高校云平台建设研究与实践.doc

............高校云平台建设研究与实践孟占永（郑州大学西亚斯国际学院，河南郑州451150）摘要：面对高校信息化管理运维存在的问题，对云计算相关技术进行学习与研究，并通过对高校IT基础架构需求分析，提出了高校私有云平台建设的需求目标，给出了私有云平台的总体架构，并对云平台的规划与设计有关问题进行了比较详细的讨论，给出一个比较合理、适用、可扩展的云平台建设方案。关键词：云计算；虚拟化；私有云1引言经过多年的信息化建设，各个高校建设的应用系统从几十到几百个不等，使用的虚拟化架构也存在多样化，同时对IT资源的管理和使用效率也比较低下，可用性不高，造成管理运维压力较大。如何更好地支持高校智慧校园建设与发展，保障数据中心实现智能化、自动化、生态化和高可用的运行，并减少管理运维压力、节能减排，是高校IT管理部门亟待解决的问题。随着信息化技术的发展，云计算、大数据和物联网成为未来IT行业发展的新动力。云计算是未来IT发展的重要领域，也是大数据和物联网技术的主要技术支撑[1]。云计算及其相关技术的迅猛发展也为解决上述问题找到了答案。2高校建设云平台需求分析2.1学校现状分析以笔者所在学校郑州大学西亚斯国际学院为例，网络管理中心负责学校的信息化建设与管理运维，建设有比较完善的校园网络、数据中心机房，完成全校各业务部门的业务系统建设，并完成了初步的系统与数据集成。但还没有统一的数据标准，没有完全实现数据共享。计划通过虚拟化技术搭建学校私有云平台，完善智慧校园建设。2.2需求目标高校私有云平台建设不但要满足系统应用对底层平台的技术要求，更要服务教学、管理、科研为中心，要将现有IT资源完成统一平台管理调度和监控，更好地保障应用稳定性并减少运维压力与成本压力。针对高校信息化的管理和运维，云平台设计需达到基本目标如下：（1）构建具备柔性、弹性特征的IT基础设施架构（2）满足大数据对底层的技术要求（3）有效降低IT总拥有成本（4）增强业务可用性（5）提升业务响应能力3云平台总体架构规划3.1关键技术选择虚拟化技术是云计算的核心和基础[2]，也是搭建校园云平台的主要技术。通过对前期使用过的主流虚拟化技术产品：VMwareVCenter/ESX，MicrosoftSystemCenter/Hyper-V，CitrixXenServer/Xen的比较和市场调研。综合其使用和管理成本、后期技术支持、未来技术发展方向、对云服务的支持能力、对大数据平台的支持能力等各个方面考虑，最终选用VMware公司的产品为基础架构配合国内知公司的云计算管理软件搭建校园云平台。3.2平台规划区域管理控制区：负责整个云平台的管理、调度工作，是云平台的核心，通过主备模式部署，充分保证云平台的可靠性。虚拟计算/分布式存储区：提供云平台的各种计算能力、自动化服务能力。采用计算、存储一体化部署模式，服务器既作为计算节点，同时也作为分布式存储节点使用。每个分布式存储节点建议使用1-2块SSD做数据缓存加速提供更高IOPS。存储阵列区：云平台计算节点服务器通过光纤交换机与现有SAN设备相连，为云平台提供高性能的共享存储资源。3.3逻辑架构设计西亚斯大数据私有云平台整体逻辑架构分为四个层次，分别是基础层、资源池层、服务层、应用层。1、基础层由机房环境、服务器、存储、网络设备、安全设备等组成的硬件资源基础。2、资源池层云资源层是将基础层的IT硬件设备进行池化后的资源，然后按功能划分为计算资源池，存储资源池、网络资源池和应用资源池进行使用，满足不同业务系统需求。3、服务层通过云管理平台软件将资源层的资源聚合，提供各种基于云计算的服务，如弹性计算服务，自动化部署、虚拟机高可用、网络管理及安全等，可以在配额范围内通过云平台门户自助完成资源的使用工作，同时还包括资源准入、资源使用、资源监控、资源统计和资源考核等，通过自助的方式实现对配额范围内自动化云服务和云资源池的资源进行监控和管理。4、应用层各类应用运行是由云资源池提供的计算、存储资源等以及由云服务提供的各种功能上承载。3.4硬件平台采用8台2路12核X86服务器和两台高性能双活FC存储，配合VMware的VCenter和VSOM及NSX构建虚拟化计算平台,利用8台低端和老旧X86服务器构建分布式存储集群，通过云管理软件对原有异构虚拟化资源和新建虚拟化资源进行有效的监管与报表分析，提升资源的调度灵活、智能弹性管理，加快业务系统部署，实现IT运维向IT资源服务的转变。4云平台方案设计4.1计算资源设计1、虚拟化架构云平台将分散给不同应用系统的基础硬件资源进行整合纳管，构建统一虚拟化资源池。通过在X86服务器上安装虚拟化引擎，将X86服务器的CPU、内存、网络资源进行虚拟化，从而实现在一台X86服务器上运行多台虚拟机。2、Linux容器技术支持（LX