虛擬化技術在高校圖書館的應用

摘要：虛擬化可以提高系統(tǒng)資源利用率，降低服務器總成本，并實現(xiàn)簡化管理的目的。結合某高校圖書館數(shù)字化服務方案，詳細介紹服務器虛擬化、應用虛擬化、桌面虛擬化技術在圖書館的具體應用。

關鍵詞關鍵詞：虛擬化技術；服務器虛擬化；應用虛擬化；桌面虛擬化

DOIDOI：10.11907/rjdk.161309

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2016）007014303

0引言

大規(guī)模在線開放課程教學資源云平臺建設需要強大的硬件設備與軟件技術支持。而高校圖書館通常集中了學校高性能的計算機與網(wǎng)絡設備、先進軟件工具以及大量電子信息資源，因此具有建設大規(guī)模開放課程教學資源云平臺的良好基礎。

隨著數(shù)字化圖書館的建設，圖書館已成為學校的數(shù)據(jù)資源中心，而作為基礎設施的服務器在數(shù)據(jù)中心建設中起著舉足輕重的作用。由于高校數(shù)字圖書館信息應用建設的投入逐年遞增，承擔這些資源和服務的服務器數(shù)量也越來越多，服務器的整合規(guī)劃管理面臨巨大挑戰(zhàn)。過去數(shù)字圖書館數(shù)據(jù)中心建設模式為縱向結構，由于傳統(tǒng)服務器的硬件和操作系統(tǒng)的綁定，使得服務器之間無法復用計算資源，只能通過為不同業(yè)務單元分別堆加服務器來滿足業(yè)務要求，從而導致服務器得不到有效利用，管理成本和采購成本上升。

應用虛擬化技術整合高校圖書館中的服務器資源，是高校圖書館解決上述問題的一種較為可行的辦法。虛擬化技術一方面能夠幫助高校降低硬件成本，提高服務器使用效率，更重要的是，虛擬化技術能夠較好地消除傳統(tǒng)單一計算機部署的弊端，從根本上實現(xiàn)高校數(shù)字圖書館信息化建設的統(tǒng)一管理與高可用性的目標。

1虛擬化

虛擬化技術是目前信息技術行業(yè)較為流行的技術，其主要目的是將現(xiàn)有計算機資源通過虛擬化方法分成多個計算機資源，分割完成后，這些資源與資源之間就實現(xiàn)了相互獨立，用戶能夠通過虛擬化技術實現(xiàn)提高計算機利用效率和靈活性的目標。計算機虛擬化技術可分為三大類，包括服務器虛擬化技術、應用虛擬化技術、桌面虛擬化技術。

1.1服務器虛擬化

服務器虛擬化通過將服務器硬件與應用系統(tǒng)分離的方法，實現(xiàn)在一臺物理服務器上同時運行多個操作系統(tǒng)的功能。同時，服務器虛擬化提供良好的隔離性和安全性，不但能集中管理網(wǎng)絡上分散的服務和應用，而且可以在各服務和應用之間根據(jù)實際需求動態(tài)地分配服務器資源。

本文擬結合某高校圖書館實際情況介紹服務器虛擬化技術。此高校圖書館目前有HP刀片、Dell、浪潮等品牌的服務器30余臺，存儲為HDS、EMC、浪潮存儲，共計40T。數(shù)字化應用主要有ILAS、TPI學位論文、維普數(shù)據(jù)參考文獻：

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責任編輯（責任編輯：孫娟）庫、超星數(shù)字圖書館、網(wǎng)上報告廳等。在未采取虛擬化方案之前，都是采取“一臺服務器，一個操作系統(tǒng)，一個應用”的模式，服務器的利用率很低。如果把幾種應用安裝在一臺服務器上，難免會造成軟件沖突。虛擬化技術能較好地解決該問題，并提高服務器利用率，節(jié)約硬件經(jīng)濟成本，避免存儲空間浪費。

服務器虛擬化技術就是將多個軟件安裝到同一臺計算機上，一旦出現(xiàn)重大硬件故障可能會影響到所有軟件的正常運行。雖然當前遷移和管理工具在計算機出現(xiàn)故障時，可以將虛擬服務器轉移到另外一臺新的計算機上，但是這些方法在技術上還不十分可靠，從而導致這種設備故障威脅很難消除。因此，在實施服務器虛擬化應用的選擇上，高校圖書館應當采取統(tǒng)一規(guī)劃、逐步實施的方案，可先對一些非核心或是非關鍵數(shù)據(jù)的應用程序與軟件系統(tǒng)（比如：商業(yè)數(shù)據(jù)庫，如維普、超星、網(wǎng)上報告廳，或者非關鍵業(yè)務，如ftp、館內(nèi)交流平臺等）進行虛擬化，而對流通系統(tǒng)、學位論文、圖書館門戶暫不實施虛擬化。

1.2應用虛擬化

應用虛擬化技術就是一種能夠將應用程序與底層系統(tǒng)進行隔離的技術。采用應用虛擬化技術，可以通過在用戶桌面上顯示應用程序界面，進而在服務器上遠程運行程序，而不用管用戶采用的是哪種硬件平臺與操作系統(tǒng)。應用虛擬化技術無需在每個用戶桌面上都部署和管理軟件客戶端系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)客戶端用戶在任何時間、任何地點、使用任何網(wǎng)絡設備、采用任何網(wǎng)絡連接，都能夠高效、快捷、安全、方便地訪問已經(jīng)集中部署在應用虛擬化服務器上的各種應用軟件。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，很多傳統(tǒng)C/S 架構應用軟件在向B/S 架構轉移。但目前市場上還沒有完全基于B/S 架構的商業(yè)圖書館業(yè)務管理系統(tǒng)軟件，用戶計算機必須安裝客戶端軟件才能使用業(yè)務管理系統(tǒng)，這樣給出差在外、異地辦公的圖書館工作人員帶來了諸多不便。例如，某高校圖書館使用ILAS II業(yè)務管理系統(tǒng)，為克服C/S 架構的弊端，將ILAS II客戶端應用程序集中在應用服務器上發(fā)布。客戶端通過網(wǎng)頁瀏覽器間接執(zhí)行應用程序，同時在服務器上配置用戶訪問策略，提高應用安全性，更好地滿足系統(tǒng)維護升級、業(yè)務擴展以及方便用戶使用等需求。

通過實施業(yè)務管理系統(tǒng)的應用虛擬化，可實現(xiàn)圖書館業(yè)務數(shù)據(jù)的集中管理，減少客戶端軟件的安裝與更新升級， 客戶端只需通過瀏覽器就可以訪問基于C/S 及B/S 架構的應用軟件。而所有的數(shù)據(jù)庫都位于中心機房，數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)管理、應用配置、備份工作可實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

1.3桌面虛擬化

桌面虛擬化技術是指實現(xiàn)計算機桌面完全虛擬化，以實現(xiàn)桌面使用安全性和靈活性的目標。桌面虛擬化技術將操作系統(tǒng)和應用程序變成了一種資源，集中存放到后臺計算機上，然后將客戶端用戶的計算機變成一個載體，根據(jù)用戶需求隨時隨地將系統(tǒng)和應用程序通過專有的虛擬桌面協(xié)議發(fā)送到客戶端，讓運算和讀寫完全在本地完成，同時實現(xiàn)了對操作系統(tǒng)以及應用程序和數(shù)據(jù)的集中化管控和集中部署。客戶端用戶只需要記住用戶名和密碼，就能夠隨時隨地通過網(wǎng)絡訪問自己的桌面系統(tǒng)。高校圖書館應用桌面虛擬化技術將用戶使用環(huán)境與系統(tǒng)運行環(huán)境分開，不必同時部屬在同一個位置，這樣既利于用戶的靈活使用，又為系統(tǒng)部門的集中維護和管理提供了方便。

圖1給出了數(shù)字圖書館桌面虛擬化的一個實例，它清楚地闡明了各種應用軟件如何通過虛擬中心配置給數(shù)字圖書館的用戶。可以針對圖書館不同性質的部門，如資源建設部、借閱部、數(shù)字化部等分別設定不同的應用系統(tǒng)環(huán)境，并通過用戶安全性組策略，保證各虛擬桌面數(shù)據(jù)的安全。管理員可以監(jiān)視和審核桌面活動，并可以對多個虛擬桌面進行負載平衡。

圖書館的桌面應用主要包括館員個人工作用機、學生檢索用機、電子閱覽室、多媒體室、培訓室等。個人工作用機因工作人員不同而存放不同的數(shù)據(jù)，屬于非統(tǒng)一業(yè)務桌面應用，而檢索用機和電子閱覽室等公共用機等屬于統(tǒng)一桌面應用。但由于它們的用途不同，根據(jù)需要也會生成不同的虛擬桌面，如圖2所示。

在日常使用中，無論是統(tǒng)一桌面應用還是非統(tǒng)一桌面應用，計算機分布在圖書館的各樓層、各閱覽室中，面對廣泛分布的計算機硬件，計算機使用者要求能在圖書館的任何地方都可以通過PC甚至是手持終端設備訪問自己的桌面環(huán)境。此外，由于計算機硬件種類繁多，用戶修改桌面環(huán)境的需求各有不同，因此計算機桌面標準化也是一個難題。

2業(yè)務整合方案規(guī)劃

本文采用3臺Inspur 5280M3、一臺Inspur 5280M2、兩臺Inspur 8560M2服務器作為ESXI Server，服務器配置如表1所示，服務器通過IP SAN連接至EMC、Inspur存儲，光纖連至HDS磁盤陣列。采用一臺HP 刀片作為vCenter服務器。表1為圖書館業(yè)務虛擬化整合的方案規(guī)劃，系統(tǒng)架構如圖3所示。

該校圖書館有文獻檢索室、電子閱覽室、培訓室近300臺計算機，這些計算機使用時間比較集中，對服務器的處理能力、網(wǎng)絡傳輸速度等要求較高。采用虛擬化之后，使用2臺Inspur 8560M2服務器做集群，按照每50臺計算機終端對應一個虛擬服務器，通過構建6個虛擬服務器，保證所有業(yè)務的正常運行。集群業(yè)務劃分如表2所示。

3結語

虛擬化是計算機應用技術的發(fā)展趨勢，數(shù)字圖書館虛擬化技術的應用推廣必將大大提高數(shù)字圖書館的資源利用和網(wǎng)絡服務水平，對圖書館數(shù)字化服務的高效性和穩(wěn)定性起到重要作用。某高校圖書館的實踐證明，基于虛擬化的業(yè)務整合方案不僅能提升圖書館的服務能力，同時也能為圖書館業(yè)務運行提供全面有效的技術保障。圖書館采用虛擬化技術優(yōu)化信息服務系統(tǒng)需要制定縝密的實施策略，全面做好規(guī)劃是服務器虛擬化實施的關鍵。只有合理規(guī)劃好虛擬化系統(tǒng)架構、合理管理和分配使用權限、建立安全備份機制，才能更好地促進數(shù)字圖書館建設。

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