面向高校的云計(jì)算平臺(tái)解決方案

面向高校信息化的云計(jì)算平臺(tái)解決方案報(bào)告人:吳恒時(shí)間:

2023年2月6日平臺(tái)簡(jiǎn)介提綱背景介紹平臺(tái)介紹服務(wù)器虛擬化方案服務(wù)器虛擬化環(huán)境下教育應(yīng)用支撐優(yōu)化方案面向辦公、虛擬實(shí)驗(yàn)室的桌面虛擬化方案平臺(tái)未來(lái)規(guī)劃總結(jié)關(guān)鍵詞解讀1-高校信息化定義面向高校信息化的云計(jì)算平臺(tái)解決方案高校信息化是指為全校師生提供教育辦公服務(wù)，以及支持和促進(jìn)學(xué)生科研的信息化工程的總稱(chēng)。教育辦公類(lèi)：選課系統(tǒng)、在線教育等科研實(shí)驗(yàn)類(lèi)：虛擬實(shí)驗(yàn)室等高校信息化目標(biāo)-智慧化校園“煙囪式”數(shù)字化校園VS“井字型”智慧化校園強(qiáng)調(diào)量，即所有強(qiáng)調(diào)智，即所為什么是智慧？智慧-內(nèi)涵和外延服務(wù)模式自身和學(xué)歷教育終身教育和社會(huì)教育建設(shè)內(nèi)容教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施及其交付學(xué)習(xí)型教育粗放型集約型1.陳琳.中國(guó)高校教育信息化發(fā)展戰(zhàn)略與路徑選擇.[J]教育研究,2012年2月我們主要關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施方面高校信息化——基礎(chǔ)設(shè)施的概念基礎(chǔ)設(shè)施及其交付是指為全校師生提供服務(wù)的設(shè)備及訪問(wèn)方式總稱(chēng)服務(wù)器、專(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)設(shè)備、個(gè)人PC機(jī)等支撐選課系統(tǒng)的服務(wù)器Web訪問(wèn)PC機(jī)（教師、機(jī)房）直接使用基礎(chǔ)設(shè)施集約型意味著什么？專(zhuān)屬服務(wù)器高校信息化現(xiàn)狀1-資源預(yù)留，利用率不高資源預(yù)留，利用率不高VS

彈性供給，提高利用率要求資源具有彈性供給能力平時(shí)選課時(shí)高校信息化現(xiàn)狀2-同質(zhì)化，軟件全安裝同質(zhì)化OS，軟件全安裝VS

差異化OS，按需提供要求資源具有按需提供能力按需提供OS和軟件高校信息化現(xiàn)狀3-PC分散，維護(hù)困難PC分散，維護(hù)困難VS

集中管理，網(wǎng)絡(luò)交付機(jī)房辦公室現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)要求資源具有網(wǎng)絡(luò)交付能力高校信息化現(xiàn)狀4-壞物理機(jī)損壞，恢復(fù)困難物理機(jī)損壞，恢復(fù)困難VS

快速恢復(fù)，高可用保障要求資源具有高可用能力高校信息化迫切需求-資源的靈活管理本質(zhì)即要求資源具有靈活管理能力。資源按需提供彈性供給遠(yuǎn)程交付高可用關(guān)鍵詞解讀2-云計(jì)算平臺(tái)面向高校信息化的云計(jì)算平臺(tái)解決方案云計(jì)算平臺(tái)是什么？云計(jì)算平臺(tái)為什么能滿足高校信息化需求？試圖從現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中找尋云計(jì)算平臺(tái)的答案12云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)模式和業(yè)務(wù)類(lèi)型呈現(xiàn)多樣化特點(diǎn)，似乎沒(méi)有共通點(diǎn)？其實(shí)資源靈活管理是云計(jì)算平臺(tái)核心特征之一云計(jì)算平臺(tái)共性特征按需彈性高可用按需意味著資源能靈活劃分彈性要求資源需快速提供高可用前提是資源同構(gòu)化體現(xiàn)出資源靈活管理是云計(jì)算平臺(tái)核心特征之一按需就像取錢(qián)，你想取50、60都可以，用戶(hù)決定彈性不是簡(jiǎn)單的實(shí)例個(gè)數(shù)的變化，還強(qiáng)調(diào)的是時(shí)效性高可用就像飛機(jī)的備用引擎，備份的引擎應(yīng)該和運(yùn)行的引擎一樣網(wǎng)絡(luò)交付網(wǎng)絡(luò)交付要求資源可遠(yuǎn)程使用云計(jì)算具有提供資源靈活管理的能力如何實(shí)施云計(jì)算？高校：資源的集約化管理需求云計(jì)算：資源的集約化供給能力提綱背景介紹平臺(tái)介紹服務(wù)器虛擬化方案服務(wù)器虛擬化環(huán)境下教育應(yīng)用支撐優(yōu)化方案面向辦公、虛擬實(shí)驗(yàn)室的桌面虛擬化方案平臺(tái)未來(lái)規(guī)劃總結(jié)服務(wù)器虛擬化方案虛擬化技術(shù)是解決資源靈活管理的基礎(chǔ)服務(wù)器虛擬化技術(shù)本質(zhì)就是“軟件定義計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)”提高資源管理靈活性支持云計(jì)算平臺(tái)“按需、彈性、網(wǎng)絡(luò)交付和高可用”四大特點(diǎn)計(jì)算虛擬化網(wǎng)絡(luò)虛擬化存儲(chǔ)虛擬化高性能高可靠虛擬化OS應(yīng)用OS應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)高效和高可靠的虛擬化技術(shù)？服務(wù)器虛擬化-計(jì)算虛擬化1-集群化管理18集群化統(tǒng)一管理，自動(dòng)負(fù)載均衡服務(wù)器虛擬化-網(wǎng)絡(luò)虛擬化1-物理機(jī)和虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)隔離19安全：物理機(jī)網(wǎng)絡(luò)和虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)隔離管理虛擬機(jī)的物理網(wǎng)卡轉(zhuǎn)化成虛擬交換機(jī)，物理機(jī)不駐留虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)包服務(wù)器虛擬化-網(wǎng)絡(luò)虛擬化2-虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間邏輯隔離20安全：虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)vlan邏輯隔離每個(gè)組織或個(gè)人“獨(dú)享”網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器虛擬化-存儲(chǔ)虛擬化1-接管存儲(chǔ)21接管異構(gòu)的物理存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)化為同構(gòu)的文件邏輯存儲(chǔ)模式雙鏈路

物理存儲(chǔ)NAS磁盤(pán)組SAN虛擬卷虛擬卷

文件存儲(chǔ)

存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)虛擬機(jī)服務(wù)器虛擬化-存儲(chǔ)虛擬化2-按使用空間大小存儲(chǔ)虛擬機(jī)按使用大小存儲(chǔ)虛擬機(jī)實(shí)際存儲(chǔ)空間為50G虛擬機(jī)聲明存儲(chǔ)空間為200G服務(wù)器虛擬化-存儲(chǔ)虛擬化2-異地增量式災(zāi)備“動(dòng)態(tài)環(huán)境”A中心“動(dòng)態(tài)環(huán)境”B中心跨云中心增量式災(zāi)備周期性同步增量信息服務(wù)器虛擬化服務(wù)器虛擬化-計(jì)算虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)虛擬化使得系統(tǒng)得以集中管理服務(wù)器虛擬化-高性能保障1-緩存技術(shù)基于緩存的提高磁盤(pán)寫(xiě)速度，提高30%服務(wù)器虛擬化-高性能保障2-樹(shù)結(jié)構(gòu)虛擬機(jī)備份采用鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行，我們采用深度為2的樹(shù)結(jié)構(gòu)打斷鏈長(zhǎng)，性能提高3倍鏈結(jié)構(gòu)數(shù)結(jié)構(gòu)服務(wù)器虛擬化-高可靠保障事前預(yù)防、事后恢復(fù)服務(wù)器虛擬化-高可靠保障-事前預(yù)防采用資源消耗預(yù)測(cè)機(jī)制和基于閾值的預(yù)警機(jī)制虛擬機(jī)資源池主節(jié)點(diǎn)宕機(jī)，資源池失效備份節(jié)點(diǎn)備份節(jié)點(diǎn)成為主節(jié)點(diǎn)主節(jié)點(diǎn)從節(jié)點(diǎn)原主節(jié)點(diǎn)虛擬機(jī)被接管主節(jié)點(diǎn)選舉新的備份節(jié)點(diǎn)控制流從節(jié)點(diǎn)備份節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽(tīng)通道監(jiān)聽(tīng)通道服務(wù)器虛擬化-高可靠保障-事后恢復(fù)服務(wù)器虛擬化環(huán)境下教育應(yīng)用支撐優(yōu)化方案應(yīng)用支撐優(yōu)化-視角的不同？教學(xué)應(yīng)用：服務(wù)質(zhì)量視角服務(wù)器虛擬化：資源視角分流關(guān)注的視角應(yīng)用支撐優(yōu)化-視角不同的示例應(yīng)用維護(hù)人員？機(jī)房維護(hù)人員？30秒網(wǎng)頁(yè)響應(yīng)？應(yīng)用支撐優(yōu)化—為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？非虛擬化環(huán)境虛擬化環(huán)境非虛擬化環(huán)境下教學(xué)應(yīng)用獨(dú)占底層網(wǎng)絡(luò)資源？教學(xué)應(yīng)用“分時(shí)復(fù)用”底層網(wǎng)絡(luò)資源，會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)，教學(xué)應(yīng)用會(huì)因IO瓶頸而導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量違約。是應(yīng)用維護(hù)人員管？還是機(jī)房維護(hù)人員管？應(yīng)用支撐優(yōu)化—機(jī)房維護(hù)人員只關(guān)心提供虛擬化技術(shù)虛擬化是一種通用技術(shù)，并不關(guān)心上面是運(yùn)行的是教學(xué)應(yīng)用，還是機(jī)械制圖等其它應(yīng)用。但是我們提供多種多樣虛擬化技術(shù)。能滿足教學(xué)應(yīng)用進(jìn)行智能化資源管理的所有需求。虛擬化技術(shù)虛擬機(jī)池化管理部署、日志、權(quán)限、系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施虛擬機(jī)管理、虛擬網(wǎng)絡(luò)管理、虛擬存儲(chǔ)管理監(jiān)控、診斷、恢復(fù)、應(yīng)用支撐優(yōu)化—應(yīng)用維護(hù)人員不會(huì)關(guān)心如何使用虛擬化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用維護(hù)者只需關(guān)心業(yè)務(wù)邏輯是否正確，其它并不關(guān)心。就像寫(xiě)信一樣我要寫(xiě)信到上海，只需關(guān)心信的內(nèi)容，而不需關(guān)心信怎么到上海，那是郵局的事情。北京上海應(yīng)用支撐優(yōu)化—矛盾我們需要一種基于虛擬化的應(yīng)用支撐優(yōu)化方案來(lái)解決矛盾應(yīng)用支撐優(yōu)化—這種方案應(yīng)該是“中間件＋虛擬化”一體化方案應(yīng)用虛擬化軟件物理機(jī)中間件Internet傳統(tǒng)中間件廠商往往專(zhuān)注于應(yīng)用需求的理解與支撐，很少涉及利用虛擬化技術(shù)管理物理資源的傳統(tǒng)虛擬化廠商往往專(zhuān)注于屏蔽底層物理資源的異構(gòu)性，提供快速便捷的虛擬化資源供給，很少涉及應(yīng)用需求的理解應(yīng)用支撐優(yōu)化—“中間件＋虛擬化”融合是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)用虛擬化軟件物理機(jī)中間件收購(gòu)收購(gòu)應(yīng)用支撐優(yōu)化方案——我們的方案-回答三大問(wèn)題應(yīng)用服務(wù)器虛擬化物理機(jī)應(yīng)用支撐優(yōu)化應(yīng)用如何遷到虛擬化環(huán)境？應(yīng)用運(yùn)行時(shí)如何自管理？應(yīng)用出錯(cuò)時(shí)如何恢復(fù)？應(yīng)用支撐優(yōu)化——如何遷移？…服務(wù)器1服務(wù)器2服務(wù)器N虛擬化資源管理層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用使用虛擬機(jī)空閑虛擬機(jī)日志（1）基于日志智能分析應(yīng)用資源需求變化（2）根據(jù)用戶(hù)規(guī)則給出應(yīng)用的初始資源配置建議（3）基于打分機(jī)制的應(yīng)用部署節(jié)點(diǎn)自動(dòng)選擇應(yīng)用支撐優(yōu)化——如何自管理垂直擴(kuò)展水平擴(kuò)展性應(yīng)用如何彈性伸縮分析應(yīng)用支撐優(yōu)化——如何自管理——縱向管理主動(dòng)感知應(yīng)用組件類(lèi)型，如數(shù)據(jù)庫(kù)，并針對(duì)其關(guān)鍵資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)給出數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)容建議智能關(guān)聯(lián)到關(guān)鍵資源監(jiān)控界面，并給出分析結(jié)論監(jiān)測(cè)預(yù)警建議全局預(yù)警與定位應(yīng)用支撐優(yōu)化——如何自管理——橫向管理應(yīng)用訪問(wèn)讀太重，IO資源成為瓶頸，吞吐量上不去給出彈性伸縮指令實(shí)例數(shù)增加，吞吐量增加２倍問(wèn)題分析與定位智能伸縮用戶(hù)決策應(yīng)用支撐優(yōu)化——如何恢復(fù)AppOSAppOSAppOSApplicationstaterecoveryprimaryAppOSAppOSAppOSBackup運(yùn)行時(shí)周期性同步，出錯(cuò)后快速恢復(fù)面向辦公、虛擬實(shí)驗(yàn)室的桌面虛擬化方案桌面虛擬化——原理圖鍵盤(pán)/鼠標(biāo)信號(hào)發(fā)送到桌面云服務(wù)端服務(wù)端發(fā)送屏幕信號(hào)到客戶(hù)端在后臺(tái)服務(wù)端運(yùn)行應(yīng)用程序桌面映像分發(fā)應(yīng)用程序共享客戶(hù)端“小盒子”服務(wù)器虛擬化端

桌面虛擬化——架構(gòu)圖提綱背景介紹平臺(tái)介紹服務(wù)器虛擬化方案服務(wù)器虛擬化環(huán)境下教育應(yīng)用支撐優(yōu)化方案面向辦公、虛擬實(shí)驗(yàn)室的桌面虛擬化方案平臺(tái)未來(lái)規(guī)劃總結(jié)提綱背景介紹平臺(tái)介紹服務(wù)器虛擬化方案服務(wù)器虛擬化環(huán)境下教育應(yīng)用支撐優(yōu)化方案面向辦公、虛擬實(shí)驗(yàn)室的桌面虛擬化方案平臺(tái)未來(lái)規(guī)劃總結(jié)教學(xué)云平臺(tái)軍械工程學(xué)院應(yīng)用平臺(tái)測(cè)試環(huán)境生產(chǎn)環(huán)境接管全院29個(gè)應(yīng)用，在高并發(fā)等復(fù)雜場(chǎng)景下“零故障”穩(wěn)定運(yùn)行2個(gè)多月2013年初完成29個(gè)應(yīng)用及其10T數(shù)據(jù)的