智慧教育云建設(shè)方案

1、智慧教育云建設(shè)方案目 錄目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc500962449 第一章.項(xiàng)目背景 PAGEREF _Toc500962449 h 5 HYPERLINK l _Toc500962450 1.1 云計(jì)算介紹 PAGEREF _Toc500962450 h 5 HYPERLINK l _Toc500962451 1.2云計(jì)算與我國(guó)教育領(lǐng)域 PAGEREF _Toc500962451 h 6 HYPERLINK l _Toc500962452 第二章.預(yù)期建設(shè)目標(biāo) PAGEREF _Toc500962452 h 10 HYPERLINK l _Toc

2、500962453 2.1建設(shè)目標(biāo) PAGEREF _Toc500962453 h 10 HYPERLINK l _Toc500962454 2.2建設(shè)內(nèi)容： PAGEREF _Toc500962454 h 10 HYPERLINK l _Toc500962455 2.2.1本期內(nèi)容 PAGEREF _Toc500962455 h 11 HYPERLINK l _Toc500962456 2.2.2后期內(nèi)容 PAGEREF _Toc500962456 h 11 HYPERLINK l _Toc500962457 第三章.虛擬化設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc500962457 h 13 HY

3、PERLINK l _Toc500962461 3.1本項(xiàng)目方案描述 PAGEREF _Toc500962461 h 13 HYPERLINK l _Toc500962462 3.2虛擬化計(jì)算資源池設(shè)計(jì)： PAGEREF _Toc500962462 h 13 HYPERLINK l _Toc500962463 3.3網(wǎng)絡(luò)總體方案 PAGEREF _Toc500962463 h 15 HYPERLINK l _Toc500962464 3.4虛擬化存儲(chǔ)資源池設(shè)計(jì)： PAGEREF _Toc500962464 h 16 HYPERLINK l _Toc500962465 3.5高可靠性方案 PAG

4、EREF _Toc500962465 h 17 HYPERLINK l _Toc500962466 3.5.1服務(wù)器可靠性設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc500962466 h 17 HYPERLINK l _Toc500962467 3.5.2存儲(chǔ)可靠性設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc500962467 h 17 HYPERLINK l _Toc500962468 3.5.3網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc500962468 h 18 HYPERLINK l _Toc500962469 3.5.4虛擬化可靠性 PAGEREF _Toc500962469 h 19 HYPERLINK l

5、_Toc500962470 管理可靠性 PAGEREF _Toc500962470 h 20 HYPERLINK l _Toc500962471 第四章.平臺(tái)的管理與維護(hù) PAGEREF _Toc500962471 h 21 HYPERLINK l _Toc500962477 7.1功能概述 PAGEREF _Toc500962477 h 21 HYPERLINK l _Toc500962478 3.1訪問(wèn)接口 PAGEREF _Toc500962478 h 22 HYPERLINK l _Toc500962479 3.2VMFabric Client PAGEREF _Toc50096247

6、9 h 22 HYPERLINK l _Toc500962480 3.3VMFabric Web Client PAGEREF _Toc500962480 h 22 HYPERLINK l _Toc500962481 3.4遠(yuǎn)程桌面及命令行界面 PAGEREF _Toc500962481 h 22 HYPERLINK l _Toc500962482 3.5功能介紹 PAGEREF _Toc500962482 h 22 HYPERLINK l _Toc500962483 3.5.1資源池搭建 PAGEREF _Toc500962483 h 22 HYPERLINK l _Toc500962484

7、 3.5.2虛擬機(jī)管理 PAGEREF _Toc500962484 h 23 HYPERLINK l _Toc500962485 3.5.3應(yīng)用的部署 PAGEREF _Toc500962485 h 26 HYPERLINK l _Toc500962486 3.5.4資源監(jiān)控與自調(diào)整 PAGEREF _Toc500962486 h 26 HYPERLINK l _Toc500962487 3.5.5高可用 PAGEREF _Toc500962487 h 33 HYPERLINK l _Toc500962488 3.5.6備份與恢復(fù) PAGEREF _Toc500962488 h 33 HYPE

8、RLINK l _Toc500962489 第五章. PAGEREF _Toc500962489 h 35 HYPERLINK l _Toc500962490 第六章.VMFabric虛擬化實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc500962490 h 36 HYPERLINK l _Toc500962492 5.1計(jì)算虛擬化 PAGEREF _Toc500962492 h 36 HYPERLINK l _Toc500962493 5.1.1計(jì)算虛擬化概述 PAGEREF _Toc500962493 h 36 HYPERLINK l _Toc500962494 5.1.2計(jì)算虛擬化技術(shù)架構(gòu) PAGERE

9、F _Toc500962494 h 37 HYPERLINK l _Toc500962495 5.1.3計(jì)算虛擬化功能特性 PAGEREF _Toc500962495 h 39 HYPERLINK l _Toc500962496 5.2存儲(chǔ)虛擬化 PAGEREF _Toc500962496 h 43 HYPERLINK l _Toc500962497 5.2.1存儲(chǔ)虛擬化概述 PAGEREF _Toc500962497 h 43 HYPERLINK l _Toc500962498 5.2.2存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)架構(gòu) PAGEREF _Toc500962498 h 44 HYPERLINK l _To

10、c500962499 5.2.3存儲(chǔ)虛擬化功能特性 PAGEREF _Toc500962499 h 49 HYPERLINK l _Toc500962500 5.3網(wǎng)絡(luò)虛擬化 PAGEREF _Toc500962500 h 58 HYPERLINK l _Toc500962501 5.3.1網(wǎng)絡(luò)虛擬化概述 PAGEREF _Toc500962501 h 58 HYPERLINK l _Toc500962502 5.3.2網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)架構(gòu) PAGEREF _Toc500962502 h 59 HYPERLINK l _Toc500962503 5.3.3網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)架構(gòu) PAGEREF _T

11、oc500962503 h 64 HYPERLINK l _Toc500962504 第七章.平臺(tái)售后維護(hù)體系 PAGEREF _Toc500962504 h 67 HYPERLINK l _Toc500962505 6.1 運(yùn)維模式 PAGEREF _Toc500962505 h 67 HYPERLINK l _Toc500962506 6.1.1保障級(jí)運(yùn)維 PAGEREF _Toc500962506 h 67 HYPERLINK l _Toc500962507 6.1.2 產(chǎn)品級(jí)運(yùn)維 PAGEREF _Toc500962507 h 67 HYPERLINK l _Toc500962508

12、6.2 運(yùn)維組織 PAGEREF _Toc500962508 h 68 HYPERLINK l _Toc500962509 6.3 運(yùn)維管理 PAGEREF _Toc500962509 h 68 HYPERLINK l _Toc500962510 6.4 運(yùn)維人員 PAGEREF _Toc500962510 h 68 HYPERLINK l _Toc500962511 第八章.第七章 平臺(tái)發(fā)展與案例 PAGEREF _Toc500962511 h 69 HYPERLINK l _Toc500962512 7.1 ONCE平臺(tái)架構(gòu) PAGEREF _Toc500962512 h 69 HYPER

13、LINK l _Toc500962513 7.2ONCE平臺(tái)特色 PAGEREF _Toc500962513 h 71 HYPERLINK l _Toc500962514 7.3ONCE特色功能 PAGEREF _Toc500962514 h 72 HYPERLINK l _Toc500962515 7.3.1虛擬機(jī)資源池高可用 PAGEREF _Toc500962515 h 72 HYPERLINK l _Toc500962516 7.3.2基于訪問(wèn)控制的權(quán)限管理 PAGEREF _Toc500962516 h 72 HYPERLINK l _Toc500962517 7.3.3應(yīng)用環(huán)境的自

14、由組合 PAGEREF _Toc500962517 h 73 HYPERLINK l _Toc500962518 7.3.4基于QoS的資源彈性供給 PAGEREF _Toc500962518 h 74 HYPERLINK l _Toc500962519 7.3.5虛擬機(jī)本地備份和異地備份 PAGEREF _Toc500962519 h 74 HYPERLINK l _Toc500962523 7.4平臺(tái)發(fā)展歷程 PAGEREF _Toc500962523 h 76 HYPERLINK l _Toc500962524 7.5政府支持 PAGEREF _Toc500962524 h 77項(xiàng)目背景

15、云計(jì)算是計(jì)算機(jī)科學(xué)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步融合發(fā)展的產(chǎn)物，也是引領(lǐng)未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵戰(zhàn)略性技術(shù)和手段。云計(jì)算在教育領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，未來(lái)將在促進(jìn)教育公平、降低教育成本、變革教學(xué)活動(dòng)方式、提高管理效率和助推終身教育等五個(gè)方面對(duì)教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。1.1 云計(jì)算介紹云計(jì)算本質(zhì)是將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)。微軟把云計(jì)算定義在云+端、軟件+服務(wù)上；谷歌(Googe)認(rèn)為，云計(jì)算就是以公開的標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)為中心，提供安全、快速、便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)；IBM則認(rèn)為云計(jì)算是一個(gè)虛擬化的計(jì)算機(jī)資源池，一種新的IT資源提

16、供模式。雖然他們對(duì)云計(jì)算的定義不同，但認(rèn)識(shí)較一致的地方是：云計(jì)算即“按需服務(wù)”，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算能力作為可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲取的“服務(wù)”向客戶提供。因此，云計(jì)算具有以下兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：1.2.1 降低信息化成本在信息化不斷向廣度、深度發(fā)展的今天，日常工作處理的數(shù)據(jù)急劇增長(zhǎng)，這些數(shù)據(jù)中還有相當(dāng)一部分保存在本地。大多數(shù)情況下，網(wǎng)絡(luò)只是讓人們能更方便地獲得信息，數(shù)據(jù)處理主要還是依靠本地硬件設(shè)備及運(yùn)行在本地的應(yīng)用程序來(lái)進(jìn)行。面對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與計(jì)算，人們對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)升級(jí)的要求不斷提高。對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的要求越高，給個(gè)人或單位帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)壓力就越大。云計(jì)算的出現(xiàn)，為投入較低成本，換取高計(jì)算能力提供了技術(shù)支持。云計(jì)算只

17、要求用戶端設(shè)備能運(yùn)行簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)和瀏覽器軟件即可，也就是說(shuō)，云計(jì)算對(duì)用戶端設(shè)備要求很低。應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)，可以避免本地建設(shè)和維護(hù)價(jià)格不菲的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只需支付低廉的服務(wù)費(fèi)用，即可完成原來(lái)需要高配置的本地計(jì)算才能完成的計(jì)算任務(wù)。1.2.2 使用方便快捷個(gè)人計(jì)算機(jī)是日常工作中的重要信息處理工具，人們需經(jīng)常不斷地進(jìn)行系統(tǒng)軟件的漏洞修補(bǔ)、應(yīng)用軟件的升級(jí)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)，并常常為病毒的攻擊、黑客的竊取和數(shù)據(jù)的丟失而煩惱。但在云計(jì)算中，用戶所處理的數(shù)據(jù)并非存儲(chǔ)在本地，而是保存在云計(jì)算數(shù)據(jù)處理中心的存儲(chǔ)設(shè)備中；用戶所需的應(yīng)用程序并非運(yùn)行在用戶的終端設(shè)備上，而是運(yùn)行在云計(jì)算數(shù)據(jù)處理中心大規(guī)模的服務(wù)器集群中。云

18、計(jì)算服務(wù)商的專業(yè)信息技術(shù)(IT)人員負(fù)責(zé)云計(jì)算上資源的分配、負(fù)載的均衡、軟件的部署、安全的控制等，并力保用戶數(shù)據(jù)的安全性。只要接入互聯(lián)網(wǎng)，就可以用電腦、手機(jī)、掌上電腦(PDA)等終端設(shè)備，在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)方便快捷地享受強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。1.2云計(jì)算與我國(guó)教育領(lǐng)域國(guó)外也有服務(wù)于教育的云計(jì)算應(yīng)用，但多是服務(wù)功能單一的系統(tǒng)，沒(méi)有真正具備平臺(tái)效能，且與我國(guó)的教育國(guó)情不完全相符。云教育網(wǎng)( HYPERLINK http:/www http:/www.)由云未科技公司開發(fā)建設(shè)，是全球第一個(gè)專用于教育領(lǐng)域的云計(jì)算應(yīng)用平臺(tái)，2010年12月正式上線。該平臺(tái)覆蓋了教學(xué)、管理、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)、交流等眾

19、多服務(wù)領(lǐng)域，用戶包括管理者、教師、學(xué)生、家長(zhǎng)、教育工作者等不同類型。目前有近550所中小學(xué)校已經(jīng)注冊(cè)使用該系統(tǒng)。該平臺(tái)不需要在客戶端安軟件，僅通過(guò)瀏覽器，用戶即可使用系統(tǒng)已授權(quán)的各種功能。云教育平臺(tái)上提供近百萬(wàn)冊(cè)電子圖書供在線閱讀，教學(xué)信息資源囊括小學(xué)一年級(jí)至高中三年級(jí)所有學(xué)科的教案、課件和習(xí)題，可在線觀看特級(jí)教師授課視頻，可謂是教學(xué)資源一應(yīng)俱全：豐富的在線輔助學(xué)習(xí)工具，包括圖片編輯、翻譯、詞典與計(jì)算器等，讓學(xué)習(xí)變得輕松簡(jiǎn)單；讓學(xué)生放松休閑的益智類游戲，可寓教于樂(lè)；博客、相冊(cè)、社團(tuán)、聊天和投票等信息交流子系統(tǒng)，供用戶了解他人，展示自我，實(shí)現(xiàn)了教師、學(xué)生、家長(zhǎng)的零距離交流。值得一提的是，該平臺(tái)還

20、提供應(yīng)用程序調(diào)用(API)接口，使其真正成為一個(gè)名副其實(shí)的開放性平臺(tái)，讓全球范圍內(nèi)的軟件開發(fā)人員都能開發(fā)基于“云教育”的應(yīng)用程序，融入該平臺(tái)運(yùn)行。該平臺(tái)的核心理念是提供了一個(gè)“一站式”的教育信息化平臺(tái)，讓教育部門管理者、學(xué)校管理者、教師、學(xué)生、家長(zhǎng)及其他教育工作者可以在同一個(gè)平臺(tái)上，依據(jù)權(quán)限去完成不同的工作。平臺(tái)沖破了傳統(tǒng)的教育信息化邊界，集教學(xué)、管理、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)和交流于一體，推出了全新的教育信息化理念，使整個(gè)教育信息化領(lǐng)域感受到一股撲面而來(lái)的新風(fēng)。 1.2.1 促進(jìn)教育公平教育公平是關(guān)注民生在教育領(lǐng)域內(nèi)的具體要求，是構(gòu)建和諧社會(huì)的重要支撐和重要標(biāo)志。我國(guó)教育中城鄉(xiāng)、地區(qū)之間存在的不公平現(xiàn)象，

21、影響到國(guó)民素質(zhì)的整體提高，進(jìn)而加劇了城鄉(xiāng)、地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)差別。為保證社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，必須重視并力爭(zhēng)消除教育不公平現(xiàn)象。教育不公平是指包括師資、信息、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施等教育資源分布不均衡的社會(huì)現(xiàn)象。目前，我國(guó)教育發(fā)達(dá)地區(qū)的教育部門、學(xué)校和教育企業(yè)已經(jīng)建設(shè)了大量的教育信息資源以及承載這些資源的設(shè)備設(shè)施，而教育欠發(fā)達(dá)地區(qū)很少擁有教育信息資源及相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施。云計(jì)算應(yīng)用于教育時(shí)，教育信息資源存儲(chǔ)在“云”上，只要有了連接網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備和信息資源訪問(wèn)權(quán)限，無(wú)論身處偏僻的山區(qū)，還是繁華的城市，人人都擁有公平使用這些優(yōu)質(zhì)信息資源的權(quán)利。由眾多優(yōu)秀教師提供的教育信息資源可以被教育欠發(fā)達(dá)地

22、區(qū)的師生所共享，這也在一定程度上緩解了優(yōu)秀教師資源分布不均的矛盾。1.2.2 降低教育成本云計(jì)算大大降低了學(xué)校教育資源建設(shè)中的軟硬件成本。目前，各級(jí)各類學(xué)校都配備數(shù)量不等的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。但是隨著設(shè)備的更新?lián)Q代，學(xué)校常常要花大筆經(jīng)費(fèi)去購(gòu)買新的計(jì)算機(jī)。這樣就有很多早期的存儲(chǔ)容量比較小的計(jì)算機(jī)被淘汰下來(lái)。有了云計(jì)算，學(xué)校就可以繼續(xù)使用這些舊的計(jì)算機(jī)，從而可以大大降低學(xué)校教育資源建設(shè)中的硬件成本。沒(méi)有計(jì)算機(jī)設(shè)備的學(xué)校在采購(gòu)機(jī)器設(shè)備時(shí)，也大可不必采購(gòu)高性能的計(jì)算機(jī)設(shè)備，只要性能夠用即可，可以緩解貧困地區(qū)學(xué)校經(jīng)費(fèi)不足的矛盾。云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)是把成本和效益緊密捆綁在一起。對(duì)于原來(lái)需要提供信息存儲(chǔ)服務(wù)的教育部

23、門或?qū)W校。當(dāng)把信息資源轉(zhuǎn)移到云上之后，可以不用或少用服務(wù)器，降低了服務(wù)器及所需基礎(chǔ)設(shè)施的更新維護(hù)費(fèi)用、人工管理費(fèi)用和能源消耗費(fèi)用。對(duì)于一個(gè)大的區(qū)域或高層教育部門，可以集中租用云服務(wù)，以減少重復(fù)投資，提高信息資源利用率，倡導(dǎo)“綠色教育”。1.2.3 變革教學(xué)活動(dòng)方式教育信息化系統(tǒng)遷入“云”之后，師生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)移動(dòng)學(xué)習(xí)。移動(dòng)學(xué)習(xí)是在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，以任何方式學(xué)習(xí)任何內(nèi)容的一種新的學(xué)習(xí)方式。它主要利用無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無(wú)線移動(dòng)通信設(shè)備(如手機(jī))、掌上電腦(PDA)等獲取信息和反饋信息。有了云計(jì)算教育平臺(tái)，學(xué)生在任何時(shí)間、任何墻點(diǎn)，想學(xué)習(xí)教師講過(guò)的知識(shí)，就可以打開手機(jī)、掌

24、上電腦(PDA)或者筆記本電腦，在線查看教師的電子教案或教學(xué)視頻，提交作業(yè)。學(xué)生可以隔空與同學(xué)、老師進(jìn)行信息交流。在移動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程中，交互性、協(xié)作性與自主性通過(guò)云服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)，凸顯了學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位。在云教育平臺(tái)上，只要打開可以上網(wǎng)的終端設(shè)備，教師也可以“隨時(shí)隨地”開展教學(xué)工作。利用云教育平臺(tái)，教師可以方便地構(gòu)建個(gè)人的生活情感圈，文化圈和業(yè)務(wù)交流圈?！霸品?wù)”的便捷性、交互性和海量信息的易檢索性對(duì)教師的業(yè)務(wù)進(jìn)修、成果共享、專業(yè)發(fā)展和科學(xué)研究都會(huì)產(chǎn)生重大影響，有助于教師教學(xué)水平的提高，進(jìn)而提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量。1.2.4 提高管理效率云計(jì)算在學(xué)校的應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)教育信息化的深入實(shí)施。通過(guò)云

25、教育平臺(tái)，學(xué)校管理者可以向師生發(fā)布各種信息，及時(shí)獲得師生的信息反饋。信息的快速、便捷、廉價(jià)傳遞有助于提高管理效率，降低管理成本。管理者也可以借助平臺(tái)了解學(xué)校教學(xué)和管理工作的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出改進(jìn)辦法和措施。在云教育平臺(tái)上，教育管理的理念和途徑也將隨之發(fā)生變化，管理就是服務(wù)的理念可以進(jìn)一步得到落實(shí)。預(yù)期建設(shè)目標(biāo)2.1建設(shè)目標(biāo)某大學(xué)是全國(guó)重點(diǎn)高等院校，設(shè)有研究生院，光學(xué)與電子工程系、計(jì)算機(jī)工程系、信息與管理學(xué)院、人文學(xué)院等多個(gè)學(xué)院和部門，擁有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等13個(gè)大型實(shí)驗(yàn)中心，圖書館文獻(xiàn)總量62萬(wàn)冊(cè)，學(xué)院校園網(wǎng) HYPERLINK /view/3487.htm t _blank 網(wǎng)絡(luò)終端覆蓋了全

26、部教學(xué)場(chǎng)所和學(xué)員宿舍，主干網(wǎng)帶寬達(dá)到1000M。各院系、各中心、各教研室都擁有自己的信息系統(tǒng)、試驗(yàn)室以及信息資源庫(kù)，但各系統(tǒng)之間缺乏資源交互和信息共享，系統(tǒng)硬件資源各自為戰(zhàn)，單獨(dú)為本系統(tǒng)提供應(yīng)用，信息資源內(nèi)容單調(diào)形式單一，安全系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一且專業(yè)水平有較大差距。為此，我們計(jì)劃采用先進(jìn)的面向教學(xué)資源的云計(jì)算平臺(tái)對(duì)學(xué)院現(xiàn)有教學(xué)資源進(jìn)行統(tǒng)一升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：集中管理、降低成本：將各單位老舊和利用率不高的硬件資源統(tǒng)一組織起來(lái)，為用戶提供“按需服務(wù)”，在同等投入的情況下，為用戶提供更強(qiáng)的計(jì)算能力、更大的存儲(chǔ)空間、更高的極限處理能力。豐富信息內(nèi)容，提高資源利用率：通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全校范圍內(nèi)的信息資

27、源共享，為用戶提供交互更加簡(jiǎn)便、內(nèi)容更加豐富、形式更加多樣的信息資源，提高信息的利用率。專業(yè)化的安全管理：通過(guò)云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)，由云計(jì)算的專業(yè)信息技術(shù)人員負(fù)責(zé)云計(jì)算上資源的分配、負(fù)載的均衡、軟件的部署、安全的控制等，統(tǒng)一安全標(biāo)準(zhǔn)、提高管理的專業(yè)化水平，并提供可靠的異地容災(zāi)備份。2.2建設(shè)內(nèi)容：面向教學(xué)資源的云計(jì)算平臺(tái)采用集中管理、統(tǒng)一部署的方式，對(duì)所有系所、中心、教研室的教學(xué)資源進(jìn)行統(tǒng)一整合，利用虛擬化技術(shù)集中管理，所有資源采用動(dòng)態(tài)資源池負(fù)載均衡技術(shù)，不再作為一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算資源工作，而是被管理平臺(tái)統(tǒng)一調(diào)度進(jìn)行資源再分配，實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一管理，彈性資源分配，提高極限處理能力，提供海量計(jì)算能力，并在此基礎(chǔ)

28、上為數(shù)字化校園、數(shù)字圖書館、虛擬桌面管理、跨中心虛擬化管理以及異地災(zāi)備中心管理等應(yīng)用提供基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，從而達(dá)到提高資源利用率、降低系統(tǒng)建設(shè)及維護(hù)成本、加強(qiáng)系統(tǒng)安全性等方面的目的。系統(tǒng)建設(shè)計(jì)劃分為本期和后期兩期目標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)，分別建設(shè)以下內(nèi)容。2.2.1本期內(nèi)容本期建設(shè)依托學(xué)院校園網(wǎng)，為數(shù)字化校園和數(shù)字圖書館的應(yīng)用提供運(yùn)行和支撐的基礎(chǔ)環(huán)境。平臺(tái)管理和使用部門采用教育資源云的計(jì)算資源配置方式，集中所有院系的信息資源實(shí)現(xiàn)虛擬化統(tǒng)一管理，構(gòu)建包括所有的數(shù)據(jù)操作和計(jì)算的共享數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建綜合教學(xué)管理的數(shù)字化環(huán)境，科學(xué)統(tǒng)一地配置教學(xué)資源，提高教師、教室、實(shí)驗(yàn)室等教學(xué)資源的利用率；平臺(tái)管理和使用部門在數(shù)據(jù)中心對(duì)

29、系統(tǒng)和應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一配置和管理，通過(guò)構(gòu)建先進(jìn)實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，整合、豐富數(shù)字化教學(xué)資源，創(chuàng)造主動(dòng)式、協(xié)同式、研究式的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。2.2.2后期內(nèi)容后期建設(shè)計(jì)劃將面向教學(xué)資源的云計(jì)算平臺(tái)擴(kuò)展延伸到各級(jí)桌面和各系所、中心和教研室，為虛擬桌面、跨中心虛擬化管理和異地災(zāi)備中心管理的應(yīng)用提供支撐和運(yùn)行環(huán)境，平臺(tái)管理和使用部門通過(guò)整合全院的教學(xué)資源，對(duì)各系所、各中心和各教研室的服務(wù)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一的虛擬化整合和調(diào)度，對(duì)跨系、跨中心間的資源、應(yīng)用、存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，將用戶所處理的數(shù)據(jù)保存在云計(jì)算數(shù)據(jù)處理中心的存儲(chǔ)設(shè)備中，所需的應(yīng)用程序運(yùn)行在云計(jì)算數(shù)據(jù)處理中心大規(guī)模的服務(wù)器集群中，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算平臺(tái)向桌面

30、和各系所、中心的延伸。平臺(tái)管理和使用部門在整合全院教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，根據(jù)面向教學(xué)資源的云計(jì)算平臺(tái)提供的環(huán)境，建立單獨(dú)的遠(yuǎn)程異地災(zāi)備中心，提供比傳統(tǒng)災(zāi)備更短的系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間和更新的系統(tǒng)恢復(fù)數(shù)據(jù)。虛擬化設(shè)計(jì)方案本項(xiàng)目方案描述本項(xiàng)目采用自主研發(fā)的服務(wù)器端虛擬化技術(shù)，將教學(xué)應(yīng)用部署到虛擬機(jī)上，達(dá)到提高資源利用率和一體化/自動(dòng)化運(yùn)維的目標(biāo)。本項(xiàng)目方案架構(gòu)圖如下所示：本項(xiàng)目方案主要有以下幾方面考慮：虛擬化計(jì)算資源池設(shè)計(jì)：根據(jù)本項(xiàng)目的需求，為了計(jì)算服務(wù)器和虛擬資源的集中管理，安裝ONCE的虛擬化軟件Compute，將服務(wù)器池化。池化后服務(wù)器分別組成集群，運(yùn)行虛擬機(jī)便于管理、監(jiān)控，也提高了系統(tǒng)的可靠性，平滑擴(kuò)容

31、性。虛擬化資源池具有以下優(yōu)勢(shì)：通過(guò)云平臺(tái)HA、熱遷移功能，能夠有效減少設(shè)備故障時(shí)間，確保核心業(yè)務(wù)的連續(xù)性，避免傳統(tǒng)IT，單點(diǎn)故障導(dǎo)致的業(yè)務(wù)不可用。易實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備、虛擬設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)的集中監(jiān)控、管理維護(hù)自動(dòng)化與動(dòng)態(tài)化。便于業(yè)務(wù)的快速發(fā)放, 縮短業(yè)務(wù)上線周期，高度靈活性與可擴(kuò)充性、提高管理維護(hù)效率。利用云計(jì)算技術(shù)可自動(dòng)化并簡(jiǎn)化資源調(diào)配，實(shí)現(xiàn)分布式動(dòng)態(tài)資源優(yōu)化，智能地根據(jù)應(yīng)用負(fù)載進(jìn)行資源的彈性伸縮，從而大大提升系統(tǒng)的運(yùn)作效率，使 IT 資源與業(yè)務(wù)優(yōu)先事務(wù)能夠更好地協(xié)調(diào)。通過(guò)虛擬化技術(shù)把服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，可以讓一臺(tái)服務(wù)器變成幾臺(tái)到幾十臺(tái)相互隔離的虛擬服務(wù)器，讓CPU、內(nèi)存、磁盤、I/O等硬

32、件變成可以動(dòng)態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡(jiǎn)化系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合，讓IT對(duì)業(yè)務(wù)的變化更具適應(yīng)力。應(yīng)用虛擬化就是把原先部署在物理機(jī)上應(yīng)用軟件遷移到虛擬機(jī)上部署。根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源訴求，規(guī)劃好虛擬機(jī)的系統(tǒng)配置：包括邏輯CPU的個(gè)數(shù)、內(nèi)存的大小、硬盤空間的大小、網(wǎng)卡的數(shù)量等。通過(guò)交互式安裝或者模板化安裝方式把業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署到虛擬化服務(wù)器上。教學(xué)業(yè)務(wù)系統(tǒng)虛擬化前后的關(guān)系如下圖所示。基于虛擬化的優(yōu)勢(shì)，可以幫助客戶：實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬化，硬件資源的利用率得到大幅度提升，CPU的利用率從原來(lái)的不足10%提升到60%80%，硬件采購(gòu)成本大幅降低，同時(shí)節(jié)省了設(shè)備能耗； 提供虛擬化熱遷移、資源資源熱插

33、拔等特性，減少系統(tǒng)計(jì)劃內(nèi)宕機(jī)時(shí)間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)零宕機(jī)硬件維護(hù)和升級(jí)，確保業(yè)務(wù)連續(xù)性；提供虛擬機(jī)快照備份和恢復(fù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障切換，減少系統(tǒng)計(jì)劃外宕機(jī)時(shí)間；提供一鍵式部署，簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)部署，實(shí)現(xiàn)快速業(yè)務(wù)上線，提升業(yè)務(wù)敏捷度。網(wǎng)絡(luò)總體方案網(wǎng)絡(luò)總體方案采用物理機(jī)網(wǎng)絡(luò)和虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)隔離、虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬化的方案：即：物理服務(wù)器至少包括兩塊物理網(wǎng)卡，一塊給物理機(jī)使用，用于學(xué)校計(jì)算中心管理員使用，采用內(nèi)網(wǎng)IP；其它所有物理網(wǎng)卡虛擬化成交換機(jī)，為虛擬機(jī)的虛擬IP（外網(wǎng)IP）提供網(wǎng)絡(luò)載體，這些物理網(wǎng)卡被虛擬化成交換機(jī)后，只會(huì)做IP包轉(zhuǎn)發(fā)，不做IP包駐留，從而保障了物理網(wǎng)絡(luò)的安全性。所有的虛擬機(jī)通過(guò)虛擬機(jī)交換機(jī)進(jìn)行通信，

34、為了應(yīng)對(duì)VM分組的需求（即即使同一網(wǎng)段的IP，不同分組之間的虛擬機(jī)不能互相通信），虛擬交換機(jī)支持虛擬vlan的功能。虛擬化存儲(chǔ)資源池設(shè)計(jì)：存儲(chǔ)方案采用Storage分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。Storage是一種基于文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)方案，該方案是以VM使用的硬盤大小，而不是聲明的硬盤大小進(jìn)行空間分配，大大提高了存儲(chǔ)空間的利用率。Storage分布式存儲(chǔ)軟件具有如下優(yōu)點(diǎn)：平滑擴(kuò)容、超大容量：分布式系統(tǒng)，無(wú)集中式機(jī)頭瓶頸，容量幾乎不受限制水平擴(kuò)容：分布式機(jī)頭(每服務(wù)器相當(dāng)于一個(gè)機(jī)頭)，可水平擴(kuò)容 非煙囪式擴(kuò)展：存儲(chǔ)與計(jì)算同步平滑擴(kuò)展。即插即用式擴(kuò)容：擴(kuò)容后系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整負(fù)載平衡，真正實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容。管理簡(jiǎn)單：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

35、單帶來(lái)管理簡(jiǎn)單免于底層配置管理：Storage與管理控制端集成，僅需要做應(yīng)用層面的管理，免去大量底層配置管理事務(wù)。零性能管理的成本：自動(dòng)負(fù)載均衡，支持故障恢復(fù)數(shù)據(jù)重建快：并行重建速快數(shù)據(jù)分布可以跨服務(wù)器或跨機(jī)柜，不會(huì)因某個(gè)服務(wù)器、機(jī)柜故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可訪問(wèn)。高可靠性方案云平臺(tái)通過(guò)在系統(tǒng)的各個(gè)層面采用相應(yīng)的可靠性技術(shù)來(lái)保障業(yè)務(wù)提供的可用性，具體來(lái)說(shuō)，包括：3.5.1服務(wù)器可靠性設(shè)計(jì)服務(wù)器可靠性包括內(nèi)存、硬盤、電源等多個(gè)層面的內(nèi)容。支持硬盤RAID功能。支持電源1+1冗余和熱插拔。多臺(tái)服務(wù)器組成計(jì)算資源池，支持虛擬機(jī)的熱遷移、HA功能。3.5.2存儲(chǔ)可靠性設(shè)計(jì)存儲(chǔ)多路徑每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)與存儲(chǔ)集群之間，至

36、少配置兩個(gè)完全冗余的路徑，從而提供存儲(chǔ)的多路徑訪問(wèn)功能。多條路徑間的故障切換由軟件自動(dòng)提供，從而避免單點(diǎn)故障帶來(lái)的存儲(chǔ)訪問(wèn)問(wèn)題。存儲(chǔ)冷遷移在虛擬機(jī)關(guān)機(jī)情況下，通過(guò)管理員手動(dòng)操作，將虛擬機(jī)的卷遷移至其他的存儲(chǔ)單元中，可以在同一個(gè)VRM管理下的同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)，不同存儲(chǔ)設(shè)備間，塊設(shè)備和存儲(chǔ)虛擬化之間進(jìn)行遷移。存儲(chǔ)熱遷移在虛擬機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)管理員手動(dòng)操作，將虛擬機(jī)的卷遷移至其他存儲(chǔ)單元中，可以在VRM管理下的同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)、不同存儲(chǔ)設(shè)備間，塊設(shè)備和存儲(chǔ)虛擬化之間進(jìn)行遷移。3.5.3網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)路徑全冗余核心層交換設(shè)備通過(guò)使用交換機(jī)集群技術(shù)，保證對(duì)外與防火墻/NAT和對(duì)內(nèi)匯聚交換機(jī)連接的冗

37、余。匯聚層交換設(shè)備通過(guò)使用交換機(jī)集群技術(shù)，保證對(duì)外與核心層交換設(shè)備和數(shù)據(jù)中心內(nèi)接入層交換機(jī)連接的冗余。接入交換機(jī)通過(guò)使用交換機(jī)堆疊技術(shù)，保證對(duì)外與匯聚層交換設(shè)備和對(duì)內(nèi)虛擬網(wǎng)絡(luò)層連接的冗余。虛擬網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)采用多網(wǎng)卡綁定等技術(shù)避免單個(gè)網(wǎng)卡故障引發(fā)的業(yè)務(wù)中斷。網(wǎng)絡(luò)分平面通信系統(tǒng)通信平面劃分為業(yè)務(wù)平面、存儲(chǔ)平面和管理平面。為了保證各種網(wǎng)絡(luò)平面數(shù)據(jù)的可靠性，不同平面間采用VLAN等技術(shù)進(jìn)行隔離，單個(gè)平面故障不影響其余兩個(gè)平面的正常工作。業(yè)務(wù)平面：主要為虛擬機(jī)虛擬網(wǎng)卡的通信平面，對(duì)外提供業(yè)務(wù)應(yīng)用。存儲(chǔ)平面：主要為存儲(chǔ)提供通信平面，并為虛擬機(jī)提供存儲(chǔ)資源，但不直接與虛擬機(jī)通信，而通過(guò)虛擬化平臺(tái)轉(zhuǎn)換。管理平面

38、：負(fù)責(zé)整個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)的管理、業(yè)務(wù)部署、系統(tǒng)加載等流量的通信。網(wǎng)卡負(fù)荷分擔(dān)對(duì)于各通信平面（業(yè)務(wù)、存儲(chǔ)、管理）均采用雙網(wǎng)卡，雙網(wǎng)卡采用了Bonding模式，兩網(wǎng)卡被綁定成邏輯上的“一塊網(wǎng)卡”后，同步一起工作。既能對(duì)服務(wù)器的訪問(wèn)流量進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)，又能保證其中一塊發(fā)生故障的時(shí)候，另外的網(wǎng)卡立刻接管全部負(fù)載，過(guò)程是無(wú)縫的，服務(wù)不會(huì)中斷。3.5.4虛擬化可靠性虛擬機(jī)熱遷移提供虛擬機(jī)的自動(dòng)遷移和手動(dòng)遷移方案，當(dāng)前計(jì)算節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障或者計(jì)算節(jié)點(diǎn)負(fù)載過(guò)高時(shí)，可以把虛擬機(jī)遷移到正常的計(jì)算節(jié)點(diǎn)或者負(fù)載相對(duì)較低的計(jì)算節(jié)點(diǎn)上，保證虛擬機(jī)的正常運(yùn)行。虛擬機(jī)HA虛擬機(jī)高可用性（HA）是虛擬機(jī)的一個(gè)特性，當(dāng)虛擬機(jī)所在的物理服務(wù)

39、器故障（如宕機(jī)、掉電等）或重啟后，虛擬機(jī)可以自動(dòng)在其他物理服務(wù)器上運(yùn)行，保證虛擬機(jī)能夠快速恢復(fù)，它可以保護(hù)用戶的業(yè)務(wù)程序?qū)ν馓峁┎婚g斷的服務(wù)，把因軟件/硬件/人為造成的故障對(duì)業(yè)務(wù)的影響降低到最小程度?？煺障到y(tǒng)提供虛擬機(jī)、卷快照功能，系統(tǒng)正常狀態(tài)下，可以觸發(fā)一個(gè)系統(tǒng)快照，用于在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候還原系統(tǒng)。快照?qǐng)D示管理可靠性配置數(shù)據(jù)自動(dòng)備份提供管理系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)自動(dòng)備份機(jī)制，在系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)意外損壞或丟失時(shí)，可快速恢復(fù)備份的系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)，盡快恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。計(jì)算和存儲(chǔ)集群分離通過(guò)采用計(jì)算集群和存儲(chǔ)集群相分離的架構(gòu)，提升系統(tǒng)的可靠性。計(jì)算集群完成虛擬機(jī)的按需分配以及集群內(nèi)的熱遷移，存儲(chǔ)集群完成虛擬機(jī)

40、的系統(tǒng)卷和用戶卷的按需分配以及跨磁盤的存放。管理節(jié)點(diǎn)HA管理軟件均采用1+1備份或負(fù)載均衡的方式運(yùn)行。當(dāng)一個(gè)管理節(jié)點(diǎn)的軟件出現(xiàn)故障的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)切換到備用節(jié)點(diǎn)，保證整個(gè)系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。平臺(tái)的管理與維護(hù)VMFabric提供了豐富的平臺(tái)的管理與維護(hù)功能，以及方便的管理與維護(hù)接口。功能包括資源池搭建，虛擬機(jī)管理，應(yīng)用的部署，資源監(jiān)控與自調(diào)整，高可用，備份與恢復(fù)等等。在接口上，用戶可以通過(guò) VMFabric Client、VMFabric Web Client 的 Web 瀏覽器、命令行界面訪問(wèn) VMFabric 數(shù)據(jù)中心。功能概述VMFabric提供包括資源池搭建，虛擬機(jī)管理，應(yīng)用的部署，性能監(jiān)控

41、與自調(diào)整，高可用，備份與恢復(fù)等等豐富的功能。這些功能通過(guò)VMFabric Client和VMFabric Web Client來(lái)向用戶提供。主要功能描述如下：資源池搭建：用主機(jī)搭建資源池，為資源池掛載存儲(chǔ)設(shè)備；虛擬機(jī)管理：主要包括虛擬機(jī)的生命周期管理，創(chuàng)建，開啟，關(guān)閉，掛起，喚醒，遷移，刪除等；應(yīng)用的部署：將應(yīng)用部署在虛擬機(jī)上；資源監(jiān)控與自調(diào)整：包括主機(jī)，虛擬機(jī)的性能監(jiān)控，當(dāng)性能發(fā)生異常時(shí)，能夠及時(shí)給出提醒，并盡最大所能自動(dòng)調(diào)整底層資源分配來(lái)適應(yīng)上層需求；高可用：當(dāng)資源池中某臺(tái)或某幾臺(tái)主機(jī)失效時(shí)，能盡力調(diào)整不影響虛擬機(jī)上應(yīng)用的正常使用和管理平臺(tái)的正常使用；備份與恢復(fù)：提供多種備份方式，主要包括

42、本地備份及異地備份，如下：本地備份：用快照的方式快速記錄虛擬機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生異常時(shí)可以恢復(fù)到上一個(gè)正常狀態(tài)；異地備份：主要用于跨多個(gè)數(shù)據(jù)中心的情況，可以將虛擬機(jī)整體備份到另一個(gè)數(shù)據(jù)中心，當(dāng)本地?cái)?shù)據(jù)中心發(fā)生異常時(shí)可以遠(yuǎn)程恢復(fù)；訪問(wèn)接口VMFabric為用戶提供 VMFabric Client、VMFabric Web Client 的 Web 瀏覽器、命令行界面三種方式來(lái)訪問(wèn) VMFabric 數(shù)據(jù)中心。VMFabric Client用于基礎(chǔ)架構(gòu)配置和日常操作，VMFabric Web Client用于日常操作和應(yīng)用的部署及管理。VMFabric Client VMFabric Client

43、用于基礎(chǔ)架構(gòu)配置和日常操作。它是一個(gè)本地的應(yīng)用程序，可以運(yùn)行在windows或linux操作系統(tǒng)之上，可以連接到多個(gè)資源池或主機(jī)，他提供幾乎所有底層相關(guān)的管理功能。主要提供給系統(tǒng)管理員使用。VMFabric Web ClientVMFabric Web Client用于日常操作和應(yīng)用的部署及管理。它是一個(gè)Web應(yīng)用程序，在任何操作系統(tǒng)上都可以通過(guò)瀏覽器對(duì)它進(jìn)行訪問(wèn)，只能連接到單個(gè)資源池，注重于虛擬機(jī)的部署和監(jiān)控，應(yīng)用的部署和監(jiān)控等功能，不涉及主機(jī)，資源池，網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的管理?？梢蕴峁┙o系統(tǒng)管理員及用戶使用。遠(yuǎn)程桌面及命令行界面遠(yuǎn)程桌面或命令行界面嵌入在VMFabric Client和VM

44、Fabric Web Client中，用戶可以方便地通過(guò)該直觀的方式對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行操作。功能介紹資源池搭建VMFabric提供了將計(jì)算資源，存儲(chǔ)資源，網(wǎng)絡(luò)資源組合成為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心的功能。這些功能主要包括創(chuàng)建資源池，將主機(jī)加入資源池，給資源池分配存儲(chǔ)資源等等。下面將給出具體功能介紹。創(chuàng)建資源池資源池包括多臺(tái)主機(jī)，由一個(gè)單一的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，這個(gè)節(jié)點(diǎn)我們稱之為主節(jié)點(diǎn)。資源池可以提供基本的數(shù)據(jù)中心服務(wù)，如訪問(wèn)控制、性能監(jiān)控和配置功能。它將各臺(tái)主機(jī)中的資源統(tǒng)一在一起，使這些資源在整個(gè)資源池中的虛擬機(jī)之間共享。VMFabric Client提供創(chuàng)建資源池功能，創(chuàng)建時(shí)要求用戶選擇主節(jié)點(diǎn)；如果創(chuàng)建時(shí)資源池中僅

45、有一臺(tái)主機(jī)，那么這臺(tái)主機(jī)被默認(rèn)為主節(jié)點(diǎn)。將主機(jī)加入資源池VMFabric Client提供將主機(jī)加入資源池的功能，加入資源池的主機(jī)將不能被單獨(dú)訪問(wèn)，這些主機(jī)的存儲(chǔ)資源，虛擬機(jī)，模板等等都會(huì)一同加入資源池。為資源池分配存儲(chǔ)資源VMFabric Client 提供為資源池分配存儲(chǔ)資源的功能，這些存儲(chǔ)資源通常是網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備，如SAN陣列等。為資源池分配可共享的存儲(chǔ)資源是非常必要的，將虛擬機(jī)的存儲(chǔ)文件部署在可共享的存儲(chǔ)資源上，使得這些虛擬機(jī)擁有從一臺(tái)主機(jī)遷移到另一臺(tái)主機(jī)的能力，這也是動(dòng)態(tài)部署的基礎(chǔ)。將主機(jī)移出資源池將主機(jī)移出資源池之后，就可以單獨(dú)訪問(wèn)這臺(tái)主機(jī)，主機(jī)的虛擬機(jī)，模板，本地存儲(chǔ)文件等也會(huì)隨著

46、主機(jī)離開資源池。當(dāng)最后一臺(tái)主機(jī)被移出資源池，資源池也就隨之不存在了。虛擬機(jī)管理與物理機(jī)一樣，虛擬機(jī)是運(yùn)行操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的軟件計(jì)算機(jī)。在主機(jī)的物理資源支持下，每個(gè)虛擬機(jī)都可提供與物理硬件相同功能的虛擬設(shè)備，且在可移植能力、可管理性和安全性方面更出色。VMFabric提供了豐富的虛擬機(jī)管理接口，可實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的創(chuàng)建、啟動(dòng)、掛起、刪除等功能。下面將給出具體功能介紹。虛擬機(jī)的創(chuàng)建VMFabric提供了多種創(chuàng)建虛擬機(jī)的方法。如果環(huán)境中沒(méi)有任何虛擬機(jī)或者符合要求的虛擬機(jī)（如特定的操作系統(tǒng)或硬件配置），請(qǐng)創(chuàng)建單個(gè)虛擬機(jī)。例如，創(chuàng)建單個(gè)虛擬機(jī)并在其上安裝操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等。VMFabric Client

47、給出了通過(guò)鏡像文件創(chuàng)建虛擬機(jī)的接口，在創(chuàng)建完成之后，需要手動(dòng)地通過(guò)遠(yuǎn)程桌面來(lái)完成給虛擬機(jī)安裝操作系統(tǒng)的過(guò)程。虛擬機(jī)還可以通過(guò)模板快速生成。模板是虛擬機(jī)的主副本，可用于創(chuàng)建虛擬機(jī)，如果有一個(gè)要經(jīng)?？寺〉奶摂M機(jī)，可以將該虛擬機(jī)設(shè)置成模板。VMFabric Client和VMFabric Web Client都提供了根據(jù)模板快速生成虛擬機(jī)的接口。從模板快速生成的虛擬機(jī)和模板有著相同的特性和磁盤文件內(nèi)容。也可以通過(guò)VMFabric Client的wizard選擇模板，并給出個(gè)性化的設(shè)置來(lái)創(chuàng)建虛擬機(jī)。如果要部署許多類似的虛擬機(jī)，可以通過(guò)克隆的方式以節(jié)省時(shí)間?？稍趩蝹€(gè)虛擬機(jī)上安裝、配置軟件，之后克隆該虛擬

48、機(jī)，而不用單獨(dú)創(chuàng)建和配置每個(gè)虛擬機(jī)。如果要經(jīng)?？寺≡撎摂M機(jī)，推薦將該虛擬機(jī)轉(zhuǎn)化為模板。VMFabric還集成了p2v（Physical to virtual）工具，可以利用此工具將將物理機(jī)轉(zhuǎn)化為虛擬機(jī)。p2v是一種將操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序或者數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)的物理硬盤中遷移到一個(gè)虛擬環(huán)境中或是磁盤分區(qū)中的技術(shù)。典型步驟包括制作鏡像，選擇驅(qū)動(dòng)，定制配置三部分。VMFabric在得到物理機(jī)制作成的鏡像文件之后，可以方便地通過(guò)第一種方式創(chuàng)建和物理機(jī)相同的虛擬機(jī)。虛擬機(jī)的啟動(dòng)通過(guò)VMFabric Client 和VMFabric Web Client均可方便地啟動(dòng)虛擬機(jī)，值得注意的是，當(dāng)啟動(dòng)的虛擬機(jī)是在一臺(tái)資

49、源池中，并且可共享的虛擬機(jī)時(shí)，VMFabric將根據(jù)主機(jī)的性能評(píng)分（該評(píng)分由資源監(jiān)控與自調(diào)整模塊提供），選擇合適的主機(jī)將虛擬機(jī)啟動(dòng)起來(lái)。虛擬機(jī)的關(guān)閉虛擬機(jī)的關(guān)閉操作分為關(guān)閉和強(qiáng)制關(guān)閉兩種。在虛擬機(jī)無(wú)法通過(guò)正常關(guān)閉操作關(guān)閉虛擬機(jī)時(shí)，強(qiáng)制關(guān)閉操作可使虛擬機(jī)強(qiáng)制斷電，從而關(guān)閉虛擬機(jī)。虛擬機(jī)的重啟虛擬機(jī)的重啟操作分為重啟和強(qiáng)制重啟兩種。在虛擬機(jī)運(yùn)行的前提下可執(zhí)行此操作，用來(lái)保存對(duì)系統(tǒng)的設(shè)置和修改以及立即啟動(dòng)相關(guān)服務(wù)。虛擬機(jī)的刪除只有關(guān)閉的虛擬機(jī)才可刪除。把已關(guān)閉的虛擬機(jī)刪除，會(huì)將虛擬機(jī)的所有信息從資源池或主機(jī)中徹底移除。虛擬機(jī)的遷移虛擬機(jī)的遷移是指將虛擬機(jī)從源物理主機(jī)上移至目標(biāo)物理主機(jī)上，并且在目標(biāo)主

50、機(jī)上能夠正常運(yùn)行。復(fù)制虛擬機(jī)是指創(chuàng)建新的虛擬機(jī)，并不是遷移形式。 虛擬機(jī)的遷移是十分必要的。虛擬機(jī)的遷移是動(dòng)態(tài)分配資源的基礎(chǔ)，也提供了高可用的特性。當(dāng)虛擬機(jī)運(yùn)行的主機(jī)資源緊張時(shí)，我們可以將一臺(tái)虛擬機(jī)遷移至另一臺(tái)主機(jī)從而完成資源的合理分配；當(dāng)主機(jī)發(fā)生錯(cuò)誤不能正常工作時(shí)，我們可以將虛擬機(jī)遷移至另一臺(tái)主機(jī)繼續(xù)工作。在線遷移指的是在不停止虛擬機(jī)的情況下完成遷移操作。通常情況下來(lái)說(shuō)在線遷移對(duì)用戶是透明的，用戶應(yīng)當(dāng)感覺(jué)不到虛擬機(jī)的遷移操作。VMFabric為共享式虛擬機(jī)提供了完善的在線遷移功能。虛擬機(jī)遠(yuǎn)程桌面管理通過(guò)client和web client都可以用遠(yuǎn)程桌面的方式連接到虛擬機(jī)，從而直接對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行

51、各項(xiàng)操作。應(yīng)用的部署通過(guò)VMFabric Web Client用戶可以調(diào)用應(yīng)用服務(wù)器集群的接口，方便快捷地將web應(yīng)用部署在虛擬機(jī)上。具體策略將在第五章中進(jìn)行詳細(xì)介紹。資源監(jiān)控與自調(diào)整VMFabric可收集管理對(duì)象的資源使用情況的數(shù)據(jù)，分析這些數(shù)據(jù)以給出用戶實(shí)時(shí)的資源調(diào)整建議。VMFabric會(huì)頻繁地收集基于一系列衡量指標(biāo)的數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并展示給用戶。不僅如此，VMFabric會(huì)不斷分析虛擬機(jī)當(dāng)前資源使用情況，當(dāng)資源緊張時(shí)，VMFabric通過(guò)客戶端向管理員發(fā)出警報(bào)，并給出完整的資源調(diào)整建議。下面將分監(jiān)控，分析和調(diào)整三部分來(lái)解釋VMFabric的資源管理功能。監(jiān)控VMFabric會(huì)

52、頻繁地收集基于一系列衡量指標(biāo)的數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并展示給用戶。下面這張圖會(huì)給出VMFabric監(jiān)控的各項(xiàng)指標(biāo)，之后會(huì)給出監(jiān)控功能的各項(xiàng)具體細(xì)節(jié)內(nèi)容。衡量指標(biāo)組描述CPU主機(jī)的物理cpu利用率。虛擬機(jī)的虛擬cpu利用率。 磁盤虛擬機(jī)的磁盤總大小和已使用空間大小磁盤讀寫虛擬機(jī)的磁盤讀取速率和寫入速率。內(nèi)存主機(jī)、虛擬機(jī)的已使用的內(nèi)存空間的大小。網(wǎng)絡(luò)讀寫每個(gè)主機(jī)或者虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接受速率和發(fā)送速率。應(yīng)用名虛擬機(jī)上部署的應(yīng)用組件，如Java EE服務(wù)器，mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，memory cache等等。計(jì)數(shù)器和衡量指標(biāo)組VMFabric使用數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器查詢統(tǒng)計(jì)信息。數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器是與給定的清單對(duì)象或設(shè)備相

53、關(guān)的信息單位。每個(gè)計(jì)數(shù)器為一個(gè)衡量指標(biāo)組中的不同統(tǒng)計(jì)信息收集數(shù)據(jù)。例如，磁盤衡量指標(biāo)組包括不同的數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器，用以收集磁盤讀取速度、磁盤寫入速度和磁盤使用情況的數(shù)據(jù)。會(huì)在指定的收集時(shí)間間隔后累計(jì)各計(jì)數(shù)器的統(tǒng)計(jì)信息，并在性能圖表中顯示這些信息。數(shù)據(jù)可用性性能圖表中只顯示已打開電源的主機(jī)和虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。對(duì)于所有支持的主機(jī)和虛擬機(jī)顯示歷史數(shù)據(jù)，但在某些情形下數(shù)據(jù)可能不可用。性能圖表類型VMFabric使用線狀圖來(lái)顯示性能衡量指標(biāo)。每個(gè)性能計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)繪制在圖表中單獨(dú)的一條線上。例如，一臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)圖表可以包含兩條線：一條線顯示接收的數(shù)據(jù)包數(shù)量，另一條顯示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包數(shù)量。而主機(jī)的cpu使用情況圖的

54、線的數(shù)量則取決于主機(jī)的物理cpu數(shù)量。數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器VMFabric使用數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器查詢統(tǒng)計(jì)信息。數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器是與給定的清單對(duì)象或設(shè)備相關(guān)的信息單位。每個(gè)計(jì)數(shù)器為一個(gè)衡量指標(biāo)組中的不同統(tǒng)計(jì)信息收集數(shù)據(jù)。屬性描述測(cè)量單位測(cè)量統(tǒng)計(jì)信息數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)。 千字節(jié) (KB) 1024 字節(jié) 千字節(jié)/秒 (KBps) 1024 字節(jié)每秒 千位 (kb) 1000 位 千位/秒 (kbps) 1000 位每秒 兆字節(jié) (MB) 兆字節(jié)/秒 (MBps) 兆位 (Mb)，兆位每秒 (Mbps) 兆赫茲 (MHz) 微秒 (s) 毫秒 (ms) 數(shù)量 (#) 百分比 (%) 秒 (s)描述數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器的文本描述匯總類型在統(tǒng)計(jì)

55、間隔內(nèi)匯總數(shù)據(jù)所用的計(jì)算方法。用于確定為計(jì)數(shù)器返回的統(tǒng)計(jì)值類型。 平均 - 對(duì)時(shí)間間隔內(nèi)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行合計(jì)并取平均值。 最低 - 對(duì)最小值進(jìn)行匯總。 最高 - 對(duì)最大值進(jìn)行匯總。 最新 時(shí)間間隔內(nèi)收集的數(shù)據(jù)為給定值。性能圖表中顯示的值表示當(dāng)前值。展示VMFabric收集各項(xiàng)指標(biāo)并反映在圖表中，通常一張圖表反映一項(xiàng)指標(biāo)。在Client中可以看到完整的監(jiān)控信息。分析VMFabric能夠獲得每臺(tái)虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)資源狀態(tài)，當(dāng)資源緊張時(shí)會(huì)通過(guò)客戶端向管理員給出警告和調(diào)整建議。根據(jù)虛擬機(jī)上部署的應(yīng)用組件，可以獲知這臺(tái)虛擬機(jī)實(shí)時(shí)的敏感資源類型。敏感資源類型根據(jù)應(yīng)用組件的類型得到，表示主要影響這類型組件性能的資源

56、，如會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)性能的資源包括磁盤空間大小，內(nèi)存大小，網(wǎng)絡(luò)讀寫速度等等。具體對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表。應(yīng)用組件類型敏感資源應(yīng)用服務(wù)器CPU網(wǎng)絡(luò)速度數(shù)據(jù)庫(kù)磁盤空間大小內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)速度緩存內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)速度 獲知敏感資源之后，VMFabric分析這類資源實(shí)時(shí)的使用狀態(tài)，如果資源狀態(tài)緊張，則通過(guò)客戶端給管理員警報(bào)和建議。調(diào)整當(dāng)客戶端出現(xiàn)全局警報(bào)時(shí)，同時(shí)還會(huì)根據(jù)資源類型給出不同的調(diào)整建議，管理員可以使用“一鍵調(diào)整”功能，后臺(tái)使用合適的策略進(jìn)行自調(diào)整；當(dāng)然Client也給出了細(xì)粒度的調(diào)整接口供經(jīng)驗(yàn)豐富的管理員使用。下面也會(huì)根據(jù)資源類型給出自調(diào)整策略。CPU過(guò)載CPU 使用情況中的臨時(shí)高峰表示 CPU 資源的使用情況最佳。持

57、續(xù)較高的 CPU 使用情況可能表示存在問(wèn)題。問(wèn)題虛擬機(jī) CPU 使用情況超過(guò) 90%，應(yīng)用程序性能將受到影響。原因1、虛擬機(jī)可能缺少滿足要求所需的 CPU 資源。2、虛擬機(jī)的虛擬cpu綁定在一個(gè)非常忙碌的物理cpu上。解決方案1、增加虛擬機(jī)的虛擬cpu數(shù)量2、重新將虛擬cpu和物理cpu進(jìn)行綁定，這項(xiàng)操作可以在不停機(jī)的情況下完成，VMFabric Client給出了一鍵綁定功能。內(nèi)存緊張主機(jī)計(jì)算機(jī)內(nèi)存是客戶機(jī)虛擬內(nèi)存和客戶機(jī)物理內(nèi)存的硬件備份。主機(jī)計(jì)算機(jī)內(nèi)存必須至少稍大于主機(jī)上虛擬機(jī)的總活動(dòng)內(nèi)存。虛擬機(jī)的內(nèi)存大小必須稍大于客戶機(jī)內(nèi)存平均使用情況。增加虛擬機(jī)內(nèi)存大小可導(dǎo)致更多內(nèi)存使用情況開銷。問(wèn)

58、題1、內(nèi)存使用情況一直很高（94% 或更高）或者一直很低（24% 或更低）。2、可用內(nèi)存一直為 6% 或更低，且交換頻繁發(fā)生。原因1、主機(jī)可能缺少滿足要求所需的內(nèi)存。如果活動(dòng)內(nèi)存與分配的內(nèi)存大小相同，則會(huì)導(dǎo)致用于負(fù)載的內(nèi)存資源不足。如果活動(dòng)內(nèi)存一直很低，則分配的內(nèi)存會(huì)過(guò)多。2、主機(jī)計(jì)算機(jī)內(nèi)存資源不足以滿足要求，這會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存回收和性能降低。解決方案1、如果內(nèi)存太大，則在虛擬機(jī)上減少內(nèi)存空間，并更正緩存大小。這將為其他虛擬機(jī)釋放內(nèi)存。2、如果虛擬機(jī)的內(nèi)存預(yù)留值設(shè)置大大高于活動(dòng)內(nèi)存設(shè)置，則減少預(yù)留設(shè)置，以便 VMFabric可以在主機(jī)上回收空閑內(nèi)存供其他虛擬機(jī)使用。3、將一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)遷移到 資源

59、池中的其他主機(jī)上。4、將物理內(nèi)存添加到主機(jī)。磁盤大小緊張對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)類型的應(yīng)用組件，磁盤大小緊張是會(huì)出現(xiàn)致命問(wèn)題的，VMFabric給出了磁盤擴(kuò)容功能，但是該功能需要虛擬機(jī)重啟。建議在進(jìn)行服務(wù)器維護(hù)時(shí)進(jìn)行磁盤擴(kuò)容。問(wèn)題磁盤占用率達(dá)到閾值（一般設(shè)定為80%）以上解決方案對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行磁盤擴(kuò)容。如果物理磁盤大小不足以滿足虛擬機(jī)磁盤擴(kuò)容，則將虛擬機(jī)遷移到其他物理磁盤上。網(wǎng)絡(luò)讀寫速率過(guò)高對(duì)于一個(gè)分布式應(yīng)用，一般在每層架構(gòu)之前都是搭建load balance，在各個(gè)實(shí)例之間進(jìn)行負(fù)載均衡，如果單個(gè)實(shí)例的網(wǎng)絡(luò)讀寫速率過(guò)高，一般情況下需要進(jìn)行實(shí)例擴(kuò)展。問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)讀寫速率過(guò)高原因1、實(shí)例個(gè)數(shù)不夠，需要進(jìn)行擴(kuò)展。2、l

60、oad balance出錯(cuò)。解決方案1、如果該實(shí)例是應(yīng)用服務(wù)器，則只需要根據(jù)同樣的模板快速創(chuàng)建一臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器加入集群中。2、如果該實(shí)例是數(shù)據(jù)庫(kù)，則需要在創(chuàng)建虛擬機(jī)之后還要進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。VMFabric推薦直接對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行拷貝，具體過(guò)程包括：（1）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)集群中的某一臺(tái)實(shí)例進(jìn)行快照操作，從這個(gè)時(shí)間點(diǎn)開始記錄數(shù)據(jù)庫(kù)操作；（2）根據(jù)快照創(chuàng)建一臺(tái)虛擬機(jī)；（3）將這段時(shí)間的數(shù)據(jù)庫(kù)操作在新建虛擬機(jī)上重做一遍；（4）將這臺(tái)新虛擬機(jī)加入集群。高可用單一的服務(wù)器上的多個(gè)虛擬服務(wù)器對(duì)外提供服務(wù)，倘若物理服務(wù)器出現(xiàn)故障，比如物理服務(wù)器宕機(jī)，那么運(yùn)行在這個(gè)物理服務(wù)器上的所有虛擬機(jī)服務(wù)器就都會(huì)失效，不能提供服務(wù)。利用多