Mood le虛擬化集群研究*
——以無錫商業職業技術學院為例

馮華麗，韓小燕

（無錫商業職業技術學院 教育信息化中心，江蘇 無錫 214153）

Mood le虛擬化集群研究*
——以無錫商業職業技術學院為例

馮華麗，韓小燕

（無錫商業職業技術學院 教育信息化中心，江蘇 無錫 214153）

為解決Moodle在單服務器上負載壓力過大的問題，應創建一個集群將過于集中的負載分攤給多臺服務器。但是，資源浪費、結構不靈活等缺陷存在于物理集群之中。因此，為了統一管理和動態分配各種資源，設計一個Moodle虛擬化集群，結果證明，Moodle虛擬化集群能夠縮短響應時間和提高事務處理能力。

Moodle集群；虛擬化；LAMP架構

引言

Moodle是由澳大利亞Martin Dougiamas博士基于社會構建主義教育和以人為本的設計思想主持開發的一個免費的、開放源代碼的網站管理、課程管理和學習管理系統，包含諸如論壇、資源、測驗、投票、作業、問卷調查、Blog、聊天室和Wiki等模塊。在虛擬的網絡環境中，通過借助多種交互、協作、分享的軟件，注重學習者和助學者（教師、專家、導員等）之間平等、對話、協作，具有門檻低、便于操作、功能強大、開放兼容等優勢。它是目前世界上應用最廣泛的在線教學平臺之一[1]。

我校采用LAMP架構分別于2008年在聯想萬全R520 G7、2011年在惠普BL680c G5單服務器上部署了Moodle，并在全校廣泛使用。經經驗估算，在單服務器下，每1GB內存大約可支持最多50個并發用戶，支持最多250個瀏覽用戶[2]。內存為4GB的聯想萬全R520G7服務器，按照前面的經驗估算，可支持200人左右使用數據庫的用戶，可約保1000臺電腦同時瀏覽該系統網頁；內存為8GB的惠普BL680c G5服務器，按照前面的經驗估算，可支持400人左右使用數據庫的用戶，可約保2000臺電腦同時瀏覽該系統網頁。Moodle在部署前期，服務器所提供的訪問基本能夠滿足用戶需求。根據無錫商業職業技術學院〔2014〕15號《關于深化內涵建設提升辦學質量和水平的意見》文件精神，學校3年期間（2015-2017年）在Moodle平臺改建新建校級精品課程資源300門的需要，原有的單服務器架構無法滿足大規模課程建設的需要，單服務器負載的壓力過大，無法滿足需求，需要采用多服務器。在這種情形下，我們考慮采用服務器集群。

一、Moodle物理集群

在單服務器上部署的Moodle包含三部分①創建空數據庫，用來動態存放用戶和課程等數據。②Moodle子目錄，用來存放Moodle源程序安裝的所有文件，保護Moodle程序文件不可以被Web服務器的用戶隨意更改。③創建（moodledata）數據目錄，用來存儲Moodle系統的所用文件，包括系統上傳的文件，臨時數據，會話數據等，如教師的教學常規、學生參與的活動以及提交的作業。Web服務器需要這個目錄具有寫入權限，在大型的Moodle安裝實例中，這個目錄越大越好。

在單服務器之后，我們曾嘗試采用物理集群的方式。具體為：采用兩臺物理服務器的形式。一臺為數據庫服務器，一臺為網絡存儲器及負載均衡服務器。雖然物理集群解決了在單服務器上部署Moodle負載能力趨于飽和的問題，能夠基本滿足用戶大量訪問的需求，但卻有如下缺點，物理集群的多臺服務器能夠滿足全校師生的使用需求，但是很多資源并未能得到充分使用，造成了一定程度的資源浪費；結構不夠靈活，不便于擴展新節點。

二、基于無錫商業職業技術學院的Moodle虛擬化集群構建實例

通過虛擬化技術可以提高資源的利用率，提高IT架構的可管理性和管理效率，提高系統可靠性、業務連續性，實現靈活、快速地部署，提高安全性。運用虛擬化技術構建Moodle集群，可以彌補物理集群的不足。

為了完整地實現無錫商業職業技術學院對VMware虛擬化應用解決方案的要求，實施環境配置三臺X86服務器用于安裝VMware的ESX Server，每臺服務器配置4個千兆網口。為了實現VMotion、HA及DRS等VSPHERE的高可用性特性，采用光纖存儲方式，共配置4個8Gb/s FC+8個1Gb ISCSI主機通道；每臺服務器配置一塊單口8GB HBA卡。

1.服務器虛擬化設計

隨著師生利用網絡越來越頻繁，以及業務系統、應用平臺的日益增長的需要，學校的辦公和教學系統已達40多個，相關的配套服務器已經超過50臺。由于各應用平臺操作系統不同、軟件開發環境不同等因素限制，根據我校服務器虛擬化設計方案，只用3臺物理服務器就可以實現對40多個業務的應用部署，服務器虛擬化采用設備清單見表1。

表1 服務器虛擬化設備清單

VCSA，即VMware vCenter Server Appliance是預配置的基于 Linux的虛擬機，并針對運行 vCenter Server及關聯服務進行了優化。VCSA包括自動部署、日志收集器、ESXi垃圾收集器以及vSphereWeb Client服務。

安裝好ESXi后，便可以使用vClient登陸ESXi，在ESXi主機上安裝VCSA虛擬機，部署VCSA模版的過程：①選擇到本地存放的OVF模版文件或OVA模版文件；②部署虛擬機，包括自定義虛擬機的名稱、選擇磁盤格式；③右鍵編輯配置查看和修改虛擬機配置；④啟動虛擬機。

通過客戶端或瀏覽器登錄。可見通過模版部署可以大大簡化安裝步驟，節省時間，同時vCenter使用的是Linux操作系統，而非Windows，其穩定性和資源利用率較有優勢。內嵌的數據庫是個免費的DB2，可以支持100臺主機和3000個VM。Windows操作系統比Linux虛擬機的受攻擊平面更大。即便你不是Linux專家，也可以在Linux上對vCSA進行管理。部署之后，應用就會為你提供一個簡單的訪問接口，引導你完成所有的配置步驟。

2.網絡虛擬化設計

Moodle虛擬化集群中，每臺物理服務器安裝 4塊網絡接口卡（vmnic0～vmnic3），網絡接口卡vmnic0連接虛擬交換機vSwitch0，網絡接口卡vmnic1、vmnic2連接虛擬交換機vSwitch1，網絡接口卡vmnic3連接虛擬交換機vSwitch2。其中，vSwitch0的Service Console端口連接至管理網絡，vSwitch0連接校園一卡通VLAN172專網；vSwitch1利用vSwitch的地址轉換功能將VM接入到虛擬網絡VLAN250，從而實現各虛擬機的網絡通信功能；vSwitch2連接到銀行專網。如圖1所示。

圖1 網絡虛擬化拓撲結構

3.存儲虛擬化設計

存儲虛擬化通過在物理存儲系統和服務器之間增加一個虛擬層，將服務器使用的物理存儲虛擬化成邏輯存儲。服務器只和邏輯存儲打交道，而存儲硬件增減、調換、分拆、合并對使用者完全透明[4]。目前VMwarev Sphere支持的共享存儲有FC SAN、i SCSISAN和NFSNAS三種，我校采用共享存儲來承載虛擬機及其數據。

Moodle虛擬化集群中的存儲采用光纖FC SAN方式，是一種基于光通道體系的存儲網絡系統，它可以提高系統運行和反應的速率，進而經過多項高端的功能，加強數據安全的保障。

存儲設備的主要功能是存放VM和磁盤文件，包括VM本身的配置文件、虛擬磁盤、Snapshot的Redo文件等，moodledata目錄中的所有文件都存放在該設備中。

三、小結

Moodle虛擬化集群，大大減少了物理服務器的數量，簡化了我們對服務器的管理，實現了對資源的快速調配[5]。我校在Moodle虛擬化集群運用一年時間內，運行穩定，值得研究、推廣。

[1]黎加厚.信息化課程設計[M].上海:華東師范大學出版社,2007:1.

[2]常金娥,陳晉玲.W indows下Moodle平臺的構建[J].科技信息,2007,1(36):201-202.

[3]無錫中科新瑞系統集成有限公司.無錫商業職業技術學院服務器虛擬化實施方案[Z].2014:5.

[4]朱曉蒙.基于云存儲的高校教育資源平臺[D].西安:西安科技大學,2012:22-23.

[5]林冬茂.基于虛擬技術的服務器“群”應用的研究[J].微計算機信息,2010,26(3):216-217.

（編輯：王曉明）

TP93

B

1673-8454（2016）19-0028-02

無錫商業職業技術學院院級科研課題（SYKJ15B12）；江蘇省高等學校教育技術研究會課題（2015JSJG070）。