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基于学校现有IT系统的云计算平台建设方案的分析

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詹光腾

摘要：随着全球范围的信息技术进步，云计算（Cloud Computing）已是新一代互联网、物联网、移动互联的引擎和神经中枢。以云计算为技术支撑的各种云平台极大地改变了人类信息创造、传递、接受、存储、互动、加工等方式，目前在技术上已越来越成熟。在新的教学模式以及优质教育资源共享等方面，云计算平台的建设将为学校的IT系统提供变革式的技术支撑。

关键词：IT系统；云计算；管理平台

1学校信息技术（IT）系统现状分析

学校IT系统建设虽然取得了很大的成绩，但是仍然是按照传统模式进行建设，这种建设模式存在以下问题：

（1）IT资源利用率低

学校应用系统与IT资源单独绑定，每个应用都需要按照其峰值业务量进行IT资源的配置，这导致在大部分时间许多IT资源都处于闲置状态，不仅造成服务器、存储等rr资源利用率较低，造成设备投资的浪费。

（2）IT建设成本高

在传统IT建设模式下，随着学校信息化业务的快速增加，服务器、网络、存储等IT设备数量也会迅速增加，会造成IT设备采购成本的大幅上升。

（3）IT业务部署缓慢

在传统IT建设模式下，每一次新业务部署都要经历硬件选型、采购、安装、应用软件开发、上线等步骤，使得新业务的部署非常缓慢，难于满足学校信息化业务快速发展的需求。

（4）IT建设和管理分散

现有IT系统采用分业务系统建设的模式，各业务系统采用单独的IT设备，各业务系统IT资源无法进行共享和统一管理，造成整个IT系统缺乏弹性和难于管理，无法满足快速变化的业务需要和提高IT管理的效率。

综上所述，建议学校采用最新的云计算技术，建设学校的云计算平台，包括服务器、存储等资源池的建设，解决IT资源使用率低、IT建设成本高、IT业务部署缓慢、可靠性低、IT资源共享和统一管理等问题。

2学校云计算平台建设方案

2.1建设目标

以学校现有数据中心为基础，建设学校云计算平台，主要建设目标有：

（1）建设高度共享一的云计算资源池，提高rr资源的使用效率，降低IT投资及运维成本，同时也实现业务的快速部署。

（2）在建成共享的云计算资源池上，建设学校私有云，为学校IT用户提供IaaS云计算服务，大大提高IT建设的效率，大大降低整個IT系统TCO成本。

2.2建设原则

学校云计算平台基于如下原则进行建设：

（1）先进性

云计算平台建设采用的产品和技术具有云技术的先进性，保障云平台的使用5年内不落后。

（2）高可靠性

云计算平台作为承载交通业务的重要IT基础设施，承担着稳定运行的重任，云计算平台的建设应从云资源池（计算、存储、网络）、虚拟化平台、云平台等多个层面充分考虑高可用性，保证业务的连续性。

（3）可扩展性

云计算平台可通过简单的硬件扩容达到系统动态扩容的目的，可动态增加云计算资源，满足应用和用户不断增长的需要。

（4）易管理

云平台要实现私有云IaaS服务，云计算资源（计算、存储、网络）要实现动态调度和分配，从云计算资源的申请、审批到分配部署实现自动化和统一管理。

（5）开放性

云计算平台建设采用开放性原则，保证符合云计算标准的不同厂商云设备能很好兼容，所以设备的选型应充分考虑对已有的云计算相关标准的支持（如EVB/802.1Qbg等）。

2.3学校云计算平台建设方案

根据学校云计算平台的建设目标和建设原则，云计算总体架构如上图所示，整个云计算平台由以下2部分组成：

（1）资源池建设

（2）云管理中心建设

2.3.1资源池建设方案

如图1所示，学校计算资源池由物理主机构成，物理主机主要是X86服务器，IBM小型机的虚拟化不考虑，物理主机可以利用原有服务器或新购高性能服务器。学校原有的3台物理服务器浪潮NF8520可以利用（共6个CPU），可做虚拟化原有服务器内存较少（2～4G），至少扩展到16G才能支持虚拟化软件的运行。

云计算共享存储对性能要求较高，建议利用现有的l套性价比优的Fc存储浪潮AS500G3，统一存放新增的虚拟机影像文件。

2.3.2云管理中心建设

部署云管理软件，实现对云计算资源池的统一管理和私有云业务服务，具体技术参数如表1。

2.3.3应用迁移规划

针对学校IT现状，本次方案建议分以下三个步骤将现有业务应用逐步迁移至云计算平台中，如图2所示。

第一步：搭建云计算基础资源池及管理平台：保证云计算IaaS平台的最小工作环境，构建网络、计算、存储资源池。

第二步：业务的P2V迁移：主要针对交通厅现有应用系统进行逐步迁移，保证迁移过程中不影响其他业务应用，如下表所示把各种业务迁移到不同的安全域内。

第三步：资源池的整合与扩展：将已迁移到云平台中的业务应用之前所采用的物理服务器、存储资源逐步整合到云计算资源池中，实现对现有设备的利旧，最大化的保证投资，同时进一步扩大云计算资源池。

3学校云计算平台建设的优势分析

建设学校云计算平台相对现有IT系统有如下优势：

（1）大大降低IT建设和运维的总成本（TCO降低30-60%）

通过将整合多个物理服务器到一个物理服务器降低40%-软件硬件成本；每个服务器的平均利用率从5%-15%提高到60%-80%；降低70-80%运营成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。

（2）大大提高IT系统的运营效率

新业务部署时间从小时级到分钟级，服务器重建和应用加载时间从原有IT系统的20-40 hrs缩短到云计算平台的15-30 min，每年节省10，00人/小时（30台服务器）；以前硬件维护需要之前的数天/周的变更管理准备和1-3小时维护窗口，现在可以进行零宕机硬件维护和升级。

（3）实现IT资源的动态分配

将所有IT资源作为云计算资源统一进行管理，实现云计算资源的高度共享，并按需自动进行动态云计算资源的调配，同时无需中断现有的业务可在线进行IT硬件资源的扩容。

（4）大大提高IT系统的可靠性

云计算管理平台对数据中心IT基础设施进行基于虚拟机集群的集中化管理，虚拟机集群不仅降低了管理的复杂度，而且具有很高的可用性。

（5）私有云实现IT服务的自动化

学校云计算平台为用户提供了一个安全的、多租户的、可自助服务的私有云IaaS服务，通过云计算管理平台提供的虚拟化资源池功能，使IT部门能够将计算、存储和网络等IT资源抽象成按需提供的弹性虚拟资源池，以消费单元（即组织或虚拟数据中心）的形式对外提供服务，ITr部门能够通过完全自动化的自助服务访问，为用户提供这些消费单元以及其他包括虚拟机和操作系统镜像等在内的基础架构和应用服务模板。

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