基于云计算的高校数据中心的建设与实践

刘彧 陕西交通职业技术学院

随着高校信息化建设的发展，师生的教学、科研、学习以及生活等多个方面均受到了信息化建设的影响。对数字校园进行建设，高校的信息化建设水平进一步提升，并且在其中，最为重要的组成部分就是高校数据中心，其为对数字校园平台以及相应的信息应用系统起到承载作用的主要平台，能够为数字校园平台以及相应应用系统的高效、稳定运行提供重要保障。

1 当前高校数据中心存在的问题

1.1 资源利用率较低

在应用与资源进行绑定的情况下，服务器均处于单机运行的状态，所以对每一个应用进行资源配置，均需按照其峰值进行落实，由此，多数资源在大部分时间内会出现闲置的情况，导致服务器的资源利用率较低，并形成了严重的资源浪费的情况，同时系统运行的连续性难以得到保障，进而难以保障信息化平台的整体安全性，最终形成了资源和数据共享的限制。

1.2 运维成本高

学校应用系统的数量持续增加，随之，服务器以及网络的设备数量必然增加，导致相应的维护工作不断趋于复杂。如果采用传统的数据中心建设模式，电力供应、散热制冷等维护工作的成本将会急剧上升，能够导致学校长远IT投入以及运维工作的开展更具难度。

1.3 业务部署缓慢

在对传统模式应用的过程中，若相关部门需要对新的业务进行部署，在提交变更请求与实施运行变更之间，具有较大程度的延迟，并且每一次对新业务的部署进行落实，均须经过硬件选型、采购、安装以及网络配置等多个环节，过程较为复杂，使得新业务系统的上线和测试的过程极为漫长。

1.4 管理策略分散

根据目前的情况来看，当前多数高校的信息资源运维管理工作都存在着策略分散的情况，导致基础设施功能难以得到充分的监控、管理、报告以及远程访问等，而在事实上，促使数据、IT基础设施以及运行服务集中术后对数据中心实现统一管理的必然条件。

2 云计算的高校数据中心的建设与实践

云计算属于一种新型的共享基础架构方式，能够对巨大的系统池进行有效连接，从而实现IT服务。通过互联网对数据中心以及服务器进行有效连接，将计算能力提供给客户。对云计算技术进行充分应用，其服务系统能够对校园内的教学资源以及科研资源进行有效整合，同时对校务管理流程重新定义，以促使信息化的整体投入得到降低，最终实现资源利用率的提升和系统运行稳定性的提升，以保障客户能够对各种信息服务轻松获取，不仅能够切实提升客户的满意程度，还更加便利的实现集中管理以及降低系统维护工作的成本，在很大程度上降低了相关管理人员的工作强度。

2.1 相关技术

2.1.1 云计算

对云计算进行应用的主要目的，是以网络为基础，对数个网络成本相对较低的计算实体进行整合，使其成为一个计算实体，并具有更加强大的计算能力。之后通过先进的商业模式，使终端用户能够获取到更加强大的计算能力。由此可以了解到，云计算不仅是一种技术，也是一种服务，在借助网络向用户提供服务的同时，促使资源的透明化得以实现，具有可靠性高、通用性高、规模大等多种优势。

2.1.2 虚拟化

对云计算进行应用的过程中，虚拟化技术是其中最主要和最基本的技术，其并非是实际版本的创建，而是包含操作系统、硬件平台、中间件、网络资源等多方面的虚拟版本，对其进行应用的主要目的，不仅是促使任务得到集中管理，也是促使扩展性以及工作负载得到提升。

根据应用范围的不同，虚拟化平台可以分为三个方面，分别为平台虚拟化、资源虚拟化以及应用程序虚拟化。促使虚拟化技术的功能得到充分发挥，能够有效提升硬件资源、软件资源的利用率，提升迁移、容灾以及开展管理工作的便捷性，强化系统资源的动态扩容性以及便捷部署，最终实现数据中心以及云计算的有效发展。

2.2 基于云计算的高校数据中心系统架构

根据我校数据中心信息化的发展方向以及发展情况，应强化综合协调以及统筹规划工作，借助先进的信息技术对高校云数据中心平台进行建设，保障高校的云信息服务能够得到健康、可持续发展。

2.3 高校数据中心建设方案

2.3.1 基础设施与资源

云网络环境：在对云网络环境进行设计时，不仅需要对传统校园网络的接入情况进行考虑，还需对数据中心网络的接入情况进行考虑；计算资源虚拟化：使用服务器虚拟化软件对虚拟机进行构建，从而实现虚拟化任务的完成，vSphere、Hyper-V、KVM系统等均为高校中应用较为广泛的服务器虚拟化软件；存储资源虚拟化：对存储虚拟化技术进行应用，能够实现底层存储设备的抽象化统一管理，对其中的逻辑特性有效保留，更加良好的发挥自身作用，具有更加良好的空间调整能力。

2.3.2 云计算管理平台

此为云数据中心的关键部分之一，能够实现校园内各种软硬件资源的虚拟化以及资源池管理，并能够针对不同类型的资源池提供相应的管理接口，从而提高管理工作的有效性。

2.3.3 高校云应用系统

其中主要包括教务管理、学生管理、招生就业管理、办公自动化、人力资源管理、一卡通等多方面的公共服务系统。

2.3.4 校园云服务

基础设施云服务：借助虚拟化技术，促使服务器资源与存储资源建立成为统一的基础设施云供高校内部应用，以用户的需求为基础，对相应的虚拟服务器以及存储系统进行建立，有利于提升虚拟服务器的性能以及可应用性；公共平台云服务：其中主要包括中间件、Web服务器以及数据库等，通过对虚拟化技术的应用，统一的公共平台得以建立，大幅度的节约了投入以及开展运行维护工作的成本。

2.3.5 数据中心保障体系

信息安全体系：以物理、网络、系统、信息以及管理为主要出发点吗，对校园数据中心的整体安全起到重要保障作用，促使校园信息化系统的安全性和可靠性得到有效提升；运维保障体系：其中主要包括系统监控、系统管理以及维护服务等，在其进行运行期间，能够对数据中心内资源的分布与使用情况进行持续监控，以保障数据中心内相关资源的负载能够持续处于均衡状态。

3 基于云计算的高校数据中心的建设与实践

我校云管理平台主要应用的系统为H3C CAS，其将KVM作为重要基础，使用融合基础框架建立起虚拟化平台，不仅为用户提供了自助式的云服务，同时也对外开放了标准的云接口，能够对数据中心资源实施动态的调整和分配，在实现高利用率和高安全性的同时，大幅度的降低了资金投入。

在本学期第一周的学生选课工作中，监测结果显示同时在线人数达到2500人左右，此时虚拟机能够对选课工作所造成的巨大压力有效承载，仅在选课工作开启8小时以后，便实现了9000名学生的选课成功，并且在此过程中，选课系统持续处于正常的访问状态，使学生获得了良好的用户体验。

4 结束语

云计算技术的应用促使高校信息化建设的步伐不断加快，在本文中，根据我校信息化建设的实际经验，提出并实践了新的云数据中心设计方案，并取得了良好的成果。