虚拟化技术在校园网络中的应用

摘 要 本文从学校校园网信息中心的现状分析，目前的校园信息中心服务器的配备已不能满足现在教学的需要。随着虚拟化技术的发展，校园信息中心服务器的配备可以从实际系统到虚拟化方面发展，能带的经济、性能、管理方面较好的效果。

关键词 虚拟化 校园网 服务器

中图分类号：G71 文献标识码：A

1本校的现状

随着学校办学规模的不断膨胀，校园网信息中心的服务器数量、网络复杂程度以及存储容量急剧增长，随之带来的是高昂的硬件成本支出以及运营成本支出（如电力、制冷、占地空间、管理人员等）。

本校的基础结构成本：目前，我校信息中心拥有一个独立的机房，服务器数量15余台，承载的业务系统30套之多，如：教务管理系统、网站系统、科研管理系统、人事管理系统、工资查询系统等。随着我校招生规模的扩大，年服务器增长数量3台以上，空间、电力、制冷、网络等配套资源成本随着服务器数量的增长而急剧增加。仅电力需求一项就占总成本的一大部分，以15台服务器为例，每台服务器24小时工作，一年的电力成本就在6万元人民币以上。

硬件成本：信息中心管理员遵循“根据最坏情况下的工作负载来确定所有服务器的配置”这一策略导致服务器的配置普遍过高。每个业务系统都独立运行于高性能硬件服务器上，单台服务器各项资源利用率较低，大部分的服务器利用率情况为：CPU小于15%，内存小于20%，磁盘小于30%。

管理成本：迄今为止，管理成本是服务器成本中占较大的一部分，信息中心管理人员需要不定时地对软硬件进行升级、打补丁、备份和修复、部署新的服务器及应用、维护用户账户并执行巡检任务等。

2虚拟化技术

针对学校信息中心的现状，经过分析和调研，我们认为目前的信息中心信息化建设已经投入了大量的人力和财力，既要充分利用现有的服务器资源，又要考虑到系统整合后的可扩展性，适合未来技术发展的趋势，以此来实现对服务器的整合。要解决好信息中心面临的困境，采用服务器虚拟化技术来进行资源整合是一条捷径。

简单来说，服务器虚拟化就是在一个物理服务器上独立并行运行具有不同操作系统的虚拟机，而每个虚拟机都拥有一套独立的虚拟硬件（如：CPU、内存、网卡、磁盘等）。

进一步说，虚拟化对传统的物理服务器而言，在以下三个方面突破了传统的应用模式：

（1）它是一个抽象层，它将物理硬件和操作系统分离，从而提供更高的 IT 资源利用率和灵活性。

（2）虚拟化允许具有不同操作系统的多个虚拟机在同一实体机上独立并行运行。每个虚拟机都有自己的一套虚拟硬件，可以在这些虚拟硬件上加载操作系统和应用程序。无论实际采用了什么物理硬件组件，操作系统都将它们视为一组标准化的硬件。

（3）虚拟机被封装在文件中，因此可以快速对其进行保存、复制和部署。可在几秒钟内将整个系统（完全配置的应用程序、操作系统、BIOS和虚拟硬件）从一台物理服务器迁移至另一台物理服务器，以实现零停机维护和连续的工作负载整合。

虚拟化技术管理软件，通过精简信息中心服务器的数量，整合信息中心基础设施资源，大幅度简化了服务器管理的复杂性，提高了整体系统的可用性，同时还明显的减少了投资成本，具有很好的技术领先性和性价比，达到提高物理资源利用率和降低整体拥有成本的目的。同时，建立安全的、可审核的网络环境，为各个业务软件提供成本更低、服务水平更高的基础架构，从而能够针对各个部门的需求做出快速的响应。

3虚拟化技术应用方案

学校根据现有服务器的CPU类型、型号、配置、物理位置等进行整合，对现有的4台SUN刀片服务器和3台IMB服务器进行利旧处理。同时需要考虑两个问题：一是业务系统在原有物理服务器上的CPU和内存使用情况，二是该业务系统本身的关键程度，关键的业务系统在服务器硬件配置和虚拟机数量上都要进行单独划分，配置较高性能的服务器。比如，教务管理系统、科研管理系统等对学校的日常工作运行比较关键的应用系统，将采用高性能刀片服务器，辅以较高级别的存储设备，并配备高级别的运维值守。而网站系统、学生违纪管理系统等次关键的应用系统，将采用IBM服务器，存储及运维值守将降低一个等级。

虚拟化技术项目实施后，我校服务器数量、网络设备、机架、其它支撑外部设备会大量减少，通过对服务器整合，从原来的15台服务器成功整合到7台服务器和1套存储设备里，明显地提高了每台物理服务器的CPU资源利用率，减少了物理服务器的扩充规模，大大地降低硬件运维成本。耗电量每年从6500千瓦左右降到了3100千瓦左右，每年的电费开销可以节约47%左右。从管理角度观察，虚拟化技术平台环境一目了然，运行状态、功能信息等随时掌握。对于新应用系统的部署和测试，均在虚拟机内进行，大大降低了服务器得建和应用加载时间，提高了管理和工作效率。由于虚拟化构架可使虚拟机具有动态可迁移性，不需要像以前那样，一遇到硬件故障或维护需要数天的变更管理维护时间，现在可以进行快速的维护和升级，不用担心某台服务器出现问题，会影响到整个应用系统。

虚拟化技术对许多学校单位来说是一门新的技术，合理整合利用虚拟化技术将为计算机产业技术发展带来极大的推动，也为学校等单位的系统管理带来深刻变革。

参考文献

[1] 王庆波等.虚拟化与云计算.电子工业出版社，2009.10.

[2] 王建永.虚拟化技术在电力企业的应用.硅谷，2012（18）.

[3] 沐士光.虚拟化技术探讨.中小企业管理与科技，2009（19）.