導(dǎo)讀:虛擬化與云計算的時代已經(jīng)來臨,高校在信息化的進(jìn)程中,始終都是虛擬化、云計算等先進(jìn)技術(shù)和理念的大力倡導(dǎo)者與推進(jìn)者。如何正確應(yīng)對虛擬化與云計算帶來的挑戰(zhàn),把握機(jī)遇,適應(yīng)未來IT技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)成為學(xué)校在信息化進(jìn)程中關(guān)注的問題,這也成為6月末在杭州舉行的“2011高校虛擬化與云計算應(yīng)用研討會”的主題。
這次研討會由戴爾(中國)有限公司主辦,中國教育網(wǎng)絡(luò)雜志承辦,浙江大學(xué)協(xié)辦。大會邀請了浙江省各大高校信息化部門的主管領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)工作人員,共同交流應(yīng)用虛擬化、云計算等IT技術(shù)的選型和部署方案,為建設(shè)面向服務(wù)、綠色、高效的數(shù)據(jù)中心出謀劃策。
虛擬化和云計算萬眾矚目
當(dāng)前,我國高校正在努力走向世界先進(jìn)行列,教育信息化是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。隨著各大高校的十二五教育信息化規(guī)劃的落地,人們更加明確了信息化服務(wù)教育的方向。作為信息化核心部門之一,數(shù)據(jù)中心正在向統(tǒng)一、集中的方向發(fā)展,很多院系以及職能部門將軟件系統(tǒng)及其運維托管給數(shù)據(jù)中心,這極大降低資源重置的浪費。盡管如此,數(shù)據(jù)中心依舊存在如下挑戰(zhàn):機(jī)房環(huán)境和運維支撐緊張,設(shè)備利用率明顯不足,職能部門對設(shè)備的可靠性、安全性要求很高,部分服務(wù)系統(tǒng)在短時期內(nèi)的并發(fā)訪問量很高等等。
人們普遍認(rèn)為采用虛擬化技術(shù),能夠改善機(jī)房的運行環(huán)境,促進(jìn)信息化主動為大學(xué)服務(wù)的作用。今天,不斷成熟的虛擬化技術(shù)正在幫助更多的高校數(shù)據(jù)中心減少服務(wù)器數(shù)量、優(yōu)化資源配置并簡化管理。利用虛擬化服務(wù)實現(xiàn)動態(tài)IT基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境,進(jìn)一步改善現(xiàn)有的架構(gòu)和管理模式,得到了諸多高校的認(rèn)可。
而基于虛擬化技術(shù)的云計算更成為萬眾矚目的焦點。云計算是一種IT資源的交付和使用模式,通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的 方式獲得所需的硬件、平臺、軟件及服務(wù)等資源,它作為一種服務(wù)新模式,被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)下一代的核心技術(shù)之一。
押寶虛擬化還是云計算?
當(dāng)虛擬化技術(shù)和云計算成為數(shù)據(jù)中心探討的熱點時,人們不免困惑:如何看待和利用這兩種技術(shù)?何時是引入云計算技術(shù)的最佳時刻?
浙江大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心IDC總監(jiān)丁宇波認(rèn)為,就目前高校信息化建設(shè)的情況而言,虛擬化技術(shù)仍舊是信息化建設(shè)的一個重點。在會上,他介紹了浙江大學(xué)在小型機(jī)虛擬化、PC虛擬化技術(shù)以及在校園信息化應(yīng)用中采用虛擬化技術(shù)等的實踐成果。他表示,虛擬化產(chǎn)生的效果是立竿見影的:顯著提高設(shè)備利用率,減少設(shè)備需求量;便于備份、恢復(fù)、容災(zāi),加強(qiáng)可靠性;有效削減機(jī)房環(huán)境、運維支撐壓力,顯著增強(qiáng)可靠性,維持高校信息化可持續(xù)發(fā)展。
然而,虛擬化技術(shù)并不能使數(shù)據(jù)中心一勞永逸。首先,不是所有的軟件都可以運行在虛擬機(jī)上,據(jù)IDC分析,目前全球適合于虛擬化的、連接于物理服務(wù)器的環(huán)境只有13%,也就是說,大量的應(yīng)用還要安裝在物理機(jī)上。其次,技術(shù)與投資起點高,高度集中,容易引發(fā)風(fēng)險,解決復(fù)雜度高。其三,虛擬化技術(shù)面臨異構(gòu)性問題的挑戰(zhàn)。丁宇波表示,虛擬化技術(shù)只是將設(shè)備切分成很多邏輯系統(tǒng),當(dāng)數(shù)據(jù)中心將跨系統(tǒng)、跨廠商、跨設(shè)備整合打包成解決方案,提供給學(xué)校其他部門時,就會發(fā)現(xiàn)虛擬化技術(shù)已經(jīng)不夠?qū)嵱?。此時,云計算的引入凸顯其價值,因為云計算承認(rèn)異構(gòu),用鏡像執(zhí)行或者提供服務(wù)的機(jī)制來解決異構(gòu)性的問題。
浙江省教育技術(shù)中心的副主任趙杭生在會上表示,云計算不僅是一種技術(shù)架構(gòu),更是一種投入,它可以幫助對教育資源和信息資源的共建共享與泛載使用,對異構(gòu)資源實現(xiàn)自動管理和調(diào)度,同時,通過這些資源的匯聚,給用戶提供高性能計算的能力,提升了資源的服務(wù)與創(chuàng)新程度。
“因此,云計算平臺是虛擬化系統(tǒng)平臺的發(fā)展方向。”浙江理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心技術(shù)顧問姚躍飛說。
在展望數(shù)據(jù)中心發(fā)展方向的同時,新舊技術(shù)將會共存是一個事實。丁宇波認(rèn)為,高校信息化基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展是一個迭代而非置換的過程。高校信息化設(shè)施的分散建設(shè) 、集中建設(shè)、虛擬化建設(shè)、云計算建設(shè)等四個階段也將共存很久。高校應(yīng)該針對自己的業(yè)務(wù)性質(zhì),設(shè)計合適的技術(shù)路線,避免“聽風(fēng)就是雨”而造成的不必要的資源浪費,才是技術(shù)的正確選擇之道。
如何深度應(yīng)用技術(shù)
技術(shù)與教育的深度融合是教育信息化的重要特征。毋庸置疑的是,虛擬化和云計算技術(shù)是當(dāng)前最有應(yīng)用前景的兩種技術(shù),如何在教育中深入應(yīng)用這些技術(shù)值得探討。
虛擬化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各大高校,在容災(zāi)備份、軟硬件管理、提高設(shè)備利用率等方面都體現(xiàn)出自身的價值,而云計算技術(shù)將進(jìn)一步與數(shù)字校園進(jìn)行融合,提供深層次的云服務(wù)。業(yè)內(nèi)相關(guān)人士表示,在數(shù)據(jù)中心,云計算可以提供的服務(wù)包括:計算資源云服務(wù)、存儲資源云服務(wù)和軟件資源云服務(wù)等。計算資源云相當(dāng)于一個虛擬化的計算資源池,用來容納各種不同的工作模式,這些模式可以快速部署到物理設(shè)施上。云存儲將大量不同類型的存儲設(shè)備通過軟件集合起來協(xié)同工作,共同對外提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。軟件服務(wù)云是基于應(yīng)用虛擬化技術(shù)的軟件服務(wù),是將云端應(yīng)用虛擬化,引入個人用戶領(lǐng)域,創(chuàng)造軟件使用的嶄新方式,用戶無需安裝、無需重裝、不產(chǎn)生垃圾。
如何在數(shù)據(jù)中心實施“云”? 戴爾(中國)有限公司教育行業(yè)解決方案市場經(jīng)理楊強(qiáng)認(rèn)為,高校數(shù)據(jù)中心實施“云”的前提是避免將校級系統(tǒng)建立在公共云上,因為安全性、可靠性、私密性等因素,不可能讓高校將資源完全托管給第三方。而高??梢圆扇〉脑茟?zhàn)略是:進(jìn)化、迭代,采用戴爾基礎(chǔ)架構(gòu)云(VIS)方案將虛擬化平臺升級到基礎(chǔ)架構(gòu)云,也就是說,首先建立高效數(shù)據(jù)中心,共同管理虛擬化和非虛擬化環(huán)境,其次,實現(xiàn)云服務(wù),解決虛擬機(jī)蔓延的問題。該方案由三個部分組成:1.利用動態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)來管理底層的服務(wù)器,存儲和網(wǎng)絡(luò)等資源,提高數(shù)據(jù)中心效率;2. 利用VIS SSC自助服務(wù)創(chuàng)建器為用戶提供資源申請和審批接口模塊,自動根據(jù)用戶需求情況創(chuàng)建和回收虛擬機(jī);3.利用VIS Director來監(jiān)控虛擬環(huán)境的資源使用狀態(tài),以便于為數(shù)據(jù)中心預(yù)測、規(guī)劃設(shè)備在未來的使用率和需求情況。
具體來說,為了建立高效數(shù)據(jù)中心,戴爾提出使用AIM(高級基礎(chǔ)設(shè)施管理器)軟件來將數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)由靜態(tài)轉(zhuǎn)化成動態(tài)并進(jìn)行管理的方法。在這個方法中,只需要選擇小部分服務(wù)器進(jìn)行虛擬化,就可以更好地發(fā)揮AIM的特點。
為了解決業(yè)務(wù)敏捷性的問題,可以采用虛擬化軟件和戴爾VIS SSC軟件的組合來打造基礎(chǔ)架構(gòu)云,將服務(wù)器資源自助供應(yīng)給需要這些資源的用戶。VIS SSC是虛擬化環(huán)境的增值軟件,它提供兩個增值功能,一是提供網(wǎng)頁門戶作為普通用戶提出資源申請和管理員審批申請的入口;二是根據(jù)獲得審批的資源請求自動在虛擬化平臺上創(chuàng)建、管理和回收虛擬機(jī),而這個工作在以前是需要手工完成的。戴爾同時提供一個VIS Director軟件,它是云計算平臺的可選項,幫助監(jiān)控整個云計算平臺的運維狀況、以及實現(xiàn)云平臺的發(fā)展規(guī)劃。
透過云計算和虛擬化技術(shù)的應(yīng)用“舞臺”,人們已經(jīng)看到了數(shù)據(jù)中心發(fā)展的前景。然而,當(dāng)前學(xué)校層面的教育信息化的體制和工作機(jī)制存在一些問題,使得資源集成的過程不容易完成。比如高校的很多部門自己購買機(jī)器,即使沒有經(jīng)費購買機(jī)器,也會自建網(wǎng)站,“各自為政”的現(xiàn)象比較嚴(yán)重,而虛擬化要求集中采購和部署硬件,因此,舊有的管理體制面臨改革。趙航生表示,在十二五期間,可以通過云服務(wù)加強(qiáng)整體規(guī)劃,通過區(qū)域示范,建設(shè)優(yōu)質(zhì)教育資源共享公共服務(wù)平臺,形成覆蓋區(qū)域乃至全國的教育資源共享服務(wù)體系,通過教育云等云服務(wù)的建設(shè)應(yīng)用,一定會為深度提供教育系統(tǒng)的資源與服務(wù)建立起良好的基礎(chǔ)。
高效、靈活、可擴(kuò)展性強(qiáng)、綠色是未來數(shù)據(jù)中心的基本特征。數(shù)據(jù)中心運行效率的高低,對校園網(wǎng)的管理運作的提升和各種資源的整合共享,有著重大的意義,而虛擬化、云計算等技術(shù)必將在建設(shè)從容而穩(wěn)定的數(shù)據(jù)中心環(huán)境中綻放自身的魅力。
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應(yīng)用虛擬化和云計算的建議
——浙江理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心技術(shù)顧問姚躍飛
一般來說,學(xué)校的應(yīng)用服務(wù)類型可以分為以下幾類:
1.職能部門的服務(wù)支撐系統(tǒng)平時的負(fù)擔(dān)不大,但對可靠性、安全性要求很高;
2.部分服務(wù)系統(tǒng)(如學(xué)校的主頁和選課網(wǎng)站)的短時期的并發(fā)訪問量很高,有高可靠性的要求;
3.某些服務(wù)系統(tǒng)如Email系統(tǒng),需要有備份的系統(tǒng),以保證用戶可靠的訪問;
4.不斷增加的學(xué)院用戶級的網(wǎng)站,訪問量少,可靠性要求不高,但增長速度很快,要求獨立進(jìn)行管理維護(hù);
5.部分系統(tǒng)要求用戶訪問的感受性好,如精品課程的網(wǎng)站,要求評審人員不管在哪一種網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng),都能快速訪問。
對以上5種不同的應(yīng)用系統(tǒng),可以采取如下虛擬服務(wù)器的實施對策:
1.對并發(fā)量大的服務(wù)系統(tǒng),設(shè)置多臺虛擬服務(wù)器,通過服務(wù)器負(fù)載勻衡設(shè)備提供服務(wù),這解決了并發(fā)量和可靠性問題;
2.對于訪問量一般,但可靠性要求高的服務(wù),設(shè)兩臺虛擬服務(wù)器提供服務(wù);
3.對于一般的服務(wù)器,就設(shè)置一臺虛擬服務(wù)器;
4.對用戶感受性要求強(qiáng)的對外網(wǎng)服務(wù),通過與DNS服務(wù)器和多個出口反向代理服務(wù)器(也是架在虛擬服務(wù)器上)向外提供訪問服務(wù);
5.當(dāng)建立多臺服務(wù)器用于同一網(wǎng)站時,需要共享存貯系統(tǒng)的配合;
6. 職能部門的服務(wù)支撐系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的維護(hù)和管理可以由職能部門承擔(dān)。
同時,應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的用戶對象可以分為僅用于校內(nèi)用戶的訪問和校內(nèi)外用戶的訪問,對不同的訪問對象,在架構(gòu)虛擬服務(wù)器在物理服務(wù)器中的集合時,需分網(wǎng)段進(jìn)行歸類,目的是建立更好的服務(wù)器的安全性。
自由討論
信息化工作體制改革勢在必行
——浙江工業(yè)大學(xué)信息化辦公室副主任方趙林
如果要發(fā)展云計算,首先必須改革學(xué)校信息化系統(tǒng)的運營機(jī)制和管理方式,改變部門之間各自購置硬件的現(xiàn)象,我校的做法是:部門要申請服務(wù)器,除了特殊需求的情況,基本上學(xué)校不再撥款,而是讓網(wǎng)絡(luò)中心為其提供一個虛擬機(jī);其次,信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的建立,不同云平臺之間的資源和數(shù)據(jù)等的相互訪問,必然涉及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的問題;其三,應(yīng)注重“云”人才的培養(yǎng),云計算的開發(fā)和應(yīng)用對技術(shù)力量要求很高,特別是對并行的協(xié)同式計算、分布式數(shù)據(jù)庫等方面的人才需求量大,但是我國還未將并行計算的課程納入本科體系。因此,未來如何開展“云”人才培養(yǎng)是很重要的。
以示范點推動云計算應(yīng)用 ——杭州電子科技大學(xué)計算機(jī)學(xué)院云技術(shù)研究中心實驗室主任張紀(jì)林 杭州電子科技大學(xué)云技術(shù)研究中心剛成立半年,隸屬于我校計算機(jī)學(xué)院,本中心的主要職責(zé)是依托浙江省的“計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”重中之重學(xué)科建設(shè),為我校提供一個公共服務(wù)平臺。我們組建中心的初衷是為了解決兩大需求: 1.由于教學(xué)設(shè)備配置了還原卡,每一次機(jī)器啟動后整個教學(xué)環(huán)境和實驗環(huán)境被清除,很多教師每次上課時都必須在配置實驗環(huán)境上花費大量時間; 2.經(jīng)過幾年的發(fā)展,我校購置的IT設(shè)備臺數(shù)以萬計,有些設(shè)備型號較舊,運行大型環(huán)境困難重重,另外,高性能計算設(shè)備在學(xué)科研究應(yīng)用上也存在障礙:很多教師由于專業(yè)的限制,無法充分利用這些設(shè)備為學(xué)科服務(wù),因此如何在云計算平臺的基礎(chǔ)上更好地利用這些設(shè)備的問題亟待解決。 我們選擇軟件學(xué)院的一個公共實驗室作為示范點,來推廣云計算應(yīng)用,以示范點來提高影響,讓學(xué)校用戶都來體會虛擬化和云計算的好處。 利用云計算構(gòu)建服務(wù)增值模式 ——浙江大學(xué)信息中心高級工程師王勇超 云計算是一種服務(wù)贏利模式,但是高校只建立以虛擬機(jī)技術(shù)為代表的云設(shè)施服務(wù)平臺是不夠的,更需要構(gòu)建面向師生乃至社會群體的含資源、軟件、設(shè)施等多種服務(wù)模式的虛擬化綜合性增值服務(wù)平臺。 目前高校云計算存在的主要問題是:第一,服務(wù)增值模式不夠清晰;第二,資源、軟件類云技術(shù)服務(wù)平臺應(yīng)用很少;第三,高校彼此間的聯(lián)合度不夠,一個學(xué)校獨立建立一個大型的云服務(wù)平臺是很困難的。因此對于高校來說,彼此間互補(bǔ)互利,以私有云等技術(shù)為手段構(gòu)建面向教學(xué)科研的虛擬化綜合性增值服務(wù)平臺是可行的。 數(shù)據(jù)中心的“瘦身運動” ——戴爾(中國)有限公司教育行業(yè)解決方案市場經(jīng)理楊強(qiáng) 在數(shù)據(jù)中心中,我們可以應(yīng)用虛擬化技術(shù),充分利用閑置資源,具體如下: 1.采用邏輯服務(wù)器N+1。當(dāng)任意一臺邏輯服務(wù)器出現(xiàn)故障時,可以將系統(tǒng)自動切換到任意空余資源上運行,自動恢復(fù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲的連接,還可以根據(jù)需要切換回去,這大大減少傳統(tǒng)1+1冗余架構(gòu)下所需要的空閑資源比例。 2.以前在非虛擬化環(huán)境里,軟件測試、演示等短期使用的系統(tǒng),熱備用系統(tǒng)和容災(zāi)系統(tǒng)等的資源是閑置的,現(xiàn)在我們利用對硬件資源動態(tài)管理的方法,使軟件系統(tǒng)與硬件資源分離,根據(jù)軟件系統(tǒng)的負(fù)載情況,將軟件系統(tǒng)或者需要測試的系統(tǒng)分配到閑置的機(jī)器上運行,如果生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)問題,可將對應(yīng)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用放置在空閑機(jī)器上運行,這也解決了容災(zāi)問題。 |