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虚拟化技术是将底层物理设备与上层操作系统、软件分离的一种“去耦合”技术.利用虚拟化技术可以将计算、存储、网络等IT基础资源整合起来,形成共享的虚拟资源池,把逻辑资源按实际需求同时提供给各个应用.
浙江大学的早期数据中心为传统的物理数据中心,功能较为单一,仅保障校内网络运维必须的关键性业务,包括DNS、*服务器、邮件系统、校园卡系统、浙大门户网站等.除部分业务配备多机集群、小型机及大型存储阵列之外,大部分应用仍以独立服务器运行为主.校内部门、院系的信息化系统主要由各单位自行建设、维护,数据各自独立.同时,数据中心也为校内小型信息发布网站提供虚拟主机服务,独立服务器提供主机托管业务,解决了一部分条件有限的院系、部门的信息化发展问题.
随着高校信息化的不断发展,信息化建设规模不断扩大,传统的物理数据中心运作模式逐渐暴露出各种缺点：大部分业务系统存在单点故障,容错率低,维护压力大,管理人员长期被动响应各种突发性故障整体硬件资源利用率低,重复投资建设、资源浪费情况严重．各业务系统管理人员水平不统一,安全、备份问题成盲点.
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高校信息化建设需求的转变,数据中心的职能也不断发生改变.2005年浙江大学网络中心更名为网络与信息中心,2009年改名为信息中心,承担建设网络信息化服务平台,积极推进校园网络化、数字化、信息化建设与应用任务.目前数据中心经过数年发展,已形成一套较为完备的校内教学、科研信息化需求支撑服务体系,面向校内单位提供多方位的信息化支持.
机房环境建设情况
信息中心自2007年建设完成紫金港IDC中心,为数据中心、校内部门、院系重要业务系统提供高可靠性、高安全性的环境保障.IDC中心配置56个19英寸标准服务器机柜,提供双路300Kw市电电源供电与2x200Kva爱默生不间断供电系统(UPS),后备电池可支持全负荷2小时供电.每列配置电源列头柜独立供电,每组列头柜双路供电保护.配置3台40Kw双模块菲尼克斯专业空调,提供机房整体上下循环送风系统,配置双重消防实时监控系统.机房接入层、汇聚层采用H3C千兆、万兆交换机,配备Juniper硬件防火墙,IDP硬件防火检测系统.配置7×24小时录像监控系统,有专业人员机房7x8小时巡视、值守.
部署虚拟化建设的优势
虚拟化技术是将底层物理设备与上层操作系统、软件分离的一种“去耦合”技术.利用虚拟化技术可以将计算、存储、网络等IT基础资源整合起来,形成共享的虚拟资源池,把逻辑资源按实际需求同时提供给各个应用.当前虚拟化主要包括服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化.
信息中心较早就开始尝试虚拟化技术,早期就部署了数台机架式服务器用于测试.2008年IDC中心投入使用后,采购IBM高性能刀片服务器、EMC高性能存储、SAN交换机等设备,安装VMware虚拟化操作系统、搭建高性能存储SAN网络,大规模应用虚拟化.目前数据中心虚拟化集群已开设200余台虚拟化服务器,既包括中小型的网站,还包括大型的数据库与数据采集、分析系统.
虚拟化相比传统技术,具有以下优点：
l、提高系统可靠性,保障数据安全.虚拟化高可用性( HA)技术、在线迁移技术( VMotion)能保障单台宿主机故障后,其上虚拟机能在不停机的前提下顺利迁移至其他宿主机,避免单点故障；快照( Snapshot)技术、虚拟机备份( DataRecovery)技术能使操作系统崩溃、数据误删等灾难性事件快速得到解决；物理一虚拟转化( Converter)技术可为独立物理服务器制作虚拟化备份,NAS存储、商用备份软件也为独立服务器提供了可靠的外部数据备份环境.对于信息化关键性业务,既可通过物理、虚拟服务器异地主备运行的方式提高容错性,也可通过负载均衡设备将流量均布到多台物理、虚拟服务器提升处理性能.目前浙大门户网站、LDAP、邮件系统、统一身份认证等重要应用,都已实现虚拟化备份或全虚拟化.
2、提高硬件资源利用率,降低运维成本.以数据中心实际运行的一组小型虚拟化集群为例,该集群共有7台机架式服务器,共开设47台虚拟机.系统为虚拟机分配的内存约为142G,通过虚拟化内存共享技术、内存回收技术,实际消耗内存约98C,节省约30%的内存开销；通过存储精简置备技术,为47台虚拟机置备4.65T磁盘空间,实际占用仅1.65T,节省65%.
实施虚拟化也有一些问题需要注意.为了确保单服务器故障后虚拟服务器能顺利迁移至其他主机,集群需要预留一部分硬件资源,对于少量服务器组成的虚拟化集群这部分预留资源所占比例较高；大型集群利用率高,但需要考虑厂商产品的高额授权论文范文；虚拟化服务器相比传统服务器更为集中,设备安全、网络带宽保障、病毒防护需要更多关注.
打造共享服务平台
高校经过多年的信息化建设,已经在各个业务部门和单位建成多个独立的信息系统,许多信息孤立分散的分布于这些系统中,由于这些系统是由多家公司独立开发,系统间交互较差,导致信息存储位置分散、格式互异,相互之间难以访问.
数据中心通过数据整合、身份认证整合、应用与服务整合几个方面,对校内信息资源进行了组织再利用：数据整合对分散异构的多数据源实现统一的访问,实时地、智能地将有价值的数据传递给分析系统或其他应用系统,进行信息的进一步加工；身份认证整合通过建立统一的用户身份库,整合在校员工、师生等多种身份用户,建立统一的用户管理及身份系统；应用与服务整合在前二者基础上,建立统一的信息门户及集成规范,集成校内多部门业务系统的应用,实现“单点登录、多点漫游”,为用户提供一个统一的信息资源访问平台,如图1所示.
自2007年以来,浙江大学已经建成统一身份认证系统总体框架,实现从身份认证、用户管理、访问入口、系统授权、访问审计,集中管理等层面实现用户信息的统一集中和共享,实现各种系统之间用户和信息资源共享,全方位满足不同类型用户对有关信息资源的访问要求.数据中心通过用户身份信息库建设,整合校内已有用户数据,形成学校权威用户身份信息库,该信息库目前涵盖了在校学生、在职教工在内的10万用户数据；提供统一身份认证单点登录服务,实现学校所有应用系统的统一认证和单点登录；建设个性化信息门户,打造为师生提供共享服务和开放式信息服务的信息化服务平台.
经过数年虚拟化技术的探索和实践,数据中心对虚拟化的实施部署、备份恢复等方面都有了充足的运维经验.目前的虚拟化集群已较难满足校内日益增长的信息化需求,今后将进一步扩大虚拟化集群规模,提高虚拟化比例,推进校内云基础设施平台建设,进一步实现校内硬件、数据的统一管理；并在此基础上,结合高校实际的应用需求,以服务于师生教学、科研任务为目标,探索符合数字化校园发展的云计算、云服务平台建设之路.
（作者单位为浙江大学图书与信息中心）
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虚拟机引用文献:
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[3] 虚拟仿真和系统仿真专升本论文范文 虚拟仿真和系统仿真类毕业论文开题报告范文8000字
