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圖書館業(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)展和進步，圖書館的管理工作不斷進行改革和發(fā)展，最近幾年，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)以及計算機技術(shù)在圖書館管理工作中的應(yīng)用，使得各項工作的開展更加的具有科學(xué)和合理�，F(xiàn)階段，在圖書館管理業(yè)務(wù)開展過程中，虛擬化技術(shù)成為了未來發(fā)展的一個趨勢，因此，研究好這項技術(shù)的應(yīng)用就顯得十分重要了。本文首先就虛擬技術(shù)圖書館管理過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了必要的分析，結(jié)合VMware vSphere 平臺系統(tǒng)，對圖書館虛擬化結(jié)構(gòu)進行了分析，然后就應(yīng)用的效果進行了綜合的研究，希望通過本次研究對更好的促進虛擬技術(shù)的完善和提升有一定的幫助。
關(guān)鍵詞：圖書館 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)展和進步，現(xiàn)階段很多高校的圖書館核心業(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)對于系統(tǒng)的可靠性來說其要求也越來越高，因此，在管理系統(tǒng)運行過程中，保證系統(tǒng)能夠良好的運行下去，確保其不受影響，是圖書館高度關(guān)注的一個問題。目前，在系統(tǒng)建設(shè)過程中，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)在使用過程中都有其各自的優(yōu)點和缺點，現(xiàn)階段，在多數(shù)的圖書業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中，都采用的始終是雙機熱備技術(shù)，但是這種技術(shù)在應(yīng)用過程中對資源的利用效率較低，需要較長的時間去部署，總體方面的成本較高。進入新世紀(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)運而生，圖書館的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)也越來越多的遷移到虛擬服務(wù)器中，這項技術(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)用過程中安全性方面的功能十分強大，在圖書館業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中應(yīng)用能夠取得不錯的效果。
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)等對圖書館的圖書文獻進行管理。這些系統(tǒng)在運行和應(yīng)用過程中，一個十分重要的要求就是要保證這些自動化的管理系統(tǒng)聯(lián)系能夠連續(xù)和穩(wěn)定的運行，在應(yīng)有過程中系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，將會給圖書館的各個部門和全體師生借閱圖書和進行文獻查閱帶來極大的混亂，并且數(shù)據(jù)一旦出現(xiàn)丟失現(xiàn)象，將會給圖書館和學(xué)校帶來巨大的損失和毀滅性的影響。現(xiàn)階段，很多圖書館都會根據(jù)自身運行的實際需求，多數(shù)都采用的是單機運行模式或者雙機熱備運行模式對圖書館業(yè)務(wù)進行管理，并針對不同的運行模式，從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性等各個方面采取了一系列針對性的措施，保證虛擬化的服務(wù)器能夠正常的開展服務(wù)工作。但是這兩個方案在應(yīng)用過程中都具備一定的優(yōu)點和缺點，單機運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。而雙機熱備運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，對圖書館的資金提出了更高的要求。
二、以VMware vSphere 平臺為例構(gòu)建虛擬化應(yīng)用結(jié)構(gòu)
1、VMware vSphere 平臺簡介
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)和計算機硬件之間的相互依賴關(guān)系，對硬件平臺和系統(tǒng)的動態(tài)性、分布性結(jié)和異構(gòu)性進行了有效的屏蔽，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)硬件資源的共享和多次重復(fù)使用，能夠提供很多個獨立和隔離的應(yīng)用環(huán)境。VMware vSphere系統(tǒng)平臺是目前虛擬化應(yīng)用過程中比較可靠的一種虛擬化應(yīng)用平臺，其在運行過程中主要是將應(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，簡化了計算機操作的步驟，這個系統(tǒng)主要將服務(wù)器和儲存系統(tǒng)作為一個整體的資源進行統(tǒng)一的管理，然后為各個應(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)，其可以全面實現(xiàn)在一臺服務(wù)器上虛擬多個虛擬機或者對于多臺服務(wù)器生長一個虛擬服務(wù)機，可以滿足一臺物理服務(wù)器完成多種不同的應(yīng)用業(yè)務(wù)，這項技術(shù)的應(yīng)用能夠切實提高服務(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)以及安全備份和進行數(shù)據(jù)恢復(fù)，從而切實保證數(shù)據(jù)的應(yīng)用性和安全性。
2、VMware vSphere系統(tǒng)平臺的框架構(gòu)建
從整個系統(tǒng)框架構(gòu)建過程中，我們可以將其分為三個不同的層次，也就是虛擬化層、管理層和接口層，這三個不同的層面就構(gòu)成了整個系統(tǒng)平臺。首先，對于虛擬化層面來說。這是VMware vSphere系統(tǒng)平臺最為基礎(chǔ)的一個層面，其主要包括了基礎(chǔ)框架服務(wù)和應(yīng)用程序的服務(wù)兩個方面的內(nèi)容。其中基礎(chǔ)框架服務(wù)主要是用來對系統(tǒng)中的硬件資源進行科學(xué)分配，中，其主要會涉及到計算機服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和儲存服務(wù)等幾個方面的內(nèi)容。在計算機服務(wù)中，可以為虛擬機提供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，簡化并增強網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能和相應(yīng)的作用，為虛擬機提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源，而儲存服務(wù)主要中是在VMware vSphere虛擬環(huán)境中提供一個高效的儲存技術(shù)，這樣可以顯著提升儲存的資源，應(yīng)用程序的服務(wù)主要針對就是虛擬機，其可以保證VMware vSphere系統(tǒng)平臺虛擬機正常的運行，使得虛擬機械具有較高的可靠性、安全性和科擴展性等功能;其次，管理層。這是VMware vSphere系統(tǒng)平臺十分重要的一個層面，其是虛擬化環(huán)境的中央分布點。在VMware vSphere系統(tǒng)平臺中，VMware vCenter Server可以顯著提升系統(tǒng)平臺在虛擬基礎(chǔ)框架中每一個級別上的集中控制點和可見性。通過主動積極的管理，切實發(fā)揮好VMware vSphere系統(tǒng)平臺的應(yīng)用潛能，其是一個具有廣泛應(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;最后，接口層。在系統(tǒng)運行過程中，學(xué)生和教師可以利用是vSphere Client或者vSphere Web Client客戶端口的對圖書館的資源在VMware vSphere系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)中心進行訪問。而vSphere Client主要是windows應(yīng)用系統(tǒng)中的一個應(yīng)用程序，用他對虛擬平臺進行訪問還可以進入到命令界面和中SDK自動管理數(shù)據(jù)中心。
3、VMware vSphere系統(tǒng)平臺各個部分的功能分析
在VMware vSphere系統(tǒng)平臺中VMware ESXi是這個應(yīng)用平臺中的一個操作系統(tǒng)，其他的各個組建都必須建立在這個操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上才能正常的運行下去。VMware ESXi操作系統(tǒng)在通用的換將下分區(qū)和對系統(tǒng)的虛擬主機軟件進行整合，這個操作系統(tǒng)具備了高級的資源管理作用和高效的的虛擬主機平臺，其是運行在物理層面上的虛擬化結(jié)構(gòu)層，這個操作系統(tǒng)將計算機劃分成若干個邏輯資源，并將計算機中的而內(nèi)存、處理器、儲存器以及資源虛擬化成為多個虛擬機。VMware vCenter Server提供了一個可以自由伸縮和可以良好進行擴展的服務(wù)平臺，其集中對系統(tǒng)中物理服務(wù)器資源進行管理，是虛擬化基礎(chǔ)框架的數(shù)據(jù)中心。在整個虛擬化系統(tǒng)中各個組成部分的功能主要包括了以下幾個方面的內(nèi)容。首先，VMware vSphere Client。其主要功能是允許用戶可以從任何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現(xiàn)將系統(tǒng)中虛擬機從一個物理服務(wù)器轉(zhuǎn)移到到另一個服務(wù)器上，同時還能夠服務(wù)的連續(xù)性和可使用性;再次，vSphere Storage vMotion。其主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)儲存過程中，將數(shù)據(jù)遷移到虛擬機文件過程中不需要對服務(wù)進行中斷;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，受到影響的虛擬會在其他可以使用的服務(wù)器上重新啟動使用;最后，Distributed Resource Scheduler(DRS)。其主要功能是通過虛擬機對硬件治療進行全面的收集，然后將資源進行動態(tài)分配，對計算機的容量進行平衡。
4、VMware vSphere系統(tǒng)平臺技術(shù)優(yōu)勢分析
首先，實現(xiàn)資源的集中管理。VMware vSphere系統(tǒng)平臺通過集中資源進行管理，技術(shù)人員對虛擬化平臺中的所有計算機資源進行全面而有效的管理，其主要包括了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、儲存和應(yīng)用部分等，利用系統(tǒng)中的這項功能還可以對設(shè)備進行靈活的管理和進行資源配置;其次，強化資源管理。VMware vSphere系統(tǒng)平臺中，通過服務(wù)器、儲存和網(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，這樣在定義模式過程中會更加的靈活和便利;再次，實現(xiàn)Vmotion 動態(tài)遷移虛擬機。當(dāng)圖書館的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)實現(xiàn)了虛擬化之后，虛擬機就會以一組文件的狀態(tài)被封存在儲存設(shè)備中，系統(tǒng)通過虛擬網(wǎng)絡(luò)就會將原來虛擬機中的實時封存的內(nèi)容和相應(yīng)命令執(zhí)行的情況快速傳遞到目的虛擬機中，從而實現(xiàn)了虛擬機的動態(tài)遷移，這個作用能夠保證整個系統(tǒng)的業(yè)務(wù)開展不會被終止，真正的實現(xiàn)了不停機運行;第四，DRS 分布式資源調(diào)度。在系統(tǒng)應(yīng)用過程中，系統(tǒng)可以動態(tài)的監(jiān)控和調(diào)整虛擬機所需要的資源和設(shè)備，根據(jù)實現(xiàn)制定好的方案，觸發(fā)資源的調(diào)整功能，從而切實保證有足夠的資源實現(xiàn)資源的動態(tài)平衡發(fā)展。最后，VM HA 高可用性。系統(tǒng)在應(yīng)用過程中應(yīng)用了心跳技術(shù)，這就使得系統(tǒng)中一個關(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)會在其他的服務(wù)器上啟動自動備份功能，從而能勾起切實降低業(yè)務(wù)中斷過程中所帶來的各種損失。
三、應(yīng)用效果分析
1、系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)分析
首先，切實提高資源的利用效率。這就需要對所有的服務(wù)器資源進行全面的整合，將所有的計算機資源整合成為一個整體的資源池，進行統(tǒng)一的管理，并按照相應(yīng)的需求科學(xué)的進行分配，從而切實提高資源的利用效率;其次，提高維護的靈活性。在進行應(yīng)用時間部署和更新過程中，應(yīng)該減少服務(wù)器重新建設(shè)和加載的時間，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，可以使用虛擬機遷移模塊功能轉(zhuǎn)移到正常的虛擬機設(shè)備上繼續(xù)進行服務(wù)，這樣方便對設(shè)備及時進行維修;再次，確保服務(wù)業(yè)務(wù)在開展過程中無障礙運行。保證每一個業(yè)務(wù)都可以進行熱備，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，為進行集中網(wǎng)絡(luò)儲存打下堅實基礎(chǔ)。當(dāng)對物理設(shè)備進行全面的整合之后，應(yīng)該將所有的應(yīng)用數(shù)據(jù)全部放入到儲存網(wǎng)絡(luò)中，將分散的數(shù)據(jù)集中進行收集，為全面?zhèn)浞荽蛳聢猿值幕A(chǔ)。
2、應(yīng)用效果分析
首先，高度的整合效果。管理更加的簡化。在系統(tǒng)運行過程中，將服務(wù)器全面融合到一個系統(tǒng)平臺中，并利用VMware vSphere系統(tǒng)平臺就能夠?qū)λ械膽?yīng)用服務(wù)器進行中統(tǒng)一的管理和服務(wù)，切實提升了整個系統(tǒng)的管理效率。同時還能夠?qū)嵤┍O(jiān)督系統(tǒng)中各個服務(wù)器的運行狀況，并根據(jù)服務(wù)器的使用情況，對相應(yīng)的硬件設(shè)備進行更換和調(diào)整，切實提高可設(shè)備的運行效率;其次，提高了對資源的利用效率，縮小了成本支出。在整個系統(tǒng)中，由于每臺高端服務(wù)器可以虛擬出 3～5 臺虛擬應(yīng)用服務(wù)器，這樣雖然初始投資高，一旦平均到單個應(yīng)用之中，成本就會大幅降低;最后，高可用性。自動從服務(wù)器故障中恢復(fù)并實時遷移各虛擬機，可隨時對物理服務(wù)器執(zhí)行維護，且不會干擾用戶或中斷各項業(yè)務(wù)服務(wù)。
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