基于虛擬化技術(shù)構(gòu)建高校分布式云計算數(shù)據(jù)中心

1、第卷第期年月武漢工程大學(xué)學(xué)報。文章編號：（）一基于虛擬化技術(shù)構(gòu)建高校分布式云計算數(shù)據(jù)中心朱超（長江大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心，湖北荊州）摘要：提出了一種基于虛擬化技術(shù)構(gòu)建云計算數(shù)據(jù)中心的方案，以適應(yīng)高校的多校區(qū)、多應(yīng)用的發(fā)展以及信息孤島、信息管理等問題的克服關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心虛擬化；云計算中圖分類號：文獻標(biāo)識碼：引言數(shù)據(jù)、事件日志等傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，往往具有配置冗余、利用率低、管理不一致、難以適應(yīng)新的變化等特點筆者提出一種基于虛擬化技術(shù)構(gòu)建高校數(shù)據(jù)中心的解決方案，既能克服傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的不足，為高校的日后信息發(fā)展提供好的基礎(chǔ)，也能對高校的信息化建設(shè)的新舊交替起到一個良好的柔性過渡作用本文先介紹數(shù)據(jù)中心的基本需

2、求，然后說明采用虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)中所能提供的優(yōu)勢，最后給出分布式高校數(shù)據(jù)中心的建設(shè)方案數(shù)據(jù)中心的基本需求可視性能夠清楚地展現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的物理狀態(tài)與邏輯狀態(tài)，如硬件的狀態(tài)（服務(wù)器的溫度、電池的供給情況以及其他硬件運行情況等）和平臺的服務(wù)狀態(tài)（內(nèi)存的占用情況、的運行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)的流量、存儲的消耗等），為數(shù)據(jù)中心的管理、建設(shè)、維護等提供一份基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)與參考可信性主要是網(wǎng)絡(luò)安全與高可用性，能夠向高校的師生提供安全、穩(wěn)定的工作環(huán)境和作業(yè)環(huán)境可伸縮性數(shù)據(jù)中心應(yīng)該具有良好的伸縮性，如在時域方面能夠提供良好的新舊過渡，在空間方面能夠屏蔽多地域而產(chǎn)生的差異與變化此外，從管理方面也能夠方便各獨立單位數(shù)據(jù)間的

3、柔性整合文檔需求完整的數(shù)據(jù)中心的文檔，包括故障樹、各元虛擬化云計算云計算是一個全面解決方案，在此解決方案中，所有的計算資源（硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、存儲等）均可根據(jù)命令指示快速提供給用戶，可以管理所提供的資源或服務(wù)，以確保可用性、安全和質(zhì)量等這些解決方案的關(guān)鍵是它們能夠擴展和收縮，使用戶能夠獲取正好適合他們需求的資源：既不多也不少，而這種靈活的擴展性則與虛擬化的關(guān)系相當(dāng)密切虛擬化技術(shù)的產(chǎn)生源自年發(fā)表的一篇學(xué)術(shù)報告（大型高速計算機的時間共享），里面清楚地提出了虛擬化的概念虛擬化技術(shù)主要是為了提高機器的利用率，但從軟件架構(gòu)的角度來講，這種低耦合的處理方式非常適合大規(guī)模、應(yīng)用情況復(fù)雜的軟件服務(wù)體系這里將虛

4、擬化分為三層，一層為硬件層虛擬化，如，一層為系統(tǒng)層虛擬化，如；一層為應(yīng)用層的虛擬化，如與傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)的劃分方式類似，其將系統(tǒng)分為內(nèi)核、應(yīng)用等，但其劃分的單位為程序，而虛擬化劃分的單位為系統(tǒng)雖然彼此有很多的類似，但面向的粒度不一樣分布式云計算數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建根據(jù)高校的特點，這里將數(shù)據(jù)中心分為平臺云、數(shù)據(jù)云與服務(wù)云三層收稿日期：作者簡介：朱超（一），男，湖北洪湖人，工程師，碩士研究方向：軟件工程第期朱超：基于虛擬化技術(shù)構(gòu)建高校分布式云計算數(shù)據(jù)中心平臺云這里將平臺分為兩種情況：一種是面向物理的無限延展，一種是面向邏輯的無限延展圖平臺云的基本結(jié)構(gòu)從圖中可以看出，終端通過控制中心控制和管理服務(wù)器群，服務(wù)

5、器可以共享存儲當(dāng)然，終端也可以直接控制服務(wù)器這是基本的服務(wù)群結(jié)構(gòu)而異地校區(qū)的管理如圖所示其中控制端既可以處于某一個校區(qū)內(nèi)，也可以處于非校區(qū)的環(huán)境中；既可以進行局域控制，也可以通過虛擬局域網(wǎng)進行全局控制這樣就可以形成一個完整的可以分散也可以整合的基礎(chǔ)云這個基礎(chǔ)云自身構(gòu)成了一套完整的環(huán)境，從而隔離了底層硬件的管理與上層的服務(wù)，保證了基礎(chǔ)物理設(shè)施建設(shè)的伸縮性與服務(wù)建設(shè)的靈活性，也相當(dāng)程度地提高了體系的安全性圖多校區(qū)的平臺云在云計算平臺中，根據(jù)使用者的對象與虛擬化的層次可以將云平臺分為三層（圖）底層為基礎(chǔ)云平臺，向下負(fù)責(zé)物理擴展，向上負(fù)責(zé)系統(tǒng)的服務(wù)中間層為系統(tǒng)層虛擬化，提供系統(tǒng)級別的服務(wù)一些比較重要的

6、服務(wù)在這層，包括集群服務(wù)等可以將一個系統(tǒng)同時虛擬為千百個行為系統(tǒng)而最上層的虛擬化是作為中間層系統(tǒng)的一個特定的應(yīng)用，在資源允許的情況下滿足某些使用用戶的服務(wù)擴展需求應(yīng)用服務(wù)圖平臺云層次圖數(shù)據(jù)云高校的數(shù)據(jù)由于歷史等原因，存在許多信息孤島，它們已經(jīng)形成穩(wěn)定的數(shù)據(jù)源如何柔性融合，構(gòu)建一個促進信息化建設(shè)發(fā)展的數(shù)據(jù)云，既能整合孤島數(shù)據(jù)，又可以支持孤島的進一步發(fā)展，同時也能對新的數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)提供平臺，在局域發(fā)展與統(tǒng)一發(fā)展的過程中相互融合，這是許多高校信息化建設(shè)所面臨的一個重要問題這里解決的方案如圖所示圈數(shù)據(jù)云結(jié)構(gòu)圖通過構(gòu)建一個基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)形成基本的數(shù)據(jù)倉庫模式，通過這個基礎(chǔ)可以構(gòu)建高?；镜臄?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)平臺同

7、時針對具體的應(yīng)用形成各種主題數(shù)據(jù)庫，其基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)可以來源于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)倉庫，當(dāng)然可以來自一些信息孤島孤島的發(fā)展在一定程度上可以形成主題數(shù)據(jù)庫，這樣可以使得數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與變化得到柔性的過渡與發(fā)展武漢工程大學(xué)學(xué)報第卷服務(wù)云為了讓孤島服務(wù)可以相互聯(lián)通起來，可以通過中間件層的接口采用跨平臺技術(shù)或者本地的接口進行服務(wù)共享，也可以通過主題庫在底層進行主題的數(shù)據(jù)共享來共同提供服務(wù)如圖所示，用戶可以訪問代理，通過相應(yīng)的協(xié)議訪問所需要的服務(wù)，用戶可以直接訪問對應(yīng)的服務(wù)這些服務(wù)可以通過內(nèi)部的通用的標(biāo)準(zhǔn)借口進行服務(wù)調(diào)用，也可以使用服務(wù)的本地借口同時在數(shù)據(jù)層，他們可以共享主題，而這些主題由數(shù)據(jù)中心來維護與管理當(dāng)然一些特殊的數(shù)據(jù)或者特殊的情況也可以使用本地的數(shù)據(jù)來完成，但這些數(shù)據(jù)是封閉的圈服務(wù)云結(jié)構(gòu)圖結(jié)語實踐表明，基于虛擬化技術(shù)所建立的云計算數(shù)據(jù)中心具有穩(wěn)定、可靠、成本低、方便管理等優(yōu)勢，同時資源也得到了充分的利用參考文獻：張巍企業(yè)虛擬化實戰(zhàn)北京；機械工業(yè)出版社，王春海中小企業(yè)虛擬機解決方案大全北京；電子工業(yè)出版社，：一一王慶波，金滓，何樂，等虛擬化與云計算北京，電子工業(yè)出版社。比約尼爾軟件工程卷：領(lǐng)域、需求與軟件設(shè)計劉伯超，向劍文，譯北京：清華大學(xué)出版社，【，（，。）：。，：；本文編輯：鄒禮平 基于虛擬化技術(shù)構(gòu)建高校