云平臺(tái)下基于RAC技術(shù)的教務(wù)系統(tǒng)研究與優(yōu)化

徐美霞，羅肖輝

（1.廣州商學(xué)院信息技術(shù)與工程學(xué)院，廣州511363；2.廣州商學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心，廣州511363）

云平臺(tái)下基于RAC技術(shù)的教務(wù)系統(tǒng)研究與優(yōu)化

徐美霞1，羅肖輝2

（1.廣州商學(xué)院信息技術(shù)與工程學(xué)院，廣州511363；2.廣州商學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心，廣州511363）

教務(wù)系統(tǒng)在高校教學(xué)管理中起著非常重要的作用，既可以反映教學(xué)管理情況，也可以提供給領(lǐng)導(dǎo)者進(jìn)行科學(xué)決策的數(shù)據(jù)。隨著應(yīng)用強(qiáng)度的逐步加大，教務(wù)系統(tǒng)面臨的困難也越來(lái)越多，面對(duì)大流量、高并發(fā)的需求，傳統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)已不能滿足。采用基于云平臺(tái)環(huán)境下的虛擬化手段，加上Oracle的RAC技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行研究和優(yōu)化。

教務(wù)系統(tǒng)；云平臺(tái)；RAC；虛擬化

0 引言

教學(xué)事務(wù)信息管理系統(tǒng),簡(jiǎn)稱為教務(wù)系統(tǒng),在高等學(xué)校教學(xué)管理信息化中有著舉足輕重的地位。它既綜合地體現(xiàn)了教學(xué)管理情況,也給領(lǐng)導(dǎo)者提供了科學(xué)的決策數(shù)據(jù)和評(píng)估數(shù)據(jù)。

隨著系統(tǒng)功能的不斷強(qiáng)化,使用的人員數(shù)量大幅度的增加，新型的選課制度的產(chǎn)生（如學(xué)分制）,軟件、硬件設(shè)備的淘汰升級(jí),使得教務(wù)系統(tǒng)在處理多年來(lái)累積的海量數(shù)據(jù)、大流量、高并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)中,暴露出其不足和局限性,甚至變成了高校信息化發(fā)展的應(yīng)用瓶頸。

增加經(jīng)費(fèi)投入、改善系統(tǒng)軟、硬件環(huán)境是解決這個(gè)瓶頸的重要方法，但由于經(jīng)費(fèi)不可能無(wú)限度的增加，因此本文從優(yōu)化系統(tǒng)性能入手,運(yùn)用目前新興的技術(shù)理念和手段，搭建出一套能適應(yīng)大流量、高并發(fā)需求并且安全、穩(wěn)定、可靠的教務(wù)系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)整體改造方案

如上圖1所示，教務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用端和數(shù)據(jù)庫(kù)都采用集群技術(shù)來(lái)部署，其中應(yīng)用端集群是建立在云計(jì)算平臺(tái)，通過(guò)防火墻的負(fù)載均衡功能，用一個(gè)IP映射云平臺(tái)上的多個(gè)應(yīng)用端服務(wù)器。而后端的數(shù)據(jù)庫(kù)采用Ora?cle的RAC(Real Application Clusters)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

圖1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

1.1 云計(jì)算平臺(tái)前端服務(wù)器集群

云計(jì)算（Cloud Computing）是分布式計(jì)算（Distribut?ed Computing）、并行計(jì)算（Parallel Computing）、效用計(jì)算（Utility Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（Network Storage Tech?nologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（Load Bal?ance）、熱備冗余（High Available）等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。其核心思想是把已接入網(wǎng)絡(luò)的大量計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)配，構(gòu)成一個(gè)共享資源池向用戶提供按需的服務(wù)。

云計(jì)算平臺(tái)是一個(gè)為用戶提供云計(jì)算服務(wù)的軟件、硬件平臺(tái)（環(huán)境），通過(guò)整合數(shù)據(jù)資源和采用最新虛擬化技術(shù)，提高資源的利用率。它采用最新的虛擬化技術(shù)（VMware VMotion）實(shí)現(xiàn)在主機(jī)間、集群間或數(shù)據(jù)中心間實(shí)時(shí)遷移整個(gè)虛擬機(jī)而不會(huì)造成中斷，所涉及的主機(jī)間也不需要有共享存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)零中斷，虛擬機(jī)零巖機(jī)，為教務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)提供可靠保障。

云計(jì)算平臺(tái)建立教務(wù)系統(tǒng)前端服務(wù)器集群如下圖2：

圖2 教務(wù)系統(tǒng)前端服務(wù)器集群

1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)集群

Oracle的RAC(Real Application Clusters)技術(shù)用來(lái)在集群環(huán)境下實(shí)現(xiàn)多機(jī)共享數(shù)據(jù)庫(kù)，可以自動(dòng)進(jìn)行負(fù)載均衡，還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)在故障時(shí)的容錯(cuò)和無(wú)斷點(diǎn)恢復(fù)，以支持高可用性應(yīng)用程序。

采用了RAC技術(shù)的集群，兩臺(tái)(或多臺(tái))服務(wù)器上各自運(yùn)行一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)核心進(jìn)程，但共同管理、操作一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，在正常運(yùn)行時(shí)可以進(jìn)行負(fù)載分擔(dān)，客戶端無(wú)論連接到哪個(gè)服務(wù)器都可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行操作。當(dāng)A服務(wù)器由于故障無(wú)法使用時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)集群系統(tǒng)并未停止工作，連接在服務(wù)器B上的客戶端還可以繼續(xù)進(jìn)行正常工作。

教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)地址規(guī)劃如表1：

表1 數(shù)據(jù)庫(kù)集群地址規(guī)劃

圖3 數(shù)據(jù)庫(kù)集群拓?fù)鋱D

圖4 jwdb1系統(tǒng)信息

圖5 jwdb2系統(tǒng)信息

數(shù)據(jù)庫(kù)操作系統(tǒng)基本情況：從以上兩個(gè)圖可以看出，兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)共享一個(gè)存儲(chǔ)空間。

1.3 應(yīng)用服務(wù)器前端負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)過(guò)程

在防火墻使用“加權(quán)最小連接”的負(fù)載均衡算法，映射在云平臺(tái)建立好的4臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器前端。

圖6 防火墻端口映射

圖7 服務(wù)器負(fù)載均衡設(shè)置

1.4 測(cè)試

對(duì)系統(tǒng)前端的測(cè)試，采用網(wǎng)頁(yè)測(cè)試，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)服務(wù)器的負(fù)載（連接數(shù)）情況，選擇最小連接數(shù)的服務(wù)器。

圖8 前端測(cè)試

對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，采用HP的LoadRuner軟件，LoadRunner是一種預(yù)測(cè)系統(tǒng)行為和性能的負(fù)載測(cè)試工具。特別適合應(yīng)用系統(tǒng)的性能測(cè)試，它可以模擬上千萬(wàn)用戶實(shí)施并發(fā)訪問(wèn)，并能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)性能，進(jìn)而幫助開(kāi)發(fā)人員確認(rèn)和查找問(wèn)題根源，解決系統(tǒng)的瓶頸。

圖9 LoadRuner軟件測(cè)試效果

2 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)搭建在云平臺(tái)上實(shí)施虛擬化技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)器前端和運(yùn)用了Oracle RAC技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)集群，教務(wù)系統(tǒng)在面臨大流量、高并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)中，性能、穩(wěn)定性、安全性等方面都得到了有力的保障，現(xiàn)系統(tǒng)在實(shí)際環(huán)境中正常運(yùn)行。

高校教務(wù)管理現(xiàn)代化是一個(gè)在發(fā)展中不斷完善的過(guò)程，觀念的改變、體制的改革和設(shè)備、技術(shù)的更新等多個(gè)方面都要同步進(jìn)行。教務(wù)管理系統(tǒng)下一步的工作重點(diǎn)，是要和學(xué)校校務(wù)管理系統(tǒng)、辦公管理系統(tǒng)整合，構(gòu)成一個(gè)立體的校園辦公學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。

[1]高杰欣.教務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用瓶頸及優(yōu)化策略研究[J].中國(guó)管理信息化,2010（04）.

[2]郭緒坤.廣州體育學(xué)院網(wǎng)絡(luò)化教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].信息系統(tǒng)工程,2006（03）.

[3]袁月梅,江福能,容如江,鄒輝元.國(guó)內(nèi)高等學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)發(fā)展概況分析和網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)用研究[J].大學(xué)（研究與評(píng)價(jià)），2007（02）.

[4]候?qū)W霞.教務(wù)管理系統(tǒng)和校園一卡通系統(tǒng)應(yīng)用模塊的整合及探討[J].今日科苑,2015（12）.

[5]吳魏.民辦高校教務(wù)管理系統(tǒng)現(xiàn)狀與優(yōu)化分析[J].吉林省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2016（12）

Research and Optimization of Educational Administration System Based on RAC Technology in Cloud Platform

XU Mei-xia1，LUO Xiao-hui2

（1.School of Information Technology and Engineering，Guangzhou 511363；2.Network Center,Guangzhou College of Commerce，Guangzhou 511363)

The educational administration system plays a very important role in the teaching management of colleges and universities,which can not only reflect the teaching management,but also provide the scientific data for the leaders.With the gradual increase in the intensity of the application,the educational system is facing more and more difficulties,in the face of large flow,high concurrency requirements,the tradi?tional technical architecture has been unable to meet.Based on the cloud platform virtualization environment,with the Oracle RAC technol?ogy,makes the research and optimization of the existing system.

1007-1423（2017）21-0083-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.21.017

徐美霞（1984-），女，廣東佛山人，教務(wù)員，本科，研究方向?yàn)榻虅?wù)管理；羅肖輝（1980-），男，廣東信宜人，實(shí)驗(yàn)師，碩士，研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)應(yīng)用；

2017-04-27

2017-06-19

Educational System;Cloud Platform；RAC；Virtualization