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基于多校区异地广域网的虚拟云服务探索
摘要：由于四川农业大学已形成远距离、多校区的办学格局，迫切需要进一步整合校内资源，节约办学成本，充分发挥网络应用和数字资源的远程、快捷及协同共享等作用和优势，着力加强网络及信息化建设，尤其是数据及信息资源共享方面优先发展。我们确立了“硬件集群、数据集中、应用集成”的原则，按照“组建一个网络，搭建一个平台，集成一个应用”的思路，着力组建三校区高速直通互联的校内广域网，搭建数据中心虚拟云服务平台，以校园一卡通为基础促进和整合校内应用的协同管理和集成运转。
一、组建三校区间高速直通互联的校内广域网，为集群与共享提供条件和保障
为加强三校区的协调运转，便于各学院的协作和交流，支持各职能部门的延伸管理，促进校内资源的有效利用，提升办学效率、降低运行成本，我们启动了全校校区网络的整体组网和融合建设，进行校园网络的统筹规划和一体化管理。
2009年，我校和四川省联通公司签订战略协议，350公里左右的双芯G.652裸光纤。并投入80余万元购置密波设备，通过光传输密集波分链路实现将雅安、都江堰、温江三地的校区高速互相连接，带宽达到2个10G，并开通到电子科技大学千兆链路用于CNGI和CERNET接入。三校区网络统一管理并统一出口。通过统一的网管计费，设备统一监控，用户统一计费，有效实现了减员增效。
通过光链路已经实现了校区间的信息数据传输，三校区的校内电视节目联网，开通校区间远程高清视频会议，全校整体组网的VOIP电话语音系统正在试运行。
运行实践已经初步表明，三校区间高速直通互联的校内广域网在校内教学教育资源共享，业务系统协同运转等方面作用明显，教务、财务、图书等等业务平台一个系统在三校区间通用，文献及图书数据库等教学资源在三校区间充分共享。
二、数据中心虚拟云平台的建设，为信息共享、业务协同及数据资产的高效应用提供基础
在我校网络及信息化建设中，构建以温江为数据中心，雅安进行业务容灾和互联网出口，都江堰异地数据备份的功能体系。
温江校区在数据中心建设中，着力于搭建云计算平台，在我们的规划中：云化内容，主要包括云计算、云存储、云网络;云化的步骤，主要是通过虚拟化、自动化、智能化，并进行逐步推进;云建设，主要包括校园公共云、校园私有云两部分。
在我校现阶段的建设和运行中，重点是通过虚拟化技术来实现云化服务，包括计算(服务器群)的虚拟化和网络的虚拟化。
1.服务器虚拟化技术应用
在我校现阶段数据中心的运维上，采用“Vmware + X86CPU + FC SAN”方案，以4台IBM高性能服务器X3950*5配合2台EMC CX4-480存储和Vmware软件实现虚拟云平台。
虚拟化系统3年来运行稳定，效果良好，云主机需求年增速超过30%，数量超过200台。
数据中心及虚拟化平台的建设，大大方便了各业务系统的协同应用和资源整合，现在全校的业务数据，包括二级网站均已全部迁移到虚拟平台，应用良好，原各单位自行购置的各类服务器70余台转由学校统一安排使用。各单位原则上不再另建机房和购置服务器、存储等机房设备。基本达到了资源统筹、协同运转的效果。
在近三年的虚拟云服务的技术及功能实践中，我们认为：①服务器硬件高度虚拟化，充分发挥服务器的硬件性能，确保设备投入成本的同时，提高运行效率;②虚拟化中的SDR技术使用节约能源、降低成本和空间浪费;③HA技术、FT技术、vmtion技术提高服务的容错性;④服务运营管理简单高效，缩短服务部署时间;⑤服务接口统一。
同时，虚拟化3年来，也存在一些亟待解决的问题：①目前云主机OS补丁升级、病毒库升级和有害信息扫描处理由管理人自主管理维护，同时升级扫描引发的资源争抢风暴导致其他业务性能下降;②服务器网络安全性有待加强;③对硬件加密狗支持弱。
2.网络虚拟化的应用
目前我校主要对骨干网络设备进行横向虚拟化(H3C irf2)，虚拟化的作用主要体现在以下方面：
(1)把骨干网络的核心层、汇聚层设备间进行虚拟化成统一的逻辑设备，方便管理与使用上的统一，进一步简化网络配置;
(2)通过虚拟化将网络资源的进行整合，提高链路和设备的使用率、增加网络可靠性、使网络性能得以翻番;
(3)通过虚拟化扩大了网络的二层域范围，在数据中心网络应用能更快实现系统灵活部署。
由于技术和设备的原因，目前我校网络还只是部分虚拟化，并存在以下不足：①多台设备间串接虚拟化，在大型网络应用中存在内部流量过大导致设备内存消耗严重;②虚拟化技术向下兼容性不高，目前H3C设备已经实现纵向虚拟化，但仅在最新高端产品中支持。
三、关于云服务的思考和体会
大数据、移动互联和云服务，作为网络及信息化服务与建设的三大趋势，在受到大众热烈追捧的同时，也更需要得到及时的实践总结和现状分析。
回顾我校虚拟云平台的建设和运维实践，毋庸置疑，云服务极大的提升了我们的信息化服务水平和能力，但同时也带来了系列的新挑战。
1.虚拟云服务的优势
优势一，屏蔽硬件差异。软件系统实施不再过多关注硬件性能配置。通过行业与学校的云计算推广，其便携性和易用性逐渐被师生接受和肯定。
优势二，软件资产保护与生命周期延续得以加强。例如某一些在用系统，使用良好，由于缺乏后期技术支持(厂商倒闭、退市等)，给系统带来报废和数据损失的风险。利用云计算技术可以有效抵御这种风险。
优势三，资源分配更便捷。传统IT资源分配需要经过项目调研、立项、经费审批、采购、实施部署等系列流程，周期较长，时间以周为单位。利用云计算技术可以极大缩短时间周期，时间以小时为单位。且为后期性能扩展预留弹性空间，资源分配更便利。特别是软件测试评估类短期项目。
优势四，业务连续性得以保障。传统IT业务的软件、硬件升级，不可避免业务中断，特别是硬件升级导致业务中断周期较长。利用云计算技术可以降低业务中断时间，甚至达到零中断，通过容灾建设可以提高业务可用性。
优势五，IT服务更专业。秉承“专业的人，做专业的事”由于行业知识的积累和成体系的技术团队持续支持，服务更可靠。
2.云服务给我们带来的新挑战
挑战一，云主机管理效率低。大量的云主机需求，给业务管理带来很大挑战。目前我校云主机数量超过200个，年增长率约30%。云主机的分类、分级和灵活管理消耗很多的人工时间，成为新挑战。
挑战二，基础设备性能达到饱和。由于业务超预期快速增长，业务提前达到设计容量，部分基础设备性能临近饱和成为业务增长的瓶颈。
挑战三，云安全需求凸显。由于我校各部门的信息化水平参差不齐，部门主机安全性不一，系统被入侵和信息被篡改事件时有发生，给我校云计算环境带来不良影响。
3.我校云服务的优化方向
主要是进一步提升云服务交付能力。
目前我校的云计算水平处于初级阶段，云服务交付效率低下。系统优化目标，短期内初步确定为：用户通过各类终端提交一次需求，系统可以智能化的快速分配资源，并实时监控资源性能，及时回收资源。
数据中心及云服务平台的建设，是一个长期完善和不断推进的过程，我们才刚刚开始，还只是作了一点初步的平台搭建工作，教学信息化的服务和管理，我们与兄弟院校相比还有不小的差距，如何从“数据中心”建成“中心数据”，云服务如何从“虚拟化”升级至“自动化”、“智能化”，还任重而道远。
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