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华天软件助力潍坊学院数字化校园建设
        随着计算机技术的高速发展,在高校数据中心的建设和管理中,总是面临着计算机硬件和软件更新换代的困扰,这对于高校而言,存在着不小的压力,潍坊学院数字化校园更是面临着严峻的挑战。同时,在高校数据中心,维护和管理的工作量也很大,如病毒的破坏、软件的安装与升级、硬件的管理与维护等等,这些因素给管理者增加了一定的难度,同时对管理人员提出了更高的技术和专业要求。针对上述问题,华天软件为潍坊学院引入一种新的机房服务模式-云计算。

1概述

1.1需求描述

        根据建设开放大学的需要,潍坊学院的应用业务系统将采用私有云与共有云相结合的方法来解决大规模用户访问所需的并发访问,带宽资源要求高的视频访问将主要依托社会公共云资源的基础设施,学校教育云网络数据中心必须按照其所承载核心数据和信息管理需求,运用虚拟化技术,向私有云的方向来建设,以满足最灵活、最高效和最经济技术路线来建设,建设技术一流的信息化基础设施,满足现代化开放大学建设的需要。
潍坊学院教育数据中心建设,主要服务:
域名解析系统
反垃圾邮件网关系统
网络教学系统(应用系统和数据库系统)
精品课程网站(PCOIP)
办公自动化系统(应用系统和数据库系统)
校园网用户上网认证系统
动态地址分配系统
网站群管理系统

1.2面临的问题

潍坊学院数据中心面临如下问题:
(一)运维成本及投入逐年增多
1)大部分数据中心的业务系统使用Windows平台; 
2)新业务系统的部署周期过长;
3)数据中心未做虚拟化部署,这将导致服务器的数量随着业务的增多(目前每台物理的服务器大多做单一的应用部署)而逐年增长;服务器数量的增多将导致一系列的问题: 
a)投资成本逐年提高:所有的IT投资当中将有70%的成本用于运维,而仅有30%的成本用于新业务的开展和新技术的应用; 
b)服务器增多意味着管理成本的上升,在遇到突发问题的时候不能快速的恢复业务应用; 
c)电力成本逐年上升:UPS供电、机房制冷等成本随着服务器的增多其负载成本必然逐年增高; 
d)机房空间占用越来越大;
e)一台物理服务仅负责一个单一的应用,无高可用性(HA)设计,CPU资源和内存资源利用率底下,这是一种极大的浪费。 


(二)数据的管理风险

1)数据分散,没有统一管理 
2)对重要数据无统一备份管理机制 
3)无法保证重要数据的高可靠 
4)现有存储无法满足未来信息化建设的需要 


(三)数据中心的设备管理风险

1)服务器硬件老化,增加系统宕机风险 
2)缺少对所有服务器的状态及性能监控 
3)每个系统都运行在一台物理服务器上,且无高可靠性(HA)保障 


(四)应用交付不完善

1)虽然出口有多条链路但是未做负载均衡处理,致使链路压力不均得不到充分的利用;
2)多台服务器(物理服务器、或者虚拟服务器)之间不能实现负载均衡; 
3)无广域网加速设计等。 
以上为目前各数据中心大多存在的问题。针对上面提到的种种问题,目前数据中心理想的设计方式是做数字化校园平台的部署。利用云计算操作系统及统一的计算、存储等硬件资源可以为用户提供虚拟桌面、虚拟服务器等诸多“按需提取”资源的应用方式。通过虚拟化系统的部署,整合所有IT资源,最终形成私有云架构。
在形成私有云机构的同时我们还需借助相应的产品及技术实现应用交付层面的优化,最终实现高可用、高效率、高优化比的数字化校园平台,基于此平台可流畅的部署目前98%以上的IT应用,且部署时间由原本的几个月缩短至几天。

2潍坊学院数据中心云计算


2.1云计算架构

       云计算架构是一种资源调度的全新方式,资源被调用方式是面向服务而非象以前一样面向复杂的物理底层设施进行设计的,而其中交互服务层是基于服务调用的关键环节。交互服务层的形成是由网络智能化进一步发展而实现的,它是底层的物理网络通过其内在的智能服务功能,使得其上的业务层面看不到底层复杂的结构,不用关心资源的物理调度,从而最大化的实现资源的共享和复用。


1、整合能力


整合的概念不是简单的功能增多,虽然整合化的一个体现是很多独立设备的功能被以特殊硬件的方式整合到网络设备中,但其真正的核心思想是将资源尽可能集中化以便于跨平台的调用,而物理存在方式则可自由的根据需要而定。


数据中心所必须提供的资源包括:
智能业务网络所必须的智能功能,比如服务质量保证、安全访问控制、设备智能管理等等;
数据中心的三大资源网络:高性能计算网络;存储交换网络;数据应用网络。
数据中心计算和存储设备
这三类资源的整合将是检验新一代数据中心服务能力的重要标准。


2、虚拟化能力

       虚拟化其实就是把已整合的资源以一种与物理位置、物理存在、物理状态等无关的方式进行调用,是从物理资源到服务形态的质变过程。虚拟化是实现物理资源复用、降低管理维护复杂度、提高设备利用率的关键,同时也是为未来自动实现资源协调和配置打下基础。
       新一代数据中心要求能够提供多种方式的虚拟化能力,不仅仅是传统的网络虚拟化(比如VLAN、VPN等),还必须做到:
  • 交换虚拟化
  • 智能服务虚拟化
  • 服务器虚拟化


3、自动化能力

       自动化是云计算架构中上层自动优化的实现服务调用必须条件。在高度整合化和虚拟化的基础上,服务的部署完全不需要物理上的动作,资源在虚拟化平台上可以与物理设施无关的进行分配和整合,这样我们只需要将一定的业务策略输入给智能网络的策略服务器,一切的工作都可以按系统自身最优化的方式进行计算、评估、决策和调配实现。
这部分需要做到两方面的自动化:
网络管理的自动化
业务部署的自动化


4、绿色数据中心要求

当前的能源日趋紧张,能源的价格也飞扬直上;节省减排是我们每个人都关心的议题。如何最大限度的利用能源、降低功耗,以最有效率方式实现高性能、高稳定性的服务是开放大学校园数据中心必须考虑的问题。


2.2云计算组成部分


         潍坊学院云计算平台建设选择的皆为行业内领军企业的产品,这些产品一同组成的云服务平台不是简单的产品堆砌,而是经大量的案例证实为切实可靠的解决方案。


       其中最重要的计算平台、存储平台、云计算操作系统分别为Cisco产品、EMC产品、VMware产品,这三家公司共同组成了一个从技术、开发、代码级等诸多领域的综合联盟,使其兼容性及总体性能达到了最优。


       在潍坊学院云计算平台中,无论是应用交付领域、数据保护领域、网络安全及用户个人数据防护方面都设计到了最优。
潍坊学院云计算平台建设主要包含的设备有:
1)Cisco统一计算平台——Cisco UCS 刀片服务器;
2)EMC统一集中存储系统—EMC VNX磁盘阵列;
3)EMC数据备份系统—EMC DATA DOMAIN 虚拟带库;
4)EMC数据保护—EMC Network+REMOTE PROTECTION SUITE保护;
5)VMware云服务平台——VMware Vcloud 云计算操作系统;

Cisco、EMC、VMware皆为美国品牌,属于世界一流品牌,三家国际公司在中国均设有生产基地和研发团队,可为后期的硬件升级及软硬件服务提供有力的技术保障。



3云计算平台的价值

        潍坊学院云计算平台采用了具有动态架构的云计算操作系统,保证信息化的先进性、安全性、开放性、兼容性、共享性、可升级及扩充性,可确保系统实施和日后服务的效率和弹性。除以上提到的基本特色之外,云计算平台还给潍坊学院带来了便捷与高效:


简化管理

云计算平台物理设施的复杂度降低,能够最低限度的减少物理资源的直接调度,使维护管理的难度和成本大大降低。
高效复用
使得物理资源可以按需调度,物理资源得以最大限度的重用,减少建设成本,提高使用效率。即能够实现总硬件资源占用量降低了,而每个业务得到的服务反而更有充分的资源保证了。
绿色环保
节能降耗,最大限度节省电力消耗。 
数据保护
实现高级别的数据备份及恢复机制,针对高级应用则采用更高级别的数据保护机制。


3.1潍坊学院云计算平台带来的进步
•提高服务器利用率
•降低服务器管理成本(机房外的控制台,在办公桌上操作)
•降低服务器部署时间(提高工作效率,避免重复劳动)
•提升IT服务管理与自动化的水平
•系统级隔离和安全(高枕无忧地运行具体应用程序)
•降低TOC, 提高ROI (充分利用各种硬件资源,资源池的利用)
•虚拟提供全面的可扩展性, 时刻提供高可用性( Vmotion,DRS, HA)
•提高开发人员的工作效率, 为其带来诸多便利 (搭建开发、测试环境, 保存开发、测试环境)
•虚拟桌面VDI的应用
•老操作系统在新款服务器或台式机上的使用
•相应减少了对电源、网络、空调等的需求
•降低了硬件采购成本,减少了宕机时间,管理费用和运维费用也得到有效控制 

3.2潍坊学院云计算平台的优势


        从技术基础架构看,潍坊学院数字化校园建设采用云计算技术,从而改变现在数据中心一个业务一堆独立铁盒的建设模式。在基础层面的网络资源、存储资源、计算资源等完全实现虚拟化,与业务层没有直接绑定关系,而是根据教育的各项应用进行动态资源的调配;基础资源池也可以在不影响上层应用的情况下,实现灵活的动态扩充或削减。


        从数据中心的组成看,这种数字化校园平台建设将主要包括统一交换网络、统一计算平台、统一存储、云计算系统四大核心组成部分,同时还包括网络服务、安全防护、自动化管理等配套组件。数字化校园平台建设是在以太网和IP技术的基础上,实现数据中心基础网络架构的统一,以及安全策略的统一部署和数据中心资源的统一管理,以简化传统教育数据中心的基础架构、优化数据中心的应用性能,为教育用户提供即可靠安全,又高效敏捷的的基于统一交换架构的新一代数据中心。


        潍坊学院数字化校园平台建设坚持统一规划、科学合理,投资保护等几个原则,充分利用当今先进的、成熟的IT技术。在方案的设计中,我们融合了IT最前沿的技术,如统一交换的网络、应用交付网络专为虚拟化设计的计算平台、满足教育各项应用的统一存储、最先进的云计算操作系统等内容。


        总之,在整个潍坊学院的数字化校园平台建设的架构设计中,华天软件结合了当今最先进的IT技术,选择了业界最顶级厂商的产品, 华天软件系统集成将CISCO统一计算系统和EMC存储系统、VMware虚拟化软件等方面更紧密的结合,为潍坊学院提供完美的云计算解决方案。





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