云服務-中心建設的探索與研究以南京藝術學院為例

王先國

(南京藝術學院 信息化建設管理中心,江蘇 南京 210013)

云服務-中心建設的探索與研究以南京藝術學院為例

王先國

(南京藝術學院 信息化建設管理中心,江蘇 南京 210013)

隨著高校"智慧校園"建設如火如荼地開展,作為智慧校園核心部分的云服務中心必然成為建設的核心部分.作為百年藝術院校,南京藝術學院也緊跟智慧校園建設的步伐,把智慧校園-云服務中心建設作為建設一流藝術大學的發力點與基石.文章通過對藝術院校現有的資源作簡單的現狀分析,同時提出需要建設的內容,并結合藝術院校的特點提出構建云平臺的基本架構.

智慧校園;云服務中心;資源建設

隨著南京藝術學院教育信息化建設的不斷深入,多媒體數字資源在教育教學和生活過程中的應用已經成為不可或缺的方法和手段.在網絡與信息化普及過程中,學校建設了形形色色數字資源,但是這些資源分布在各處,無法實現有效的統一管理和靈活多樣化的應用,因此,構建統一的云服務(數字資源)中心實現校內資源的共建共享成為學校未來信息化建設的重點,也是實現智慧校園、一流藝術大學的重要組成部分[1].所謂的智慧校園,即通過物聯網、云服務(計算)、虛擬化等技術手段,將現有的教學、科研、管理等資源與各應用系統進行整合,提高交互應用的質量與效率,改善響應速度、提高教育質量、轉變服務與管理理念,最終實現智慧化管理與服務的校園模式.云服務(數字資源)中心旨在建立一個校級的統一的資源中心,積淀本校特色的校本資源,能夠讓各院系、各部門、各社團及師生共同參與資源的建設、開發與利用,實現南京藝術學院數字資源的采集、管理、發布和共享,為一線師生提供服務,為智慧校園的大數據分析提供依據,進而實現與國內其他院校之間的資源交換與共享,并朝著一流藝術大學不斷邁進.

1 云服務中心數字資源(計算和存儲)建設現狀

經過前期南京藝術學院數字化校園的建設,該校的計算資源主要有以下幾類.(1)2010年采購的HP C7000刀片服務器一箱,均為2路半高計算節點,運行測試業務.(2)2014年采購的HP C7000刀片服務器一箱,2臺4路全高計算節點,12臺2路半高計算節點,運行數字化校園主要業務.(3)2010-2015年采購的2路機架式服務器若干,運行獨立業務系統.兩個刀片機箱分別部署2套VMware虛擬化軟件,實現計算虛擬化.而存儲資源建設部分主要采用早期購買的惠普刀片服務器和3PAR SS7400存儲構建核心業務計算資源池,運行全校關鍵數據業務.多品牌機架式服務器承載非關鍵業務.2010年采購的惠普刀片服務器和宏衫存儲組成測試計算資源池,如圖1所示.

圖1 惠普刀片服務器和宏衫存儲組成測試計算資源池

誠然,隨著學校數據業務需求的不斷增長,智慧校園建設的大步向前,原有的計算和存儲資源顯然已不能滿足現有的業務系統需求.但是又要堅持"老物新用、二次利用"的原則,在原有資源基礎上進行升級,從而達到滿足云服務中心建設的需求.

2 云服務中心數字資源(計算和存儲)建設內容

為了充分利用和整合現有資源,在云服務中心建設過程中主要分為計算和存儲兩個部分.結合南京藝術學院現有情況,計算資源部分建設內容為:(1)計算資源池將主要以刀片服務器為主,但是會依據用戶屬性分類.一類為全校性質的運行業務資源池,另外一類為二級單位托管業務資源池.(2)結合南京藝術學院現有資源,將新購買的刀片與2014年的老刀片服務器組成校級運行業務資源池,并繼續采用VMware.(3)將2010年的老刀片服務器用作二級單位托管業務資源池,同樣采用VMware.(4)已經過保較長時間且性能較差的服務器逐漸淘汰,也可預留一些設備留作冷備資源使用[2].

存儲資源部分建設內容為:(1)新增2臺機架式光纖交換機構成冗余和負載均衡的存儲網絡,由它來連接數據庫/應用服務器到存儲設備的數據訪問,實現數據處理層和存儲設備層的透明訪問,同時計算資源和存儲資源,在統一SAN結構下,可以透明地橫向擴展.(2)新增1臺4控存儲作為主存儲(可靠性達到99.999 9%),現網SS7400作為容災存儲.核心業務數據部署在SAS盤上,主備存儲同步復制數據,保持2臺存儲核心數據一致;非核心數據部署在NL SAS盤上,主備存儲異步復制數據.當主存儲出現故障時,將業務切換至容災存儲.(3)數據保護部分采用直接備份的方式,直接將主存儲上的核心數據(基于快照)保護到具備高重刪比的二級存儲設備(利舊現網宏衫存儲).采用此方式既能保證高性能數據保護,同時無需在應用服務器端安裝額外的程序及插件,實現了在保護數據的同時,對于前端應用的影響減至最小[3].

3 搭建云服務中心平臺

結合南京藝術學院實際情況,并通過對計算和存儲現狀和建設內容的分析,為智慧校園核心部件云服務中心-平臺建設創造條件.云服務中心平臺是能夠提供動態資源池、虛擬化和高可用性的下一代計算模式,可以為用戶提供"按需計算"服務.根據當前校園信息化的現狀及發展趨勢,云服務中心平臺有其重要的應用價值.

3.1 整合優化現有教育資源

將現有教育數字資源進行重新優化整合,在"大數據、互聯網+"的背景下,利用已有的技術手段充分挖掘潛力,切實提高資源利用率.首先要提高分散在不同物理位置的教學資源(包括軟硬件資源)的利用率,杜絕一切閑置現象;并采用統一的數據標準,實現統一的管理與維護,逐漸將校園網內不同物理位置的各個應用子系統動態、及時地互聯互通,徹底消除信息孤島.最終實現信息分散、動態采集,集中安全管理,共享應用.同時采用虛擬化技術手段,將服務器及各種軟硬件資源虛擬化成一個或多個資源池,并通過虛擬化管理平臺對這些資源進行智能的、自動化的管理和分配.

3.2 提供多種教育資源服務

為師生提供門戶級多層次的數據與應用自助服務,師生可以通過門戶自助服務系統申請和使用海量的數字資源,同時可以結合自己的需要對已有資源進行調取、優化整合以及再展現.而資源創建者同樣可以使用自助服務門戶上傳數據,與云服務中心通過云服務平臺對用戶、資源、計費進行統一管理.

首先,通過虛擬化技術,屏蔽服務器底層硬件之間的異構性,從而達到實現硬件在虛擬化環境中的兼容性,提高運行環境的可靠性,增強設備的可用性、延展了可擴展性,從而提升了性能.

其次,云服務中心通過軟件虛擬化,云服務中心平臺可以實現對資源數據的計算、網絡和存儲等硬件資源的軟件虛擬化管理,為上層應用提供"智慧化"服務.

最后,通過云服務中心,將基礎架構資源(包括計算、存儲和網絡)及其相關策略整合成虛擬數據中心資源池,并允許用戶按相應權限、各自需求使用相關資源,從而構建安全的多用戶混合云.

云服務中心的終極目標是系統的智能化、智慧化,即系統能夠按照不同用戶的不同需求各自滿足運營,同時開通多種服務.而這對各種資源(計算、網絡以及存儲)的調度和分配,還有用戶、組織、工作流等的管理都有較高的依賴度.因此云服務中心平臺不僅要實現對傳統的物理資源和新的虛擬資源進行管理,還要從全局而非割裂地管理資源,因此,自動化、智慧化管理已成為必然趨勢.云服務中心平臺通過自動化的管理平臺和手段,實現對云硬件資源和業務流程的快速部署與自動化維護和管理.

同時豐富的云基礎設施、云存儲、云安全和各類云服務構件共同構建云服務中心平臺,提供各種服務(不限于)[4-5]:(1)為校園網提供高可信的計算環境,同時有效降低校園網的硬件投資.(2)為校園網提供基于云計算平臺的辦公應用、教學科研、科學管理的良好環境.(3)為校園網提供通用的管理平臺,建立低成本的管理系統.(4)提供基于云計算平臺的開發測試環境.(5)為現有非云校園網向云計算轉型提供有力服務.(6)優化整體校園網絡環境,加快校園網自身信息化、智慧化發展.

通過以上分析,結合南京藝術學院實際情況,智慧校園-云服務中心平臺擬采用基于OpenStack架構的云管理平臺(見圖2).

圖2 基于OpenStack架構的云管理平臺示意

通過該平臺可以為云服務中心提供強大的運維管理能力,既可以實現數據資源的動態分配與發布,同時也能夠實現對硬件資源(網絡、服務器以及存儲等)、各業務子系統的應用以及機房基礎設施的統一管理,實現智能化、智慧化一站式運維.

4 結語

云服務中心是智慧校園的組成部分,而云平臺的搭建又是云服務中心的基礎工作.本文通過對南京藝術學院現有的資源建設情況,結合自身發展需要,提出適合自身的平臺搭建架構,為南京藝術學院智慧校園的建設做好基礎保障.當然,在建設過程中,還要根據不斷變化的需求做出應變的調整,最終為早日實現一流藝術大學而添磚加瓦.

[1]李冰.基于云計算的高職院校智慧校園信息化的研究與探索[J].山東工業技術,2017(19):233.

[2]金譽華.高校智慧校園建設應用策略探索與研究[J].電子技術與軟件工程,2017(16):29.

[3]秦長濤,史琳,劉坤峰."互聯網+"背景下高校智慧校園建設的研究[J].內江科技,2017(8):42-44.

[4]王昊.基于云計算的學生信息管理系統的研究與設計[D].大連:大連海事大學,2015.

[5]吳細花."智慧校園"云平臺的關鍵模塊設計與實現[D].長沙:湖南大學,2014.

Exploration and research on the construction of cloud service center:taking Nanjing University of the Arts as an example

Wang Xianguo
(Information Technology and Management Center of Nanjing University of the Arts, Nanjing 210013, China)

With the construction of the "wisdom campus" in colleges and universities, the cloud service center, which is the core part of the wisdom campus, must become the core part of the construction. As a hundred years of art institutions, Nanjing University of the Arts also followed the pace of the construction of the wisdom of the campus, the wisdom of the campus: cloud service center construction as a first class art university building force and cornerstone. Through the analysis of the existing resources of the art institutions, this paper puts forward the content of the construction, and puts forward the basic structure of constructing the cloud platform according to the characteristics of the art institutions.

wisdom campus; cloud service center; resource construction

王先國(1984- ),男,江蘇泗陽人,碩士;研究方向:信息管理,計算機及網絡技術,信息化.