Hyper—v虛擬化技術在高校數字化教學資源整合中的應用

摘 要：高校數字化教學資源越來越多，在管理上越來越復雜、困難。通過Hyper-v虛擬化技術來優化服務器整合數字化教學資源，消除以往的一個教學應用軟件（平臺）占用一臺服務器的形式，采用在每臺物理服務器上創建多個虛擬機，對服務器和教學應用軟件（平臺）實現集中管理與維護，服務器資源合理分配，降低建設和運行成本，提升服務器的利用效率，最終實現高校數字化教學資源的高效科學管理。

關鍵詞：虛擬化技術；數字化；教學資源；Hyper-v

隨著信息技術的飛速發展， 高校信息化建設的不斷推進，當前多數高校都在建設數字化校園項目，為了滿足各類數字化教學資源和各種教學應用軟件（平臺）需求的增加，傳統的方法就是購買服務器來安裝教學資源和各種教學應用軟件（平臺）。那么面對日益增多的服務器和各種教學應用軟件（平臺），如何進行高效的管理和維護，是一個巨大的挑戰。同時購買服務器需要花更多的資金，消耗更多電力，占用更多的空間， 服務器和教學資源分散不便統一管理及數據遷移，故障排除緩慢，服務器資源利用率低等等。

如果通過Hyper-v虛擬化技術來優化服務器整合數字化教學資源，消除以往的一個教學應用軟件（平臺）占用一臺服務器的形式，采用在每臺物理服務器上創建多個虛擬機，對服務器和教學應用軟件（平臺）實現集中管理與維護，服務器資源合理分配，降低建設和運行成本，提升服務器的利用效率，最終實現高校數字化教學資源的高效科學管理。

1 什么是虛擬化

虛擬化是指通過虛擬化技術將一臺計算機虛擬為多臺邏輯計算機。在一臺計算機上同時運行多個邏輯計算機，每個邏輯計算機可運行不同的操作系統，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。[ 1 ]虛擬化技術就是通過使用控制程序來隱藏硬件平臺的實際物理特性，為用戶提供抽象的、統一的、模擬的環境（稱為虛擬機）。可以實現平臺虛擬化、資源虛擬化、應用程序虛擬化等。通常所說的虛擬化一般指平臺虛擬化技術，在虛擬機中安裝的操作系統被稱為用戶操作系統，運行虛擬機的操作系統稱為主機系統。

2 Hyper-v虛擬化技術

Hyper-V是微軟公司推出的新的一種虛擬化技術，最先嵌套在Windows Server 2008中。相對于微軟過去的虛擬化技術少了一層操作系統，能讓創建的虛擬機可以直接的使用實體主機的硬件資源，用以提高創建的虛擬機系統的性能，并且可以支持16顆CPU，64G內存的主機，可以安裝各種各樣的64位的操作系統。

Hyper-V虛擬化技術能為廣泛的用戶提供操作簡便以及性價比較高的虛擬化軟件，可以降低用戶的成本、提高服務器的利用率及可用性。

3 利用Hyper-v虛擬化技術進行數字化教學資源整合

目前，筆者所在學校教學資源、服務器、各類教學應用軟件（平臺）分布在不同的教學樓，不同校區。多達二十幾臺服務器，四十幾套教學應用軟件（平臺），存在教學資源分散；維護管理工作繁瑣；服務器利用率低；安全性無法得到保障等問題。這些服務器占用大量的機房空間，配置相應的空調和不間斷電源系統，每年將耗費大量的電力，還增加維護成本。

為了保證各個教學應用軟件（平臺）之間相互獨立和正常運行，通常一臺服務器只安裝一個教學應用軟件（平臺），服務器的資源利用率一般都在百分之十左右或者更低，未虛擬化之前結構圖如圖1所示。在安全方面，也得到有效保障，如果其中一臺虛擬服務器發生故障，可以利用 Hyper-v 的快速遷移技術將其遷移出來，保證教學應用軟件（平臺）的持續穩定運行。利用 Hyper-v 虛擬化技術對數字化教學資源的服務器進行整合，整合后的結構圖如圖2所示。

根據圖2 的方案，從二十幾臺教學服務器中選取5臺配置高、性能好的服務器來創建虛擬機。每臺服務器上都安裝 Windows 2012 R2 企業版64位操作系統，安裝Hyper-v，并通過 Hyper-v 的虛擬化技術在每臺服務器上創建5臺虛擬服務器，將相應的數字化教學資源、教學應用軟件（平臺）遷移到虛擬服務器中，同時根據各種資源的需求情況，對CPU、內存、硬盤等進行靈活分配。[ 2 ]

所有服務器通過存儲網絡連接到后端的存儲設備。ISCSI 技術在傳送 ISCSI 相關數據、 響應和命令時以太網協議進行。通過這種傳送方式，ISCSI 技術克服直接連接存儲的不足，實現在不同的服務器之間存儲資源的共享，同時還能在不停機的情況下進行卷的創建，遷移，備份，恢復等操作。所以通過這種存儲技術，不僅使硬件成本得到降低，同時方便日常的管理和維護。

所有創建的虛擬機管理人員可以通過微軟的 System Center Virtu-al Machine Manager 2012 平臺實現對虛擬機的集中管理和監控。同時還能通過微軟的 System Center Data Protection Man-ager 2012 平臺設置自動對各虛擬服務器的關鍵性數據進行定期備份。

4 結論

在高校數字化教學資源整合中，利用Hyper-v虛擬化技術能合理分配服務器資源，使現有服務器的利用效率最大化，為高校節約開支。

同時，為數字化教學資源、教學應用軟件（平臺）的管理、維護提供方便，為其提供可靠的運行平臺和硬件保障。

參考文獻：

[1] 陳曉平，劉聰穎.Hyper_v虛擬化技術在數字化校園中的應用研究[J].科技視界，2014.

[2] 謝超群.Hyper_v虛擬化技術在校園數據中心中的應用[J].武夷學院學報，2015.

作者簡介：方友志（1989-），男，漢族，重慶忠縣人，本科，助理實驗師，研究方向：信息化管理、網絡安全。