校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)論文
前言
隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，校園信息化建設(shè)已必不可少，各級學(xué)校或多或少的都在建設(shè)各種教學(xué)、管理、科研等應(yīng)用系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)的建設(shè)中，由于缺乏技術(shù)力量及相關(guān)業(yè)務(wù)指導(dǎo)，基本上都是按照軟件廠商的要求環(huán)境予以建設(shè)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間各自為政、彼此孤立，從而造成了硬件資源浪費、系統(tǒng)運行不暢、管理難度大等系列問題。本文針對目前校園業(yè)務(wù)系統(tǒng)的部署情況進行分析其存在的問題，從而找到一個可行的解決方案，建立一個統(tǒng)一的、提高硬件資源利用率的、便于管理的、性能優(yōu)良的校園數(shù)據(jù)中心。
1傳統(tǒng)應(yīng)用建設(shè)模式及存在的問題
1.1傳統(tǒng)的建設(shè)模式
傳統(tǒng)的應(yīng)用建設(shè)，基本上都是遵循軟件廠家的要求，根據(jù)軟件廠家的要求條件去部署服務(wù)器及應(yīng)用系統(tǒng)，基本上都遵循如下原則：
(1)一個業(yè)務(wù)系統(tǒng)配備一臺服務(wù)器，服務(wù)器的性能和硬盤空間上基本都達到或高于軟件廠家的要求;
(2)業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫部署在同一臺服務(wù)器中;
(3)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份就備份在業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器中;
(4)沒有做任何其它的數(shù)據(jù)安全保障措施。
1.2存在的問題
傳統(tǒng)的應(yīng)用建設(shè)，由于基本上都是遵循軟件廠家的建設(shè)部署要求，因此存在如下問題：
每個應(yīng)用都需要配備一臺服務(wù)器，當應(yīng)用系統(tǒng)越來越多時，酉己備的服務(wù)器也就越來越多，并且隨著服務(wù)器的增多，管理也原來越難;校園的應(yīng)用系統(tǒng)，使用人群基本固定，訪問量一般都不大，單個系統(tǒng)對硬件的資源要求不高，單個業(yè)務(wù)系統(tǒng)搭配一臺服務(wù)器，造成硬件資源浪費過大;—旦服務(wù)器硬件損壞或著操作系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)崩潰，需要全新重裝及重新配置業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如果沒有安裝和調(diào)試配置業(yè)務(wù)系統(tǒng)的`技術(shù)能力，只能求助與廠商，受廠商牽制過大，業(yè)務(wù)恢復(fù)周期過長;業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)庫部署在同一臺服務(wù)器上，對于并發(fā)數(shù)要求高的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如教務(wù)系統(tǒng)選課時，服務(wù)器會處理不過來，造成業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用不暢甚至系統(tǒng)宕機，無法提供服務(wù)等后果;備份與業(yè)務(wù)系統(tǒng)同在一臺服務(wù)器上，如果一旦硬件損壞，所有數(shù)據(jù)將都丟失，帶來災(zāi)難性的破壞;業(yè)務(wù)系統(tǒng)過于分散，帶來管理的不便;服務(wù)器數(shù)量過多，耗電過大，不符合當下節(jié)能減排的環(huán)保要求。
2優(yōu)化建設(shè)模式
由于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式存在著諸多問題，因此需要尋求一種新的建設(shè)模式與結(jié)構(gòu)，來解決這些存在的問題，通過對傳統(tǒng)建設(shè)模式的分析并進行優(yōu)化改進，建立以存儲中心、數(shù)據(jù)庫中心、虛擬化業(yè)務(wù)系統(tǒng)集群、數(shù)據(jù)備份中心于一體的新型數(shù)據(jù)中心，從而避免了傳統(tǒng)模式帶來的問題，提高了信息中心的整體水平，提高了硬件資源的利用率，更加便于管理，使得整個校園信息化建設(shè)達到一個新的高度。
2.1建立雙活存儲中心，數(shù)據(jù)集中存儲
在系統(tǒng)的最底層，建立存儲中心，存儲中心根據(jù)整個校園數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲量來確定存儲的空間大小。存儲中心主要保存三類數(shù)據(jù)：一是，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)化庫數(shù)據(jù);二是，虛擬化業(yè)務(wù)集群的虛擬機數(shù)據(jù);三是，業(yè)務(wù)系統(tǒng)所生成的非結(jié)構(gòu)化文件型數(shù)據(jù)。一般數(shù)據(jù)庫中心和虛擬化業(yè)務(wù)系統(tǒng)集群通過FC方式連接存儲，非結(jié)構(gòu)化文件型數(shù)據(jù)通過iSCSI方式連接存儲。
通過建立存儲中心：一是，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲，便于了數(shù)據(jù)的集中管理，為后期的容災(zāi)備份建設(shè)提供了基礎(chǔ);二是，數(shù)據(jù)集中存儲后，數(shù)據(jù)庫中心服務(wù)器就可以實現(xiàn)雙機熱備，確保數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行;三是，為虛擬化服務(wù)器提供存儲空間，實現(xiàn)了虛機在不同物理服務(wù)器間的漂移，即使某臺物理服務(wù)器宕機，也可確保業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定不間斷運行;四是通過存儲的雙活系統(tǒng)建立存儲間的冗余，確保了數(shù)據(jù)保存的安全性和穩(wěn)定性，提高了存儲的性能，建立雙活機制后，即使其中的一臺存儲出現(xiàn)故障，另一臺存儲還是在工作，不用擔(dān)心數(shù)據(jù)的丟失與系統(tǒng)的中斷，保障了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和高性能性。
2.2建立數(shù)據(jù)庫中心，應(yīng)用與數(shù)據(jù)分離
校園的業(yè)務(wù)系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)，基本上都是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)均存放于數(shù)據(jù)庫中，很少有業(yè)務(wù)系統(tǒng)有文件型數(shù)據(jù)，因此，將業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫分離部署，建立專門的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，所有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均存放在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，而業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器只負責(zé)運行業(yè)務(wù)系統(tǒng)，不負責(zé)存放數(shù)據(jù)。同時，由于引進了存儲中心，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以采用雙擊熱備，數(shù)據(jù)庫文件存放于存儲，確保了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)分離后：一是，業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器不再負責(zé)運行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，僅僅只負責(zé)運行業(yè)務(wù)系統(tǒng)，大大的降低了對業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器的硬件資源要求，提高了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的處理能力;二是，各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫集中管理，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)庫形式及版本，提高了數(shù)據(jù)庫的運行效率;三是，數(shù)據(jù)庫集中后，方便了數(shù)據(jù)庫的備份及安全的統(tǒng)一管理;四是，在管理上實現(xiàn)了統(tǒng)一管理，降低了管理成本。
2.3建立虛擬化業(yè)務(wù)集群，合理分配硬件資源，確保業(yè)務(wù)不中斷
建立虛擬化集群，利用少量的幾臺物理服務(wù)器實現(xiàn)多臺服務(wù)器的要求。每建立一個虛擬機即為一臺服務(wù)器，可以根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的訪問并發(fā)量及運行環(huán)境來統(tǒng)一、合理分配硬件資源。
通過虛擬化集群的建立：一是，實現(xiàn)了硬件資源的合理分配，降低了服務(wù)器的投入成本;二是，由于虛擬化集群，所有虛機均保存在存儲中，即使某臺物理服務(wù)器宕機了，系統(tǒng)也會將虛機自動遷移到其它的物理服務(wù)器上運行，確保了業(yè)務(wù)系統(tǒng)不會因為物理服務(wù)器的宕機而停止業(yè)務(wù)，保障了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和流暢性;三是，提高了服務(wù)器操作系統(tǒng)的安裝時間，虛機的建立，可以直接通過模版的方式直接部署新的虛機，新部署一臺服務(wù)器系統(tǒng)，可以由傳統(tǒng)的幾個小時縮短到幾分鐘，提高了管理效率;四是，提高了故障處理及維護能力，傳統(tǒng)的服務(wù)器系統(tǒng)故障，諸如中毒、操作系統(tǒng)奔潰等故障，需要重新安裝操作系統(tǒng)、重新安裝及配置業(yè)務(wù)系統(tǒng)，而虛機集群通過快照功能，一旦服務(wù)器出現(xiàn)，通過快照幾分鐘就可以恢復(fù)，大大的提高了管理效率及減少了對服務(wù)器部署的技術(shù)要求。
2.4建立數(shù)據(jù)備份中心，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行專業(yè)集中備份
為保障數(shù)據(jù)的安全，建立數(shù)據(jù)備份中心，通過專業(yè)的備份軟件，完成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、虛擬化集群、結(jié)構(gòu)化文件型數(shù)據(jù)的備份。備份系統(tǒng)要求能增量備份，并有去重能力，以減少對備份系統(tǒng)的存儲空間的占用，利用有限的空間備份更多的數(shù)據(jù)。備份系統(tǒng)具有自動恢復(fù)功能，當業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)被破壞丟失時，可以自動恢復(fù)最近或指定時間點的備份，以最快的速度恢復(fù)業(yè)務(wù)的運行，保障數(shù)據(jù)的安全及減少業(yè)務(wù)系統(tǒng)的宕機時間。
3小結(jié)
通過對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化，提高了服務(wù)器硬件資源的利用率，且能合理的分配硬件資源;大大的提高了數(shù)據(jù)安全性，同時保障了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不間斷穩(wěn)定運行;提高了整個系統(tǒng)的管理能力，簡化了管理模式，讓管理人員從繁雜的管理中解脫出來;硬件資源投入減少，降低了投資成本，同時節(jié)約了能源，符合了綠色節(jié)能的環(huán)保要求。
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