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對多校區不同廣域網的虛擬云服務探索和研究

發布時間:2015-12-05 11:56

  由于四川農業大學已形成遠距離、多校區的辦學格局,迫切需要進一步整合校內資源,節約辦學成本,充分發揮網絡應用和數字資源的遠程、快捷及協同共享等作用和優勢,著力加強網絡及信息化建設,尤其是數據及信息資源共享方面優先發展。我們確立了“硬件集群、數據集中、應用集成”的原則,按照“組建一個網絡,搭建一個平臺,集成一個應用”的思路,著力組建三校區高速直通互聯的校內廣域網,搭建數據中心虛擬云服務平臺,以校園一卡通為基礎促進和整合校內應用的協同管理和集成運轉。

  一、組建三校區間高速直通互聯的校內廣域網,為集群與共享提供條件和保障

  為加強三校區的協調運轉,便于各學院的協作和交流,支持各職能部門的延伸管理,促進校內資源的有效利用,提升辦學效率、降低運行成本,我們啟動了全校校區網絡的整體組網和融合建設,進行校園網絡的統籌規劃和一體化管理。

  2009年,我校和四川省聯通公司簽訂戰略協議,350公里左右的雙芯G.652裸光纖。并投入80余萬元購置密波設備,通過光傳輸密集波分鏈路實現將雅安、都江堰、溫江三地的校區高速互相連接,帶寬達到2個10G,并開通到電子科技大學千兆鏈路用于CNGI和CERNET接入。三校區網絡統一管理并統一出口。通過統一的網管計費,設備統一監控,用戶統一計費,有效實現了減員增效。

  通過光鏈路已經實現了校區間的信息數本文由論文聯盟收集整理據傳輸,三校區的校內電視節目聯網,開通校區間遠程高清視頻會議,全校整體組網的VOIP電話語音系統正在試運行。

  運行實踐已經初步表明,三校區間高速直通互聯的校內廣域網在校內教學教育資源共享,業務系統協同運轉等方面作用明顯,教務、財務、圖書等等業務平臺一個系統在三校區間通用,文獻及圖書數據庫等教學資源在三校區間充分共享。

  二、數據中心虛擬云平臺的建設,為信息共享、業務協同及數據資產的高效應用提供基礎

  在我校網絡及信息化建設中,構建以溫江為數據中心,雅安進行業務容災和互聯網出口,都江堰異地數據備份的功能體系。

  溫江校區在數據中心建設中,著力于搭建云計算平臺,在我們的規劃中:云化內容,主要包括云計算、云存儲、云網絡;云化的步驟,主要是通過虛擬化、自動化、智能化,并進行逐步推進;云建設,主要包括校園公共云、校園私有云兩部分。

  在我校現階段的建設和運行中,重點是通過虛擬化技術來實現云化服務,包括計算(服務器群)的虛擬化和網絡的虛擬化。

  1.服務器虛擬化技術應用

  在我校現階段數據中心的運維上,采用“Vmware + X86CPU + FC SAN”方案,以4臺IBM高性能服務器X3950*5配合2臺EMC CX4-480存儲和Vmware軟件實現虛擬云平臺。

  虛擬化系統3年來運行穩定,效果良好,云主機需求年增速超過30%,數量超過200臺。

  數據中心及虛擬化平臺的建設,大大方便了各業務系統的協同應用和資源整合,現在全校的業務數據,包括二級網站均已全部遷移到虛擬平臺,應用良好,原各單位自行購置的各類服務器70余臺轉由學校統一安排使用。各單位原則上不再另建機房和購置服務器、存儲等機房設備。基本達到了資源統籌、協同運轉的效果。

  在近三年的虛擬云服務的技術及功能實踐中,我們認為:①服務器硬件高度虛擬化,充分發揮服務器的硬件性能,確保設備投入成本的同時,提高運行效率;②虛擬化中的SDR技術使用節約能源、降低成本和空間浪費;③HA技術、FT技術、vmtion技術提高服務的容錯性;④服務運營管理簡單高效,縮短服務部署時間;⑤服務接口統一。

  同時,虛擬化3年來,也存在一些亟待解決的問題:①目前云主機OS補丁升級、病毒庫升級和有害信息掃描處理由管理人自主管理維護,同時升級掃描引發的資源爭搶風暴導致其他業務性能下降;②服務器網絡安全性有待加強;③對硬件加密狗支持弱。

  2.網絡虛擬化的應用

  目前我校主要對骨干網絡設備進行橫向虛擬化(H3C irf2),虛擬化的作用主要體現在以下方面:

  (1)把骨干網絡的核心層、匯聚層設備間進行虛擬化成統一的邏輯設備,方便管理與使用上的統一,進一步簡化網絡配置;

  (2)通過虛擬化將網絡資源的進行整合,提高鏈路和設備的使用率、增加網絡可靠性、使網絡性能得以翻番;

  (3)通過虛擬化擴大了網絡的二層域范圍,在數據中心網絡應用能更快實現系統靈活部署。

  由于技術和設備的原因,目前我校網絡還只是部分虛擬化,并存在以下不足:①多臺設備間串接虛擬化,在大型網絡應用中存在內部流量過大導致設備內存消耗嚴重;②虛擬化技術向下兼容性不高,目前H3C設備已經實現縱向虛擬化,但僅在最新高端產品中支持。

  三、關于云服務的思考和體會

  大數據、移動互聯和云服務,作為網絡及信息化服務與建設的三大趨勢,在受到大眾熱烈追捧的同時,也更需要得到及時的實踐總結和現狀分析。

  回顧我校虛擬云平臺的建設和運維實踐,毋庸置疑,云服務極大的提升了我們的信息化服務水平和能力,但同時也帶來了系列的新挑戰。

  1.虛擬云服務的優勢

  優勢一,屏蔽硬件差異。軟件系統實施不再過多關注硬件性能配置。通過行業與學校的云計算推廣,其便攜性和易用性逐漸被師生接受和肯定。

  優勢二,軟件資產保護與生命周期延續得以加強。例如某一些在用系統,使用良好,由于缺乏后期技術支持(廠商倒閉、退市等),給系統帶來報廢和數據損失的風險。利用云計算技術可以有效抵御這種風險。

  優勢三,資源分配更便捷。傳統IT資源分配需要經過項目調研、立項、經費審批、采購、實施部署等系列流程,周期較長,時間以周為單位。利用云計算技術可以極大縮短時間周期,時間以小時為單位。且為后期性能擴展預留彈性空間,資源分配更便利。特別是軟件測試評估類短期項目。

  優勢四,業務連續性得以保障。傳統IT業務的軟件、硬件升級,不可避免業務中斷,特別是硬件升級導致業務中斷周期較長。利用云計算技術可以降低業務中斷時間,甚至達到零中斷,通過容災建設可以提高業務可用性。

  優勢五,IT服務更專業。秉承“專業的人,做專業的事”由于行業知識的積累和成體系的技術團隊持續支持,服務更可靠。

  2.云服務給我們帶來的新挑戰

  挑戰一,云主機管理效率低。大量的云主機需求,給業務管理帶來很大挑戰。目前我校云主機數量超過200個,年增長率約30%。云主機的分類、分級和靈活管理消耗很多的人工時間,成為新挑戰。

  挑戰二,基礎設備性能達到飽和。由于業務超預期快速增長,業務提前達到設計容量,部分基礎設備性能臨近飽和成為業務增長的瓶頸。

  挑戰三,云安全需求凸顯。由于我校各部門的信息化水平參差不齊,部門主機安全性不一,系統被入侵和信息被篡改事件時有發生,給我校云計算環境帶來不良影響。

  3.我校云服務的優化方向

  主要是進一步提升云服務交付能力。

  目前我校的云計算水平處于初級階段,云服務交付效率低下。系統優化目標,短期內初步確定為:用戶通過各類終端提交一次需求,系統可以智能化的快速分配資源,并實時監控資源性能,及時回收資源。

  數據中心及云服務平臺的建設,是一個長期完善和不斷推進的過程,我們才剛剛開始,還只是作了一點初步的平臺搭建工作,教學信息化的服務和管理,我們與兄弟院校相比還有不小的差距,如何從“數據中心”建成“中心數據”,云服務如何從“虛擬化”升級至“自動化”、“智能化”,還任重而道遠。

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