集群技術在信息化校園中的應用

張政

摘 要 校園網當中的用戶數量隨著學生人數的增加會不斷增多，通過計算機集群技術，可以實現校園網中數據存儲能力的升級，提升校園網數據保存能力，從而提升系統穩定性。我們通常會采用多臺服務器，在多套網絡存儲系統之間實現系統集群，從而保證校園網成本較低的同時，實現系統的穩定高效運轉。在高校經費不足的情況下，通過集成網絡技術可以滿足服務器經濟適用性，集成技術在校園網絡的應用當中具有很大發展空間。

關鍵詞 校園網 集群技術 高校網絡

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

0引言

信息化正在逐步進入中國校園，高等院校的信息化效率越來越高，在信息化校園的建設過程當中，校園網用戶數量呈現大規模上升的趨勢，隨著用戶的訪問需求不斷地擴大，如果服務器不是集成化的，在單一服務器的響應速度成為網絡加速的瓶頸的問題上，從解決方法的提升方面解決服務器問題，是高性能服務器的發展方向。集群技術是一種通用的技術，可以將高性能的服務器結合起來，有限的服務器通過統一利用之后，可以實現成本和效能的提升，通過可靠性和靈活性的利用，實現成本的高性能，因此集群技術的優勢可以通過不同軟件得到發揮。實踐中的應用表明，采用集成服務器技術可以完美的解決校園網當中存在的擁堵問題，提升校園網反應的速度和反應的質量，提升學校利用服務器資源的效率，集成系統因為具備強大的擴展性和可伸縮性，因此可以通過檢測技術實現故障的排除和系統的及時重置能力，方便系統達到強大的高度的可依賴性。在校園網的信息化建設當中，采用服務器的集成技術達到負載均衡是最終目標，由于服務器具備良好的容錯能力和可擴展性，提升了網絡訪問能力的同時，由于傳統的服務器不具備提升網絡訪問能力控制效果的問題，根據應用的經驗，用戶會在集群技術和其他技術之間選擇集群技術，選用集群技術實現內部通信協議的高效設計，目前的負載端的服務器的設置能力比較強，在各個服務器的均衡工作狀態之中，通過增加結點的方法可以改善個人的訪問效率，實現處理能力的提升。值得關注的是，由于系統可以方便的應用在個人電腦之上，因此世界其他區域的病毒也有可能對校園網進行攻擊，就有必要對病毒進行防范，防止攻擊造成的損失。

1高校網絡建設所存在的挑戰

隨著校園網用戶數量不斷增加，很多高校在選課等用網高峰時期很容易出現網絡崩潰的現象，采用升級系統等優化網絡的方法也無法解決，對于許多資金不夠雄厚的地方院校而言，眾多小系統需要硬件資源的大量投入，但是在高校之中無法找到合適的資金支持項目，提升服務器需要大量的資源進行支持。在高校各單位建設相對獨立的時代，各高校的資源都是一些互相獨立的主體，資源的配置和部署需要各單位互相協同，大量的人力物力資源消耗在了重復性的工作之中，如果訪問量大量增加，還會出現無法登陸的情況，如果說學生選課的時候各個階段已經實現了選課的結果，之后突然出現了無法登陸的情況，將會在教師登陸的時候，出現網絡數據訪問的癱瘓，高校無法使用教務網站的情況如果發生，對教學將產生非常不利的影響。高校校園網絡用戶的數量一直處于不斷增長變化之中，一些高校的網絡訪問能力不能滿足網絡訪問高峰時期的要求，在網絡訪問高峰時期容易出現網絡崩潰的問題，采用升級的方法顯然無法解決上述問題，集群技術的應用在解決網絡崩潰的時候顯得格外重要，很多資金不夠雄厚的地方院校的網絡系統在缺乏資金投入的情況下需要選用集群技術以解決硬件資源投入不足的問題，在缺乏資金支持的情況下，對投入服務器的資源進行篩選，提升服務用戶的質量，需要對資源進行合理搭配，實現各個單位之間的協同效應，防止資源消耗在重復建設當中，這也是集群技術在信息化校園建設當中的意義。

2集群技術的分析

集群技術可以實現高性能的集團計算技術，通過各種高性能的集群技術，實現負載的平衡分擔。高性能計算集群也是一種最為科學的集群，通過提高計算性能的科學性來實現計算機集群。可用集群要想實現較高的可用性需要不斷減少服務器的中斷時間，為了達到集群技術的最終目的。負載平衡各個集群的結點之間會按照一定的策略或者算法實現網絡的加速負載，在處理負荷的過程中實現計算機集成技術的平衡分擔。負載技術在網絡結構的平衡之上，可以實現高校計算的低成本，從而提升服務器的速度，用戶的訪問量也會因為數據處理能力的提升，降低服務器的故障發生率，通過這三種技術的結合，提升校園網絡的信息化水平，提升校園網絡系統的負載效率和處理能力的現代化。前端負載的均衡裝置在整個系統的應用當中顯得尤其重要，因為服務器性能的好壞取決于均衡服務器的運行狀態，在安全的運行狀態當中，可以通過結點的增加實現數據處理能力的提升。集群技術是一種高效的集成化解決方案，通過高性能的集群技術，將校園網的負載均衡進行分擔，計算的集群本身是一種科學的集群，提升計算的科學能力可以實現集群的高效運行，不斷減少服務器可能存在的中斷，達成集群技術的最終存在效果。各個集群中間的結點會依照一定的策略實現算法之間的均衡發展，在提升集成效果和不增加成本的前提下，真正實現計算的高效率和故障的低發生率。

3集群技術軟件平臺的選擇

計算機集群技術的軟件平臺一般包括有Linux和Windows平臺等幾種，通常Linux平臺可以在較為廉價的硬件之上運行，同時還提供了Unix系統的靈活性，功能也和Unix系統一樣的強大，但是會用Linux系統進行操作的人數還比較少，因此校園網利用Linux的效果并不好，基于Unix系統改進的Solaris系統也是一種可以考慮的操作系統，但是該種系統的容錯能力不強，所以在校園網當中的通用效率也比較低。Windows系統是一種應用最為廣泛的系統，相關技術人員的利用比較多，集中的用戶也非常多，通常該系統維護的成本比較低，采購價格也非常便宜，因而該種系統利用起來非常方便，我們選擇Windows系統作為校園網的維護系統是可行的，通過計算能力和圖像處理能力的實現，將計算系統的數據加入集群當中，實現數據處理的高效率。

Windows系統更可以支持三種不同的集群技術，分別是網絡負載技術、負載平衡技術和服務器的集群，通過利用已經成熟的服務器中的集群技術，可以實現高校服務器的集成化改進。在應用研究的過程中，會進行一定程度的數量統計和匯總總結，圖片處理的渲染等功能都可以通過該系統自帶的軟件進行擴展處理，數據處理的流程需要進行視頻渲染，也是一個漫長的過程，該服務器的擴展功能可以運用在多個領域，實現集成控制，通過協助用戶進行系統的監督和維護來實現系統的穩定運行，該系統具備靈活性和專業性，具備良好的調度能力。

4基于集群技術的軟件架構設計

在各高校的服務器網絡當中，以學院為單位的服務器個體大都是單一的，我們經常采用負載均衡器技術來實現結點之間的策略劃分，通過分配網絡和計算機處理器的負載，可以用低成本的方式實現服務器運行的高效率，將用戶的訪問質量和訪問能力提升到最高。前端的負載均衡裝置在集群技術當中的作用尤為突出，集群技術實際上是把服務器當成了一個整體，為了提升系統的容錯能力和增加負載性，傳統服務器所不具備的功能就是負載的均衡分擔，根據我們以往的使用經驗，用戶在系統集群之間實現使用連接的時候，集群系統就是被當成是一個整體，系統的設計就顯得格外重要，對集成系統內部的應用進行更新，可以使得各種服務器的負載始終處于平穩運行的狀態，在安全的情況下，可以通過提升結點數量的方式實現訪問的高效率。

4.1均衡器服務系統

通過負載均衡器可以將集群技術進行應用，如果一臺服務器和備用機之間通過集群技術實現互聯，其中如果某臺機器出現了故障，該系統就會及時檢測出故障的來源，之后對發生錯誤的應用軟件和服務器進行故障排除，方便啟動重新進行工作。系統管理員可以通過服務器上的功能區域，實現集群管理的服務，通過系統演示，保證服務器的質量能夠滿足正常的管理需求，防止服務器的質量因為失真而對網絡用戶造成損失，高校的服務器網絡都存在著高峰時刻和空閑時刻，由于高校不需要保證網絡實時處于連通狀態，因此在高峰的時候運用雙份系統保證網絡的正常運轉，在網絡訪問的低峰時期，則可以通過保留部分正常運行的服務器的方式，實現資源的節約利用，減少運用的機器損耗。集成技術的應用要求實現不同服務器和設備之間的互相連通，如果其中的某臺設備出現了故障，不會連累到集成系統本身，之后系統發生故障情況出現之后，系統會及時對故障來源進行檢測，如果發生了應用錯誤則可以根據服務器的要求對故障進行排除，方便系統及時進行啟動，啟動后重新工作。系統的服務人員則通過功能區域實現對系統整體的控制，達到集成系統較高的技術維護水準。

4.2服務器系統集成

目前大多數技術都強調集成服務器系統，除去均衡負載的設備之外，如果有服務器可以實現設備應當具備的功能，那么該服務器就可以作為服務器群中的服務器，在其上安裝網卡，連接互聯網和局域網，便于從連接當中篩選商品和服務，一種負責專門服務器檢測的交換機負責搭載的分配，如果現有的服務可以滿足需求，那么就用部分網絡用量的要求來控制服務器的總數量，為了保證在選課高峰等特殊時期校園網能夠滿負荷運行，需要在空閑時間段之內保證運行的時間段是充足的。

4.3數據庫的服務器設置

通常的校園網多會面對大量的訪問用戶，如果服務器的性能比較強，在數據庫層面采用SQL server2008系統，那么維護數據庫的工作就顯得格外重要，需要定期對數據庫當中的服務文件進行篩查，防止出現不必要的技術問題。

實際上的應用關系證明，如果服務器集成技術能夠及時解決網絡的擁堵問題，那么網絡的反應速度和服務器的反應速度都會有所提升，網絡訪問的質量和校園方面的服務器使用效率都會有所增強，校園集成系統的服務中，擴展性和靈活性都比較強，通過在服務器系統當中設置結點，在刪除結點和增加結點的過程中實現系統的伸縮性，可以幫助服務進程故障的排除及時進行，通過正確的設置系統的功能及時達到系統的可用性。

5結語

在校園網絡的建設過程中，服務器集成技術可以達到分配負載的均衡性，提升服務器的容錯能力，增加網絡的可擴展性，通過提高校園集成網絡對于數據訪問的處理能力，滿足校園網用戶的需求，上述能力是傳統的校園網服務器所達不到的技術要求。根據實踐安裝經驗，用戶在集群系統和傳統系統之間進行選擇的時候，可以視系統為一個整體，在系統實際運行的時候對內部的協議進行有效設計，前端的均衡分配裝置在整個服務系統當中的地位非常重要，其可以保證整個服務器的負載都能夠正常的工作。

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