基于云計算的高校數據中心的優化

摘 要：利用云計算來優化高校數據中心，可以更高效、可靠、敏捷的方式為最終用戶、合作伙伴及客戶提供更好的服務。各高校數據中心根據各自的需要分別制訂實施不同的云計算解決方案，在學校內部構建云計算環境，并在專用的托管式的基礎架構中將其整合、優化。

關鍵詞：云計算；數據中心；優化

在基本完成了數字校園的基礎設施建設之后，高校信息化建設已經進入了高速發展時期。越來越多的高校認識到了IT基礎設施集中、數據集中、運行服務集中的必要性，大部分高校都意識到了作為數字校園核心的數據中心的重要性。校園數據中心建設正逐漸成為目前高校信息化領域的一大熱點。

隨著計算機和網絡通信技術的進步和發展，信息技術產業已經處于深遠轉變的尖端，這一轉變一直受到日益增強的運算能力、虛擬化技術，以及高速帶寬等等技術趨勢的推動。與此同時，隨著網絡計算、分布式計算、效用計算、并行計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統計算機技術、網絡技術的發展和融合，由Google公司率先提出了“云計算”的概念。各種基于云計算的產品得到了大量的應用，各行各業都大大加強了對云計算的重視程度?；谠朴嬎愕臄祿行拈_始涌現，并且逐步進入了高校校園。下面以微軟公司的產品為例說明高校數據中心的優化，希望通過云計算提供更高效、更可靠，更敏捷的數據中心服務。

這一轉變并不是從一種狀態到另一種狀態的簡單變遷，而是一次面向業務需求交付 IT 服務的根本轉變。這一變革正是云計算，由此帶來的巨大的機遇，使得 IT 作為服務進行交付，而后機構和學校可以更加專注于關鍵業務解決方案，最終對交付成本和整體效率之間的平衡進行優化。

1 云計算

最早的云計算的概念是由Google提出來的。狹義的云計算指的是各種IT基本設備的交付和使用的模式，是指以網絡為基礎以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算是指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務[1]。對云計算的定義微軟則有所不同，“在共享的硬件上及時按需的交付可伸縮的服務”。

通過“在共享的硬件上及時按需的交付可伸縮的服務”，高校數據中心可獲得更高效率，并進一步節約成本[2]。這種做法的潛在收益十分明顯并具備充分的說服力：通過自如的縮放，可以只在需要的地點和時間部署需要的服務，并且只有在需要使用服務時才會產生成本。如果可以實現這樣的收益，學校即可將自己的工作重心從基礎架構的創建轉移到數據中心服務的交付。但雖然很多企業完全理解，并已經通過云交付服務的概念獲益，但在嘗試給數據中心應用此些云概念時，他們通常會遇到更多的問題。除了“公共”云（通常是指第三方提供商提供完整服務），高校數據中心還可以在內部網絡，或通過使用第三方托管商的專用硬件獲得自己的云計算能力（這種做法通常叫做“私有”云）。在經過恰當的部署后，私有云即可提供虛擬化資源的共享池，并由 IT 部門負責控制、交付，以及分配池中的資源給需要的內部團隊或業務單元。

2 云計算的部署模型

對于不同的云計算部署模型，有兩種主要分類方式：

（1）按照位置進行劃分。也就是按照高校數據中心提供服務的物理運行位置進行分類，例如位于各高校所在地的內部網絡，或者來自服務提供商。

（2）按照訪問和控制級別進行劃分。數據中心的資源可能承載于共享的或者專用的硬件和系統中。

根據不同的位置和不同的訪問控制級別，高校數據中心云服務經常被稱作“私有云”解決方案或“公共云”解決方案，如圖1所示。

圖 1高校數據中心云計算的部署模型

“私有云”這個概念通常意味著以下兩點：

數據中心可使用一系列專用的計算資源（不與其他組織共享）。

專有資源可能位于數據中心內部，也可能由外部的第三方服務提供商進行托管。如果專用資源是被托管的，這種特殊的私有云類型也稱作是“托管私有云”。

“公共云”這個概念則通常意味著以下兩點：

不同學校需要共享一系列外部的計算資源。

資源可由外部的第三方服務提供商托管，并且通?？蓪崿F動態交付，并根據細化的資源使用率情況進行收費。

3 基于云計算的數據中心的優化

各高?？梢酝ㄟ^利用云計算優化自己的數據中心，從而獲得巨大的收益。并用更高效，更可靠，更敏捷的方式為最終用戶、合作伙伴，以及客戶提供服務。各高校數據中心根據各自的需要分別制訂實施不同的云計算解決方案，并通過利用包括微軟在內的云服務提供商所提供的服務，在學校內部構建云計算環境，并在專用的托管式的基礎架構中將其整合、優化。

利用云計算對“傳統”的高校數據中心進行優化的工作，可以考慮從以下幾方面操作著手：

3.1 搭建云服務平臺和云服務器平臺

高?？衫梦④浀姆掌脚_自行構建學校數據中心的云服務平臺和云服務器平臺。微軟的面向云計算的服務器平臺由包含了Hype-V虛擬技術的Windows Server 2008 R2、Active Directory、Systerm Center服務器管理產品、System Center virtual Machine Manager 自助服務門戶（SSP），以及Forefront等等安全產品組成[3]。

通過云服務平臺，學?？梢岳肳indows Azure和SQL Azure產品對數據中心的服務進行標準化，并可以立即投入使用云服務。

通過云服務器平臺，各高?？梢詫Α肮苍啤苯鉀Q方案和“私有云”解決方案進行定制，從而在充分利用現有的軟件、硬件資源的情況下滿足學校數據中心的功能需求。

3.2 逐漸熟悉虛擬化并獲得相關技能

學校可通過使用 Hyper-V 和 Virtual Machine Manager，增強自己對虛擬化和虛擬化管理領域方面的知識和經驗。另外，這些工具還可讓學校提高硬件利用率，降低成本，簡化物理和虛擬服務器的管理工作。

3.3 在可伸縮的服務器硬件上實現標準化

隨著 Windows Server 2008 R2 的發布，學?？赏ㄟ^一系列全新的功能降低數據中心的運營成本，提高安全性和可用性，將訪問擴展到更廣闊的范圍，同時改善服務器的可管理性。學校可借助這一機遇將相關特性擴展到所有服務器和數據中心基礎架構，同時通過全新的方法，例如服務器虛擬化技術，充分利用現有的資源。由于它在服務器基礎架構中扮演了主要角色，因此服務器的更新換代成了加速數據中心優化流程的主要方法。

3.4 對物理和虛擬服務器環境實施標準化的管理

自動化、虛擬化，以及集成管理等服務器管理方面最佳實踐的采用，為學校提供了新的機遇來節省每年數千美元的運營成本[4]。作為Microsoft 優化數據中心功能的一部分，System Center 數據中心管理解決方案設計為幫助學校通過在管理物理和虛擬系統時改善運維和降低成本，來獲得不菲的收益。

3.5 更合理的目錄結構

優化數據中心環境的一個重點是更加合理的目錄結構，并借此簡化用于身份驗證過程，強制實施標準化的訪問和安全保護、身份管理，以及信息保護機制。在云計算的世界中，這些目標變得更加重要，并可用于對不同環境中的信息提供保護和訪問控制。Microsoft 的 Active Directory 技術所提供的身份和關系管理功能組成了學校的網絡，而整合于 Windows Server2008 R2 中的 Active Directory 使得學校獲得了“拆箱可用”的功能，可直接用于集中配置和管理系統、用戶，以及應用程序設置。在 ActiveDirectory 中管理身份還可通過使用 Forefront Identity Manager 進行更進一步的簡化，該產品可整合其他身份存儲，添加自助服務功能，并為 IT 專業人員提供更多工具，解決日常工作中的任務，例如委派管理，以及為常用的身份管理任務創建工作流。

3.6 分支機構現代化

Microsoft 提供了基于最新一代 Windows 操作系統的分支機構基礎架構解決方案，可以幫助控制 IT 成本，改善 IT 資源的安全性和可用性，并可提升業務敏捷度。通過集中和分布式的分支機構基礎架構場景，這些收益可將數據中心的管理和安全性擴展到分支位置。高效的分支機構解決方案可節約將 IT 經理安置到每個位置進行部署和協助的成本。

3.7 高性能計算

High Performance Computing（HPC）提供了一種高效低成本的解決方案，可使用熟悉的工具和技術進行部署、管理，和擴展。Windows HPC Server 2008 通過在桌面應用程序和服務器群集之間提供豐富的整合式最終用戶體驗縮放，可讓高性能計算變得更加平易近人。Visual Studio 2008 開發工具則為 Windows HPC Server 2008提供了完善并行開發環境。

4 結論

云計算提供了巨大的收益，可幫助高校優化自己的數據中心，并用更高效，更可靠，更敏捷的方式為最終用戶、合作伙伴，以及客戶提供服務。通過使用 Microsoft 的解決方案，學?？梢愿鶕约旱男枰獙嵤┰朴嬎憬鉀Q方案，并可利用云服務提供商所提供的服務，借此在內部創建云計算環境，并將其整合到 Microsoft 合作伙伴所提供的專用的托管式的基礎架構中。Microsoft 的解決方案能夠提供給用戶熟悉并一致的平臺，通用的身份認證，通用的管理，以及通用的開發平臺，使學校從云計算中獲得最大收益。

參考文獻

[1]魏志鵬，李慧佳等.云計算影響下的圖書館信息服務研究[J].圖書館，2010，2：87-93

[2] 杜海寧.基于云計算的圖書館海量數據存儲研究[J].圖書與情報，2010，（3）：99-101

[3] Microsoft Corporation. 使用云計算優化數據中心的服務[DB/OT] . http：//www.microsoft.com/china/cloud/resources.aspx

[4] 孫坦，黃國斌.基于云服務的圖書館建設與服務策略[J]. 圖書館建設，2009，（9）：1-6

作者簡介

賀鐵祖（1972-），男，湖南財政經濟學院圖書館技術部，館員