虛擬技術(shù)在校園建設(shè)中實(shí)踐應(yīng)用

精品文檔-下載后可編輯虛擬技術(shù)在校園建設(shè)中實(shí)踐應(yīng)用1虛擬技術(shù)概述

虛擬技術(shù)是存在于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的概念，是一種通過(guò)整合或分區(qū)已有的計(jì)算機(jī)資源，對(duì)原來(lái)的資源配置進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而提供更優(yōu)質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)的技術(shù)。在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，虛擬化被視為一種方法，它可以對(duì)計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行邏輯分配。這只是一般意義的理解，隨著數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，虛擬化被賦予了新的定義，涵蓋范圍也有所擴(kuò)大。通過(guò)分析和總結(jié)，認(rèn)為虛擬化應(yīng)包括三個(gè)層面的含義：首先，資源是虛擬化活動(dòng)的主體，它即可是類(lèi)如CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)等硬件資源，亦可是類(lèi)如操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、文件系統(tǒng)等軟件資源；其次，虛擬化脫離于物理限制之外，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)資源邏輯分配；再次，虛擬化分配計(jì)算機(jī)資源時(shí)，隱藏了部分不涉及用戶(hù)操作的細(xì)節(jié)，為用戶(hù)提供了基本相同的物理資源功能。在虛擬技術(shù)所創(chuàng)造的環(huán)境中，用戶(hù)可實(shí)現(xiàn)資源在現(xiàn)實(shí)中的部分功能。虛擬技術(shù)在軟件中植入了一個(gè)虛擬層，實(shí)現(xiàn)了下層資源抽象轉(zhuǎn)換并為上層使用，通過(guò)時(shí)間以及空間上的分化，將計(jì)算機(jī)資源抽象成一份或多份。

2數(shù)字化校園建設(shè)中遇到的問(wèn)題

一個(gè)完整、可用的計(jì)算機(jī)包含了硬件和軟件兩個(gè)部分，兩者互不同步最終會(huì)影響計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。為保證運(yùn)行系統(tǒng)的可靠性以及對(duì)新硬件的支持，很多用戶(hù)被迫選擇購(gòu)入新的服務(wù)器，即使原來(lái)的應(yīng)用并不需要更多、更新的內(nèi)存和CPU支持。這無(wú)疑增加了用戶(hù)的成本，加大了后期維護(hù)及消耗費(fèi)用。這些問(wèn)題都不同程度的存在于校園網(wǎng)絡(luò)中心上，具體表現(xiàn)為：服務(wù)器要求電力、制冷能力高，日常消耗大；服務(wù)器維護(hù)投入增大，管理不到位；服務(wù)器的故障發(fā)生頻率偏高，服務(wù)功能弱化；計(jì)算機(jī)資源分配不科學(xué)，得不到合理使用等。這些問(wèn)題都是數(shù)字化校園建設(shè)中客觀(guān)存在，亟待解決。然而，虛擬技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用可以替代多個(gè)服務(wù)器，解決了用戶(hù)不斷購(gòu)買(mǎi)新服務(wù)器的難題，節(jié)約了用戶(hù)使用成本。因此，數(shù)字化校園建設(shè)中應(yīng)用虛擬技術(shù)是必然趨勢(shì)。

3數(shù)字化校園建設(shè)中虛擬技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

虛擬技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用，強(qiáng)化了服務(wù)器的服務(wù)功能，節(jié)約了使用成本，加速了校園信息化步伐。結(jié)合虛擬技術(shù)的特性和優(yōu)勢(shì)，提出了相應(yīng)的虛擬技術(shù)應(yīng)用方案，即支持便攜式服務(wù)、支持網(wǎng)絡(luò)教室服務(wù)、數(shù)據(jù)備份方案以及DSR技術(shù)應(yīng)用方案，以供參考。

3.1支持便攜式服務(wù)方案

在校園日常教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主要場(chǎng)所，具有一定的學(xué)時(shí)限制。學(xué)生想在課后加強(qiáng)課程實(shí)驗(yàn)練習(xí)時(shí)，常?？嘤趯?shí)驗(yàn)環(huán)境缺乏的狀況，最終不了了之，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。為有效解決這一難題，學(xué)校在數(shù)字化校園建設(shè)中引入虛擬技術(shù)，為學(xué)生提供已部署好的實(shí)驗(yàn)虛擬機(jī)文件。當(dāng)學(xué)生有需要時(shí)，只需將該文件拷貝到存儲(chǔ)設(shè)備上，在自己實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)地將拷貝實(shí)驗(yàn)虛擬機(jī)文件部署到計(jì)算機(jī)上，并啟動(dòng)虛擬機(jī)則可繼續(xù)進(jìn)行研究學(xué)習(xí)。在宿主機(jī)上，每一臺(tái)虛擬機(jī)都是以文件或文件夾的方式存儲(chǔ)的，方便移動(dòng)和攜帶。除此之外，學(xué)校在開(kāi)展知識(shí)講座活動(dòng)時(shí)，基本都會(huì)涉及到演示環(huán)節(jié)，但不是所有的會(huì)場(chǎng)都會(huì)裝載演示所需的系統(tǒng)或軟件，此時(shí)我們就可以利用虛擬技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)虛擬機(jī)文件，虛化出演示所需的環(huán)境，省卻了一些不必要的麻煩。

3.2支持網(wǎng)絡(luò)教室服務(wù)方案

區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教室多用戶(hù)支持操作系統(tǒng)的服務(wù)方式，虛擬技術(shù)提供的是虛擬機(jī)服務(wù)方式，具有隔離性強(qiáng)、使用權(quán)限高、資源分配公平等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。在虛擬技術(shù)所支持的網(wǎng)絡(luò)教室服務(wù)中，每一位用戶(hù)都單獨(dú)擁有一臺(tái)虛擬機(jī)供自己使用，這就需要校園解決多數(shù)量虛擬主機(jī)快速啟動(dòng)的技術(shù)難題，以保證每一位學(xué)生的交互式體驗(yàn)，讓學(xué)生了解虛擬技術(shù)并學(xué)會(huì)使用虛擬技術(shù)。另外，為更好的發(fā)揮服務(wù)器的服務(wù)，校園應(yīng)不斷增加計(jì)算機(jī)虛擬化系統(tǒng)的高可用性，使服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，無(wú)需重啟，單獨(dú)依靠虛擬機(jī)自身就完成重啟和故障切換，從而減免不必要成本投入，簡(jiǎn)化維護(hù)步驟。

3.3數(shù)據(jù)備份方案

一般而言，運(yùn)行在虛擬機(jī)上的軟件都是較為關(guān)鍵的，且涉及到的信息數(shù)量龐大。為了確保系統(tǒng)服務(wù)通暢以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息的完整性，我們必須要進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。常規(guī)上，數(shù)據(jù)備份主要分為兩種，即本地?cái)?shù)據(jù)備份和異地?cái)?shù)據(jù)備份。而本地?cái)?shù)據(jù)備份又涵括了數(shù)據(jù)全備份和增量備份兩種方式。所謂的數(shù)據(jù)全備份是指在某一特定的時(shí)段，對(duì)所有關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；數(shù)據(jù)增量備份則是指對(duì)發(fā)生改變的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，具有操作快、恢復(fù)耗時(shí)等特點(diǎn)。為了保證數(shù)據(jù)備份的有效性，我們可以在兩臺(tái)不同的服務(wù)器上安裝相同的虛擬機(jī)運(yùn)行環(huán)境和應(yīng)用，兩者互為備份。一旦其中一臺(tái)服務(wù)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)服務(wù)器則會(huì)迅速補(bǔ)足缺位，保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。依據(jù)全備份和增量備份的特性和優(yōu)勢(shì)，我們可以規(guī)定備份時(shí)長(zhǎng)，一個(gè)星期進(jìn)行一次全備份，一天進(jìn)行一次增量備份，從而保證備份數(shù)據(jù)的完整性。

3.4DSR技術(shù)應(yīng)用方案

VMware虛擬機(jī)是我們常用虛擬機(jī)中的一種。它所采用的DSR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)資源的分布式調(diào)度，即將同屬于一個(gè)刀片集群的資源放置到計(jì)算機(jī)軟件的資源池中，并進(jìn)行系統(tǒng)的管理。如此一來(lái)，縮減了我們的資源管理范圍，簡(jiǎn)化了操作系統(tǒng)在虛擬機(jī)上的部署步驟。具體而言，就是我們?cè)谔摂M機(jī)上部署某項(xiàng)操作系統(tǒng)時(shí)，無(wú)需再考慮資源的分配，而只需將資源放置到對(duì)應(yīng)的資源池中即可。DSR技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用，極大縮減了網(wǎng)絡(luò)的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間和連接實(shí)現(xiàn)，它通過(guò)對(duì)服務(wù)器、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)連接的虛擬化，將一臺(tái)物理服務(wù)器上的虛擬機(jī)準(zhǔn)備執(zhí)行的狀態(tài)準(zhǔn)確而又快速的轉(zhuǎn)移到另外一臺(tái)物理服務(wù)器上，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)停機(jī)。此項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)中存在的一些突發(fā)性訪(fǎng)問(wèn)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行資源調(diào)配。譬如，現(xiàn)代高校都逐步建立了校園網(wǎng)站，并實(shí)現(xiàn)了選課數(shù)字化。在某一時(shí)段，學(xué)生會(huì)在這一操作系統(tǒng)上進(jìn)行集中選課，對(duì)該網(wǎng)頁(yè)的訪(fǎng)問(wèn)量極大。以往高校為了滿(mǎn)足學(xué)生的訪(fǎng)問(wèn)需求，大部分都購(gòu)置了性能高的硬件平臺(tái)，但是對(duì)其使用也就短短的幾周，造成了學(xué)校一定的資本浪費(fèi)。而DSR虛擬技術(shù)則很好的解決了這一難題，我們只要在訪(fǎng)問(wèn)集中的時(shí)段，在選課系統(tǒng)預(yù)留出滿(mǎn)足需求的資源即可。虛擬技術(shù)在校