in the teaching management of colleges and universities,which can not only reflect the teaching management,but also provide the scientific data for the leaders.With the gradual increase in the intensity of the application,the educational system is facing more and more difficulties,in the face of large flow,high concurrency requirements,the tradi⁃tional technical architecture has been unable to meet.Based on the cloud platform virtualization environment,with the Oracle RAC technol⁃ogy,makes the research and optimization of the existing system.

1007-1423（2017）21-0083-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.21.017

徐美霞（1984-），女，广东佛山人，教务员，本科，研究方向为教务管理；罗肖辉（1980-），男，广东信宜人，实验师，硕士，研究方向为网络安全技术应用；

2017-04-27

2017-06-19

Educational System;Cloud Platform；RAC；Virtualization