云服务-中心建设的探索与研究以南京艺术学院为例

王先国

(南京艺术学院 信息化建设管理中心,江苏 南京 210013)

云服务-中心建设的探索与研究以南京艺术学院为例

王先国

(南京艺术学院 信息化建设管理中心,江苏 南京 210013)

随着高校"智慧校园"建设如火如荼地开展,作为智慧校园核心部分的云服务中心必然成为建设的核心部分.作为百年艺术院校,南京艺术学院也紧跟智慧校园建设的步伐,把智慧校园-云服务中心建设作为建设一流艺术大学的发力点与基石.文章通过对艺术院校现有的资源作简单的现状分析,同时提出需要建设的内容,并结合艺术院校的特点提出构建云平台的基本架构.

智慧校园;云服务中心;资源建设

随着南京艺术学院教育信息化建设的不断深入,多媒体数字资源在教育教学和生活过程中的应用已经成为不可或缺的方法和手段.在网络与信息化普及过程中,学校建设了形形色色数字资源,但是这些资源分布在各处,无法实现有效的统一管理和灵活多样化的应用,因此,构建统一的云服务(数字资源)中心实现校内资源的共建共享成为学校未来信息化建设的重点,也是实现智慧校园、一流艺术大学的重要组成部分[1].所谓的智慧校园,即通过物联网、云服务(计算)、虚拟化等技术手段,将现有的教学、科研、管理等资源与各应用系统进行整合,提高交互应用的质量与效率,改善响应速度、提高教育质量、转变服务与管理理念,最终实现智慧化管理与服务的校园模式.云服务(数字资源)中心旨在建立一个校级的统一的资源中心,积淀本校特色的校本资源,能够让各院系、各部门、各社团及师生共同参与资源的建设、开发与利用,实现南京艺术学院数字资源的采集、管理、发布和共享,为一线师生提供服务,为智慧校园的大数据分析提供依据,进而实现与国内其他院校之间的资源交换与共享,并朝着一流艺术大学不断迈进.

1 云服务中心数字资源(计算和存储)建设现状

经过前期南京艺术学院数字化校园的建设,该校的计算资源主要有以下几类.(1)2010年采购的HP C7000刀片服务器一箱,均为2路半高计算节点,运行测试业务.(2)2014年采购的HP C7000刀片服务器一箱,2台4路全高计算节点,12台2路半高计算节点,运行数字化校园主要业务.(3)2010-2015年采购的2路机架式服务器若干,运行独立业务系统.两个刀片机箱分别部署2套VMware虚拟化软件,实现计算虚拟化.而存储资源建设部分主要采用早期购买的惠普刀片服务器和3PAR SS7400存储构建核心业务计算资源池,运行全校关键数据业务.多品牌机架式服务器承载非关键业务.2010年采购的惠普刀片服务器和宏衫存储组成测试计算资源池,如图1所示.

图1 惠普刀片服务器和宏衫存储组成测试计算资源池

诚然,随着学校数据业务需求的不断增长,智慧校园建设的大步向前,原有的计算和存储资源显然已不能满足现有的业务系统需求.但是又要坚持"老物新用、二次利用"的原则,在原有资源基础上进行升级,从而达到满足云服务中心建设的需求.

2 云服务中心数字资源(计算和存储)建设内容

为了充分利用和整合现有资源,在云服务中心建设过程中主要分为计算和存储两个部分.结合南京艺术学院现有情况,计算资源部分建设内容为:(1)计算资源池将主要以刀片服务器为主,但是会依据用户属性分类.一类为全校性质的运行业务资源池,另外一类为二级单位托管业务资源池.(2)结合南京艺术学院现有资源,将新购买的刀片与2014年的老刀片服务器组成校级运行业务资源池,并继续采用VMware.(3)将2010年的老刀片服务器用作二级单位托管业务资源池,同样采用VMware.(4)已经过保较长时间且性能较差的服务器逐渐淘汰,也可预留一些设备留作冷备资源使用[2].

存储资源部分建设内容为:(1)新增2台机架式光纤交换机构成冗余和负载均衡的存储网络,由它来连接数据库/应用服务器到存储设备的数据访问,实现数据处理层和存储设备层的透明访问,同时计算资源和存储资源,在统一SAN结构下,可以透明地横向扩展.(2)新增1台4控存储作为主存储(可靠性达到99.999 9%),现网SS7400作为容灾存储.核心业务数据部署在SAS盘上,主备存储同步复制数据,保持2台存储核心数据一致;非核心数据部署在NL SAS盘上,主备存储异步复制数据.当主存储出现故障时,将业务切换至容灾存储.(3)数据保护部分采用直接备份的方式,直接将主存储上的核心数据(基于快照)保护到具备高重删比的二级存储设备(利旧现网宏衫存储).采用此方式既能保证高性能数据保护,同时无需在应用服务器端安装额外的程序及插件,实现了在保护数据的同时,对于前端应用的影响减至最小[3].

3 搭建云服务中心平台

结合南京艺术学院实际情况,并通过对计算和存储现状和建设内容的分析,为智慧校园核心部件云服务中心-平台建设创造条件.云服务中心平台是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算模式,可以为用户提供"按需计算"服务.根据当前校园信息化的现状及发展趋势,云服务中心平台有其重要的应用价值.

3.1 整合优化现有教育资源

将现有教育数字资源进行重新优化整合,在"大数据、互联网+"的背景下,利用已有的技术手段充分挖掘潜力,切实提高资源利用率.首先要提高分散在不同物理位置的教学资源(包括软硬件资源)的利用率,杜绝一切闲置现象;并采用统一的数据标准,实现统一的管理与维护,逐渐将校园网内不同物理位置的各个应用子系统动态、及时地互联互通,彻底消除信息孤岛.最终实现信息分散、动态采集,集中安全管理,共享应用.同时采用虚拟化技术手段,将服务器及各种软硬件资源虚拟化成一个或多个资源池,并通过虚拟化管理平台对这些资源进行智能的、自动化的管理和分配.

3.2 提供多种教育资源服务

为师生提供门户级多层次的数据与应用自助服务,师生可以通过门户自助服务系统申请和使用海量的数字资源,同时可以结合自己的需要对已有资源进行调取、优化整合以及再展现.而资源创建者同样可以使用自助服务门户上传数据,与云服务中心通过云服务平台对用户、资源、计费进行统一管理.

首先,通过虚拟化技术,屏蔽服务器底层硬件之间的异构性,从而达到实现硬件在虚拟化环境中的兼容性,提高运行环境的可靠性,增强设备的可用性、延展了可扩展性,从而提升了性能.

其次,云服务中心通过软件虚拟化,云服务中心平台可以实现对资源数据的计算、网络和存储等硬件资源的软件虚拟化管理,为上层应用提供"智慧化"服务.

最后,通过云服务中心,将基础架构资源(包括计算、存储和网络)及其相关策略整合成虚拟数据中心资源池,并允许用户按相应权限、各自需求使用相关资源,从而构建安全的多用户混合云.

云服务中心的终极目标是系统的智能化、智慧化,即系统能够按照不同用户的不同需求各自满足运营,同时开通多种服务.而这对各种资源(计算、网络以及存储)的调度和分配,还有用户、组织、工作流等的管理都有较高的依赖度.因此云服务中心平台不仅要实现对传统的物理资源和新的虚拟资源进行管理,还要从全局而非割裂地管理资源,因此,自动化、智慧化管理已成为必然趋势.云服务中心平台通过自动化的管理平台和手段,实现对云硬件资源和业务流程的快速部署与自动化维护和管理.

同时丰富的云基础设施、云存储、云安全和各类云服务构件共同构建云服务中心平台,提供各种服务(不限于)[4-5]:(1)为校园网提供高可信的计算环境,同时有效降低校园网的硬件投资.(2)为校园网提供基于云计算平台的办公应用、教学科研、科学管理的良好环境.(3)为校园网提供通用的管理平台,建立低成本的管理系统.(4)提供基于云计算平台的开发测试环境.(5)为现有非云校园网向云计算转型提供有力服务.(6)优化整体校园网络环境,加快校园网自身信息化、智慧化发展.

通过以上分析,结合南京艺术学院实际情况,智慧校园-云服务中心平台拟采用基于OpenStack架构的云管理平台(见图2).

图2 基于OpenStack架构的云管理平台示意

通过该平台可以为云服务中心提供强大的运维管理能力,既可以实现数据资源的动态分配与发布,同时也能够实现对硬件资源(网络、服务器以及存储等)、各业务子系统的应用以及机房基础设施的统一管理,实现智能化、智慧化一站式运维.

4 结语

云服务中心是智慧校园的组成部分,而云平台的搭建又是云服务中心的基础工作.本文通过对南京艺术学院现有的资源建设情况,结合自身发展需要,提出适合自身的平台搭建架构,为南京艺术学院智慧校园的建设做好基础保障.当然,在建设过程中,还要根据不断变化的需求做出应变的调整,最终为早日实现一流艺术大学而添砖加瓦.

[1]李冰.基于云计算的高职院校智慧校园信息化的研究与探索[J].山东工业技术,2017(19):233.

[2]金誉华.高校智慧校园建设应用策略探索与研究[J].电子技术与软件工程,2017(16):29.

[3]秦长涛,史琳,刘坤峰."互联网+"背景下高校智慧校园建设的研究[J].内江科技,2017(8):42-44.

[4]王昊.基于云计算的学生信息管理系统的研究与设计[D].大连:大连海事大学,2015.

[5]吴细花."智慧校园"云平台的关键模块设计与实现[D].长沙:湖南大学,2014.

Exploration and research on the construction of cloud service center:taking Nanjing University of the Arts as an example

Wang Xianguo
(Information Technology and Management Center of Nanjing University of the Arts, Nanjing 210013, China)

With the construction of the "wisdom campus" in colleges and universities, the cloud service center, which is the core part of the wisdom campus, must become the core part of the construction. As a hundred years of art institutions, Nanjing University of the Arts also followed the pace of the construction of the wisdom of the campus, the wisdom of the campus: cloud service center construction as a first class art university building force and cornerstone. Through the analysis of the existing resources of the art institutions, this paper puts forward the content of the construction, and puts forward the basic structure of constructing the cloud platform according to the characteristics of the art institutions.

wisdom campus; cloud service center; resource construction

王先国(1984- ),男,江苏泗阳人,硕士;研究方向:信息管理,计算机及网络技术,信息化.