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圖書(shū)館業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中虛擬化技術(shù)的應(yīng)用研究
摘要：隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，圖書(shū)館的管理工作不斷進(jìn)行改革和發(fā)展，最近幾年，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖書(shū)館管理工作中的應(yīng)用，使得各項(xiàng)工作的開(kāi)展更加的具有科學(xué)和合理�，F(xiàn)階段，在圖書(shū)館管理業(yè)務(wù)開(kāi)展過(guò)程中，虛擬化技術(shù)成為了未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，因此，研究好這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用就顯得十分重要了。本文首先就虛擬技術(shù)圖書(shū)館管理過(guò)程中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了必要的分析，結(jié)合VMware vSphere 平臺(tái)系統(tǒng)，對(duì)圖書(shū)館虛擬化結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，然后就應(yīng)用的效果進(jìn)行了綜合的研究，希望通過(guò)本次研究對(duì)更好的促進(jìn)虛擬技術(shù)的完善和提升有一定的幫助。
關(guān)鍵詞：圖書(shū)館 虛擬技術(shù) 應(yīng)用研究 業(yè)務(wù)管理
隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)階段很多高校的圖書(shū)館核心業(yè)務(wù)數(shù)量在不斷增多，而業(yè)務(wù)重的一些關(guān)鍵性的業(yè)務(wù)對(duì)于系統(tǒng)的可靠性來(lái)說(shuō)其要求也越來(lái)越高，因此，在管理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，保證系統(tǒng)能夠良好的運(yùn)行下去，確保其不受影響，是圖書(shū)館高度關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。目前，在系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，保證高可靠性系統(tǒng)的方式主要有冷備份技術(shù)、雙機(jī)熱備技術(shù)、群集技術(shù)、負(fù)載均衡技術(shù)等幾種，這些技術(shù)在使用過(guò)程中都有其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，現(xiàn)階段，在多數(shù)的圖書(shū)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中，都采用的始終是雙機(jī)熱備技術(shù)，但是這種技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)資源的利用效率較低，需要較長(zhǎng)的時(shí)間去部署，總體方面的成本較高。進(jìn)入新世紀(jì)以后，隨著虛擬技術(shù)不斷發(fā)展和成熟，虛擬化的環(huán)境應(yīng)運(yùn)而生，圖書(shū)館的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)也越來(lái)越多的遷移到虛擬服務(wù)器中，這項(xiàng)技術(shù)不僅提高了資源的利用效率，而且其靈活的遷移應(yīng)用系統(tǒng)以及安全備份、快捷恢復(fù)和保證數(shù)據(jù)應(yīng)用過(guò)程中安全性方面的功能十分強(qiáng)大，在圖書(shū)館業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中應(yīng)用能夠取得不錯(cuò)的效果。
一、虛擬化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析
當(dāng)前，在很多高校的圖書(shū)館業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中，多數(shù)都采用了匯文系統(tǒng)、ILAS 系統(tǒng)、 北郵 MELINETS 系統(tǒng)等對(duì)圖書(shū)館的圖書(shū)文獻(xiàn)進(jìn)行管理。這些系統(tǒng)在運(yùn)行和應(yīng)用過(guò)程中，一個(gè)十分重要的要求就是要保證這些自動(dòng)化的管理系統(tǒng)聯(lián)系能夠連續(xù)和穩(wěn)定的運(yùn)行，在應(yīng)有過(guò)程中系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)給圖書(shū)館的各個(gè)部門(mén)和全體師生借閱圖書(shū)和進(jìn)行文獻(xiàn)查閱帶來(lái)極大的混亂，并且數(shù)據(jù)一旦出現(xiàn)丟失現(xiàn)象，將會(huì)給圖書(shū)館和學(xué)校帶來(lái)巨大的損失和毀滅性的影響�，F(xiàn)階段，很多圖書(shū)館都會(huì)根據(jù)自身運(yùn)行的實(shí)際需求，多數(shù)都采用的是單機(jī)運(yùn)行模式或者雙機(jī)熱備運(yùn)行模式對(duì)圖書(shū)館業(yè)務(wù)進(jìn)行管理，并針對(duì)不同的運(yùn)行模式，從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性等各個(gè)方面采取了一系列針對(duì)性的措施，保證虛擬化的服務(wù)器能夠正常的開(kāi)展服務(wù)工作。但是這兩個(gè)方案在應(yīng)用過(guò)程中都具備一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，單機(jī)運(yùn)行模式其資源的利用效率較低，出現(xiàn)故障之后，自我修復(fù)能力較差。而雙機(jī)熱備運(yùn)行模式雖然其資源利用效率較高，其系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的安全性良好，但是這種系統(tǒng)的整體投資較高，對(duì)圖書(shū)館的資金提出了更高的要求。
二、以VMware vSphere 平臺(tái)為例構(gòu)建虛擬化應(yīng)用結(jié)構(gòu)
1、VMware vSphere 平臺(tái)簡(jiǎn)介
虛擬化技術(shù)是一種從邏輯思維角度出發(fā)的資源配置技術(shù)，其是物理層面的邏輯抽象化。虛擬技術(shù)更好的突破了操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)硬件之間的相互依賴(lài)關(guān)系，對(duì)硬件平臺(tái)和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性、分布性結(jié)和異構(gòu)性進(jìn)行了有效的屏蔽，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)硬件資源的共享和多次重復(fù)使用，能夠提供很多個(gè)獨(dú)立和隔離的應(yīng)用環(huán)境。VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)是目前虛擬化應(yīng)用過(guò)程中比較可靠的一種虛擬化應(yīng)用平臺(tái)，其在運(yùn)行過(guò)程中主要是將應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)的從最基本層將硬件全面分離出來(lái)，簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)操作的步驟，這個(gè)系統(tǒng)主要將服務(wù)器和儲(chǔ)存系統(tǒng)作為一個(gè)整體的資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理，然后為各個(gè)應(yīng)用程序分配相應(yīng)的數(shù)據(jù)資源。 VMware vSphere系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)是目前資源整合管理服務(wù)器群中最佳的應(yīng)用技術(shù)，其可以全面實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)服務(wù)器上虛擬多個(gè)虛擬機(jī)或者對(duì)于多臺(tái)服務(wù)器生長(zhǎng)一個(gè)虛擬服務(wù)機(jī)，可以滿(mǎn)足一臺(tái)物理服務(wù)器完成多種不同的應(yīng)用業(yè)務(wù)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠切實(shí)提高服務(wù)器資源的利用效率，能夠?qū)崿F(xiàn)靈活遷移應(yīng)用系統(tǒng)以及安全備份和進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，從而切實(shí)保證數(shù)據(jù)的應(yīng)用性和安全性。
2、VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)的框架構(gòu)建
從整個(gè)系統(tǒng)框架構(gòu)建過(guò)程中，我們可以將其分為三個(gè)不同的層次，也就是虛擬化層、管理層和接口層，這三個(gè)不同的層面就構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)。首先，對(duì)于虛擬化層面來(lái)說(shuō)。這是VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)最為基礎(chǔ)的一個(gè)層面，其主要包括了基礎(chǔ)框架服務(wù)和應(yīng)用程序的服務(wù)兩個(gè)方面的內(nèi)容。其中基礎(chǔ)框架服務(wù)主要是用來(lái)對(duì)系統(tǒng)中的硬件資源進(jìn)行科學(xué)分配，中，其主要會(huì)涉及到計(jì)算機(jī)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和儲(chǔ)存服務(wù)等幾個(gè)方面的內(nèi)容。在計(jì)算機(jī)服務(wù)中，可以為虛擬機(jī)提供CPU和虛擬化的內(nèi)存功能，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)只是在虛化的環(huán)境中，簡(jiǎn)化并增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能和相應(yīng)的作用，為虛擬機(jī)提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源，而儲(chǔ)存服務(wù)主要中是在VMware vSphere虛擬環(huán)境中提供一個(gè)高效的儲(chǔ)存技術(shù)，這樣可以顯著提升儲(chǔ)存的資源，應(yīng)用程序的服務(wù)主要針對(duì)就是虛擬機(jī)，其可以保證VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)虛擬機(jī)正常的運(yùn)行，使得虛擬機(jī)械具有較高的可靠性、安全性和科擴(kuò)展性等功能;其次，管理層。這是VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)十分重要的一個(gè)層面，其是虛擬化環(huán)境的中央分布點(diǎn)。在VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)中，VMware vCenter Server可以顯著提升系統(tǒng)平臺(tái)在虛擬基礎(chǔ)框架中每一個(gè)級(jí)別上的集中控制點(diǎn)和可見(jiàn)性。通過(guò)主動(dòng)積極的管理，切實(shí)發(fā)揮好VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)的應(yīng)用潛能，其是一個(gè)具有廣泛應(yīng)用性和合作性的伙伴體系支持的可伸縮性和可拓展的應(yīng)用性平臺(tái);最后，接口層。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，學(xué)生和教師可以利用是vSphere Client或者vSphere Web Client客戶(hù)端口的對(duì)圖書(shū)館的資源在VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。而vSphere Client主要是windows應(yīng)用系統(tǒng)中的一個(gè)應(yīng)用程序，用他對(duì)虛擬平臺(tái)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)還可以進(jìn)入到命令界面和中SDK自動(dòng)管理數(shù)據(jù)中心。
3、VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)各個(gè)部分的功能分析
在VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)中VMware ESXi是這個(gè)應(yīng)用平臺(tái)中的一個(gè)操作系統(tǒng)，其他的各個(gè)組建都必須建立在這個(gè)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上才能正常的運(yùn)行下去。VMware ESXi操作系統(tǒng)在通用的換將下分區(qū)和對(duì)系統(tǒng)的虛擬主機(jī)軟件進(jìn)行整合，這個(gè)操作系統(tǒng)具備了高級(jí)的資源管理作用和高效的的虛擬主機(jī)平臺(tái)，其是運(yùn)行在物理層面上的虛擬化結(jié)構(gòu)層，這個(gè)操作系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)劃分成若干個(gè)邏輯資源，并將計(jì)算機(jī)中的而內(nèi)存、處理器、儲(chǔ)存器以及資源虛擬化成為多個(gè)虛擬機(jī)。VMware vCenter Server提供了一個(gè)可以自由伸縮和可以良好進(jìn)行擴(kuò)展的服務(wù)平臺(tái)，其集中對(duì)系統(tǒng)中物理服務(wù)器資源進(jìn)行管理，是虛擬化基礎(chǔ)框架的數(shù)據(jù)中心。在整個(gè)虛擬化系統(tǒng)中各個(gè)組成部分的功能主要包括了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。首先，VMware vSphere Client。其主要功能是允許用戶(hù)可以從任何Windows系統(tǒng)設(shè)備連接到vCenter Server的相關(guān)界面中;其次，vSphere vMotion。其功能主要是可以實(shí)現(xiàn)將系統(tǒng)中虛擬機(jī)從一個(gè)物理服務(wù)器轉(zhuǎn)移到到另一個(gè)服務(wù)器上，同時(shí)還能夠服務(wù)的連續(xù)性和可使用性;再次，vSphere Storage vMotion。其主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存過(guò)程中，將數(shù)據(jù)遷移到虛擬機(jī)文件過(guò)程中不需要對(duì)服務(wù)進(jìn)行中斷;第四，vSphere High Availability(HA)。其主要功能是如果虛擬服務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后，受到影響的虛擬會(huì)在其他可以使用的服務(wù)器上重新啟動(dòng)使用;最后，Distributed Resource Scheduler(DRS)。其主要功能是通過(guò)虛擬機(jī)對(duì)硬件治療進(jìn)行全面的收集，然后將資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，對(duì)計(jì)算機(jī)的容量進(jìn)行平衡。
4、VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析
首先，實(shí)現(xiàn)資源的集中管理。VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)通過(guò)集中資源進(jìn)行管理，技術(shù)人員對(duì)虛擬化平臺(tái)中的所有計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行全面而有效的管理，其主要包括了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、儲(chǔ)存和應(yīng)用部分等，利用系統(tǒng)中的這項(xiàng)功能還可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行靈活的管理和進(jìn)行資源配置;其次，強(qiáng)化資源管理。VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)中，通過(guò)服務(wù)器、儲(chǔ)存和網(wǎng)絡(luò)等虛擬化技術(shù)將設(shè)備設(shè)備資源按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，組織成不同的資源集團(tuán)，這樣在定義模式過(guò)程中會(huì)更加的靈活和便利;再次，實(shí)現(xiàn)Vmotion 動(dòng)態(tài)遷移虛擬機(jī)。當(dāng)圖書(shū)館的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了虛擬化之后，虛擬機(jī)就會(huì)以一組文件的狀態(tài)被封存在儲(chǔ)存設(shè)備中，系統(tǒng)通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò)就會(huì)將原來(lái)虛擬機(jī)中的實(shí)時(shí)封存的內(nèi)容和相應(yīng)命令執(zhí)行的情況快速傳遞到目的虛擬機(jī)中，從而實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移，這個(gè)作用能夠保證整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)開(kāi)展不會(huì)被終止，真正的實(shí)現(xiàn)了不停機(jī)運(yùn)行;第四，DRS 分布式資源調(diào)度。在系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)的監(jiān)控和調(diào)整虛擬機(jī)所需要的資源和設(shè)備，根據(jù)實(shí)現(xiàn)制定好的方案，觸發(fā)資源的調(diào)整功能，從而切實(shí)保證有足夠的資源實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)平衡發(fā)展。最后，VM HA 高可用性。系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)用了心跳技術(shù)，這就使得系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵性的業(yè)務(wù)維的物理服務(wù)器或者虛擬器發(fā)生故障或者災(zāi)難之后，故障部位的數(shù)據(jù)會(huì)在其他的服務(wù)器上啟動(dòng)自動(dòng)備份功能，從而能勾起切實(shí)降低業(yè)務(wù)中斷過(guò)程中所帶來(lái)的各種損失。
三、應(yīng)用效果分析
1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)分析
首先，切實(shí)提高資源的利用效率。這就需要對(duì)所有的服務(wù)器資源進(jìn)行全面的整合，將所有的計(jì)算機(jī)資源整合成為一個(gè)整體的資源池，進(jìn)行統(tǒng)一的管理，并按照相應(yīng)的需求科學(xué)的進(jìn)行分配，從而切實(shí)提高資源的利用效率;其次，提高維護(hù)的靈活性。在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)間部署和更新過(guò)程中，應(yīng)該減少服務(wù)器重新建設(shè)和加載的時(shí)間，積極的響應(yīng)讀者的資源需求，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后，可以使用虛擬機(jī)遷移模塊功能轉(zhuǎn)移到正常的虛擬機(jī)設(shè)備上繼續(xù)進(jìn)行服務(wù)，這樣方便對(duì)設(shè)備及時(shí)進(jìn)行維修;再次，確保服務(wù)業(yè)務(wù)在開(kāi)展過(guò)程中無(wú)障礙運(yùn)行。保證每一個(gè)業(yè)務(wù)都可以進(jìn)行熱備，當(dāng)業(yè)務(wù)量增加到一定數(shù)值之后，服務(wù)器可以采用是遷移功能，將服務(wù)轉(zhuǎn)移到其他閑置的設(shè)備中，從而保證業(yè)務(wù)服務(wù)具備充足的資源，避免讀者的業(yè)務(wù)受到影響;最后，為進(jìn)行集中網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。當(dāng)對(duì)物理設(shè)備進(jìn)行全面的整合之后，應(yīng)該將所有的應(yīng)用數(shù)據(jù)全部放入到儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)中，將分散的數(shù)據(jù)集中進(jìn)行收集，為全面?zhèn)浞荽蛳聢?jiān)持的基礎(chǔ)。
2、應(yīng)用效果分析
首先，高度的整合效果。管理更加的簡(jiǎn)化。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，將服務(wù)器全面融合到一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)中，并利用VMware vSphere系統(tǒng)平臺(tái)就能夠?qū)λ械膽?yīng)用服務(wù)器進(jìn)行中統(tǒng)一的管理和服務(wù)，切實(shí)提升了整個(gè)系統(tǒng)的管理效率。同時(shí)還能夠?qū)嵤┍O(jiān)督系統(tǒng)中各個(gè)服務(wù)器的運(yùn)行狀況，并根據(jù)服務(wù)器的使用情況，對(duì)相應(yīng)的硬件設(shè)備進(jìn)行更換和調(diào)整，切實(shí)提高可設(shè)備的運(yùn)行效率;其次，提高了對(duì)資源的利用效率，縮小了成本支出。在整個(gè)系統(tǒng)中，由于每臺(tái)高端服務(wù)器可以虛擬出 3～5 臺(tái)虛擬應(yīng)用服務(wù)器，這樣雖然初始投資高，一旦平均到單個(gè)應(yīng)用之中，成本就會(huì)大幅降低;最后，高可用性。自動(dòng)從服務(wù)器故障中恢復(fù)并實(shí)時(shí)遷移各虛擬機(jī)，可隨時(shí)對(duì)物理服務(wù)器執(zhí)行維護(hù)，且不會(huì)干擾用戶(hù)或中斷各項(xiàng)業(yè)務(wù)服務(wù)。
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