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　　【摘要】高校校园数据中心的建设不断发展，数据中心设备部署和管理方式面临某些问题,制约着数据中心的发展。文章将虚拟化技术应用在高校数据中心的业务平台上,通过使用VMwarevSphere虚拟化平台系统解决高校所面临的业务管理、应用程序维护等难题。

　　【关键词】虚拟化技术;VMwarevSphere;数据中心

　　1引言

　　当今社会，随着各领域虚拟化建设的迅速发展，丰富了高校数据中心虚拟化建设的业务逻辑，在虚拟化建设中的前期需求，需要为每一个业务应用配置相应的硬件资源，同时，所需要硬件成本不断增加，导致硬件成本猛增，然而，硬件资源利用率并不理想，造成了硬件设施资源的严重浪费问题。这种情况下，新增加信息化建设成本与运维成本不断增加，也增加了技术人员的管理瓶颈。当前，云计算比较流行，如何利用云计算与虚拟化技术相结合，构建高校数据中心虚拟化平台，使得高校信息化基础设施建设得到高效管理，这已然成为技术人员管理高校机房的首要任务。

　　2高校信息化研究现状

　　随着云计算技术的大范围应用到各行各业中，高校虚拟化建设也逐渐地深入，使得数据中心的硬件基础设施规模逐渐扩大，受限于高校成本以及机房空间等因素，为技术人员带来了数据中心硬件规划与管理问题。(1)数据中心的硬件基础设施成本较高。随着高校虚拟化建设逐渐深入，需要为每个高校业务需求规划相应的硬件空间，并购置大量的硬件资源再进行软件部署，同时，需要一定的场地空间，从而造成硬件资源浪费。(2)业务平台集成管理困难。由于高校内信息系统开发环境与数据中心的硬件资源的差异性，使得高校业务系统之间也存在一定的差异性，并且互不相干的运行。同时，高校业务应用系统的规模逐渐增加，为技术人员业务平台集成管理带来困难[1]。应用系统环境部署、软件升级或硬件出现问题时只能停止一切应用服务进行系统维护，时间周期不确定，降低了应用系统的连续性。(3)数据中心的软硬件资源不均衡。高校内的业务系统的功能与对象各不相同，导致业务数据使用服务器负载能力不均衡，当某个应用服务器超负荷运行时，而其他应用服务器却是空闲状态，这是明显的服务器的负载不均衡，造成了服务器资源的严重浪费，因此，传统做法无法满足高校业务系统性能*佳、硬件资源高效利用的目的。(4)数据中心的硬件资源利用率较低的现象。硬件资源本身具有独立性，使得数据共享、交换存在困难，这样情况造成数据之间的彼此独立，从而形成了数据孤岛，从而无法实现数据资源共享[2]。数据信息孤岛很容易带来管理困难。在高校虚拟化建设过程中引入云计算技术与虚拟化技术相结合，能够很好地解决高校数据中心的资源集成与共享问题，它通过虚拟技术的功能划分，完全能够消除高校数据中心的现有硬件资源的依赖，极大可能实现硬件资源的动态调度、管理与用户权限分配，从而优化硬件资源配置，为高校虚拟化建设提供一个可行的解决方案。

　　3高校数据中心的需求分析

　　随着高校数据中心的硬件规模的不断增大，广大师生的应用需求与日俱增，多数来自于学生服务和教务服务等系统。从高校用户群体分析来看，大家在同时使用高校网络的时间段几乎很相似，在该时间段内的访问用户并发需求较多，高校网络上同时段承载能力急剧下滑，导致部分业务用户请求的响应较慢现象，各类复杂的应用系统出现连接超时现象。有的系统则开始出现访问权限受限的情况。由此，建立一个服务于数据中心的主干网络必须能够达到扩展性强、技术先进、响应速度较快的网络空间环境，同时又能遵循模块化的技术架构，又能拥有较好的软、硬件动态配置环境，重要的是能够利用现有硬件资源基础，减少成本投入的硬件设备，因此，基于虚拟化技术实现高校数据中心的设计方案[3]。高校数据中心需要构建一个完整的虚拟化平台实现对现有硬件资源共享，并对校内网络实行统一有效管理，便于高校数据中心整合数据资源，通过完整的虚拟化平台，实现对硬件资源的统一调度和管理，为全校师生提供并行计算、数据共享、远程数据存储以及局域网内的快速文件下载等功能。私有业务系统：在高校局域网内部全体师生，构建一个通过虚拟化平台实现教师网与学生网之间可以互相访问的架构，然而，其他的业务部门之间是完全独立的应用系统。公有业务系统：发展到一定阶段，可以与其他高校共建公有虚拟化业务系统，允许公有范围内的广大师生在一定范围内访问虚拟化后的共享服务器。

　　3.1虚拟网络设计需求分析

　　(1)高校数据中心的虚拟网络承载主要业务包括：教学任务和其他业务服务，要保证教学任务不中断，故障可恢复性。(2)除教学任务以外，高校数据中心还可以有多种业务系统。(3)高校数据中心的教育网与其他网络独立且互不访问，并实现完全隔离。(4)高校数据中心的教育网只能在高校内部访问。(5)为了高校数据中心的数据安全性，需要对数据中心的网络做到主动防御，避免有恶意攻击高校网络，以免造成网络负载加大。

　　3.2软件环境需求分析

　　(1)通过对整个高校数据中心的应用系统进行虚拟化设计，构建一个可以实现服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化的资源池，确保虚拟化平台平稳运行。(2)对整体高校数据中心实现集群环境下的虚拟化建设，实现通过DRS功能进行动态分配服务器的负载均衡资源。(3)实现虚拟化平台下的动态负载均衡分配环境。(4)实现虚拟机集群环境的统一调度和管理。

　　3.3硬件环境需求分析

　　将高校数据中心的硬件基础资源通过虚拟化平台进行整合，考虑到构建集群化的虚拟机，这是一个高可用集群环境，需要配置集群环境，并实现在线数据迁移网络，将通过虚拟化网络实现对外连接的虚拟化服务网络，将多个业务节点数据实现集中化存储、集中化备份，由VMware虚拟架构生产出来的虛拟机，将多个文件都封装在一起，将以SAN/FCSAN方式存储到阵列上[4]。再通过共享的机制实现虚拟化平台的存储架构，能够*大化地发挥虚拟化平台的整体优势[5]。

　　4虚拟化平台设计

　　4.1VMwarevSphere的基本概述

　　VMwarevSphere(VS)为用户提供了数据集中管理、安全可靠、虚拟基础架构等。基于这个组件可以实现数据中心的应用系统与底层硬件资源分离，从而提高系统的访问速度。VMwarevSphere构建了高校数据中心的虚拟基础架构，该虚拟基础架构可视为云平台的基础。本文讨论的VMwarevSphere虚拟基础架构是由x86组成的虚拟化服务器、虚拟化存储器、虚拟化网络和虚拟化桌面客户端四部分组成。

　　4.2虚拟机平台架构

　　VMwarevSphere平台系统架构分为三层，它们分别是底层的虚拟化层、中间的管理层和上面的接口层，通过这三个层次来充分利用虚拟化资源。4.2.1虚拟化层平台中*底层的是虚拟化层，主要包括应用程序服务架构和基础服务架构的虚拟化。后者是为分配硬件资源，前者是针对虚拟机服务。4.2.2管理层管理层架构中的中间层。数据中心的vCenterServer实现集中管理所有主机和虚拟机，其作用是快速部署、动态迁移虚拟机，管理层是核心层。4.2.3接口层接口层位于架构中的上层。用户通过接口层访问虚拟平台的应用程序。

　　4.3VMwarevSphere网络架构

　　在虚拟网络过程中，让全校师生察觉不到工作在虚拟化平台上，当虚拟主机承载多台虚拟机网卡数据交换时，就实现了虚拟机与实体机之间的数据包的转发。实际上，每个虚拟机都对应有一个以上的虚拟网卡，如真实的物理机一样，为每个虚拟网卡分配物理地址和IP地址，虚拟机之间在内部虚拟环境下交互数据。针对高校数据中心主要考虑采用虚拟化等技术，同时满足全校师生业务的访问。在高校数据中心构建面向全校师生服务的虚拟化组成模块，搭建虚拟化基础设施，部署服务器各个组成模块。

　　5结语

　　从高校数据中心的现状及实际需求的调研来看，高校数据中心已有的平台设备存在许多不足之处，针对已经存在的硬件基础资源进行整合，借助虚拟化技术，经过多次测试实践构建了一个可以通过虚拟化实现的高效、安全、稳定的高校数据中心运行方案，为高校数字化建设奠定良好的技术基础。

　　【参考文献】

　　[1]刘斌.虚拟化技术在高校计算机实践教学中的应用分析[J].湖北开放职业学院学报，2020，33(06):140-141.

　　[2]刘志成，林东升，彭勇.云计算技术与应用基础[M].北京:人民邮电出版社，2017:21-22.

　　[3]文佳.虚拟化技术在高校计算机实验教学中的应用[J].中外企业家，2020(09):198.

　　[4]史宝虹.高校虚拟化数据中心平台建设及迁移研究[J].电脑知识与技术，2018，14(21):15-17.

　　[5]熊洁.虚拟化技术在云计算中的应用[J].电脑编程技巧与维护，2016(01):53-54.

　　作者：解婧 单位：技术学院

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