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圖書(shū)館業(yè)務(wù)管理系統中虛擬化技術(shù)的應用研究
摘要：隨著(zhù)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(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、信息技術(shù)以及計算機技術(shù)在圖書(shū)館管理工作中的應用，使得各項工作的開(kāi)展更加的具有科學(xué)和合理�，F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，因此，研究好這項技術(shù)的應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)程中的應用現狀進(jìn)行了必要的分析，結合VMware vSphere 平臺系統，對圖書(shū)館虛擬化結構進(jìn)行了分析，然后就應用的效果進(jìn)行了綜合的研究，希望通過(guò)本次研究對更好的促進(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) 應用研究 業(yè)務(wù)管理
隨著(zhù)信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，現階段很多高校的圖書(shū)館核心業(yè)務(wù)數量在不斷增多，而業(yè)務(wù)重的一些關(guān)鍵性的業(yè)務(wù)對于系統的可靠性來(lái)說(shuō)其要求也越來(lái)越高，因此，在管理系統運行過(guò)程中，保證系統能夠良好的運行下去，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，在系統建設過(guò)程中，保證高可靠性系統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)，現階段，在多數的圖書(shū)業(yè)務(wù)管理系統中，都采用的始終是雙機熱備技術(shù)，但是這種技術(shù)在應用過(guò)程中對資源的利用效率較低，需要較長(cháng)的時(shí)間去部署，總體方面的成本較高。進(jìn)入新世紀以后，隨著(zhù)虛擬技術(shù)不斷發(fā)展和成熟，虛擬化的環(huán)境應運而生，圖書(shū)館的業(yè)務(wù)管理系統中的業(yè)務(wù)也越來(lái)越多的遷移到虛擬服務(wù)器中，這項技術(shù)不僅提高了資源的利用效率，而且其靈活的遷移應用系統以及安全備份、快捷恢復和保證數據應用過(guò)程中安全性方面的功能十分強大，在圖書(shū)館業(yè)務(wù)管理系統中應用能夠取得不錯的效果。
一、虛擬化技術(shù)的應用現狀分析
當前，在很多高校的圖書(shū)館業(yè)務(wù)管理系統中，多數都采用了匯文系統、ILAS 系統、 北郵 MELINETS 系統等對圖書(shū)館的圖書(shū)文獻進(jìn)行管理。這些系統在運行和應用過(guò)程中，一個(gè)十分重要的要求就是要保證這些自動(dòng)化的管理系統聯(lián)系能夠連續和穩定的運行，在應有過(guò)程中系統一旦出現問(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)行文獻查閱帶來(lái)極大的混亂，并且數據一旦出現丟失現象，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階段，很多圖書(shū)館都會(huì )根據自身運行的實(shí)際需求，多數都采用的是單機運行模式或者雙機熱備運行模式對圖書(shū)館業(yè)務(wù)進(jìn)行管理，并針對不同的運行模式，從系統的穩定性、安全性等各個(gè)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(kāi)展服務(wù)工作。但是這兩個(gè)方案在應用過(guò)程中都具備一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，單機運行模式其資源的利用效率較低，出現故障之后，自我修復能力較差。而雙機熱備運行模式雖然其資源利用效率較高，其系統的穩定性和數據的安全性良好，但是這種系統的整體投資較高，對圖書(shū)館的資金提出了更高的要求。
二、以VMware vSphere 平臺為例構建虛擬化應用結構
1、VMware vSphere 平臺簡(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和計算機硬件之間的相互依賴(lài)關(guān)系，對硬件平臺和系統的動(dòng)態(tài)性、分布性結和異構性進(jìn)行了有效的屏蔽，同時(shí)還能夠實(shí)現硬件資源的共享和多次重復使用，能夠提供很多個(gè)獨立和隔離的應用環(huán)境。VMware vSphere系統平臺是目前虛擬化應用過(guò)程中比較可靠的一種虛擬化應用平臺，其在運行過(guò)程中主要是將應用程序和操作系統的從最基本層將硬件全面分離出來(lái)，簡(jiǎn)化了計算機操作的步驟，這個(gè)系統主要將服務(wù)器和儲存系統作為一個(gè)整體的資源進(jìn)行統一的管理，然后為各個(gè)應用程序分配相應的數據資源。 VMware vSphere系統應用平臺是目前資源整合管理服務(wù)器群中最佳的應用技術(shù)，其可以全面實(shí)現在一臺服務(wù)器上虛擬多個(gè)虛擬機或者對于多臺服務(wù)器生長(cháng)一個(gè)虛擬服務(wù)機，可以滿(mǎn)足一臺物理服務(wù)器完成多種不同的應用業(yè)務(wù)，這項技術(shù)的應用能夠切實(shí)提高服務(wù)器資源的利用效率，能夠實(shí)現靈活遷移應用系統以及安全備份和進(jìn)行數據恢復，從而切實(shí)保證數據的應用性和安全性。
2、VMware vSphere系統平臺的框架構建
從整個(gè)系統框架構建過(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)不同的層面就構成了整個(gè)系統平臺。首先，對于虛擬化層面來(lái)說(shuō)。這是VMware vSphere系統平臺最為基礎的一個(gè)層面，其主要包括了基礎框架服務(wù)和應用程序的服務(wù)兩個(gè)方面的內容。其中基礎框架服務(wù)主要是用來(lái)對系統中的硬件資源進(jìn)行科學(xué)分配，中，其主要會(huì )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(gè)方面的內容。在計算機服務(wù)中，可以為虛擬機提供CPU和虛擬化的內存功能，網(wǎng)絡(luò )服務(wù)只是在虛化的環(huán)境中，簡(jiǎn)化并增強網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的功能和相應的作用，為虛擬機提供相應的網(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(gè)高效的儲存技術(shù)，這樣可以顯著(zhù)提升儲存的資源，應用程序的服務(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系統平臺十分重要的一個(gè)層面，其是虛擬化環(huán)境的中央分布點(diǎn)。在VMware vSphere系統平臺中，VMware vCenter Server可以顯著(zhù)提升系統平臺在虛擬基礎框架中每一個(gè)級別上的集中控制點(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系統平臺的應用潛能，其是一個(gè)具有廣泛應用性和合作性的伙伴體系支持的可伸縮性和可拓展的應用性平臺;最后，接口層。在系統運行過(guò)程中，學(xué)生和教師可以利用是vSphere Client或者vSphere Web Client客戶(hù)端口的對圖書(shū)館的資源在VMware vSphere系統平臺的數據中心進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。而vSphere Client主要是windows應用系統中的一個(gè)應用程序，用他對虛擬平臺進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)還可以進(jìn)入到命令界面和中SDK自動(dòng)管理數據中心。
3、VMware vSphere系統平臺各個(gè)部分的功能分析
在VMware vSphere系統平臺中VMware ESXi是這個(gè)應用平臺中的一個(gè)操作系統，其他的各個(gè)組建都必須建立在這個(gè)操作系統的基礎上才能正常的運行下去。VMware ESXi操作系統在通用的換將下分區和對系統的虛擬主機軟件進(jìn)行整合，這個(gè)操作系統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構層，這個(gè)操作系統將計算機劃分成若干個(gè)邏輯資源，并將計算機中的而內存、處理器、儲存器以及資源虛擬化成為多個(gè)虛擬機。VMware vCenter Server提供了一個(gè)可以自由伸縮和可以良好進(jìn)行擴展的服務(wù)平臺，其集中對系統中物理服務(wù)器資源進(jìn)行管理，是虛擬化基礎框架的數據中心。在整個(gè)虛擬化系統中各個(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系統設備連接到vCenter Server的相關(guān)界面中;其次，vSphere vMotion。其功能主要是可以實(shí)現將系統中虛擬機從一個(gè)物理服務(wù)器轉移到到另一個(gè)服務(wù)器上，同時(shí)還能夠服務(wù)的連續性和可使用性;再次，vSphere Storage vMotion。其主要功能是實(shí)現數據儲存過(guò)程中，將數據遷移到虛擬機文件過(guò)程中不需要對服務(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)系統出現故障之后，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)虛擬機對硬件治療進(jìn)行全面的收集，然后將資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，對計算機的容量進(jìn)行平衡。
4、VMware vSphere系統平臺技術(shù)優(yōu)勢分析
首先，實(shí)現資源的集中管理。VMware vSphere系統平臺通過(guò)集中資源進(jìn)行管理，技術(shù)人員對虛擬化平臺中的所有計算機資源進(jìn)行全面而有效的管理，其主要包括了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò )、儲存和應用部分等，利用系統中的這項功能還可以對設備進(jìn)行靈活的管理和進(jìn)行資源配置;其次，強化資源管理。VMware vSphere系統平臺中，通過(guò)服務(wù)器、儲存和網(wǎng)絡(luò )等虛擬化技術(shù)將設備設備資源按照不同的標準，組織成不同的資源集團，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Vmotion 動(dòng)態(tài)遷移虛擬機。當圖書(shū)館的業(yè)務(wù)管理系統實(shí)現了虛擬化之后，虛擬機就會(huì )以一組文件的狀態(tài)被封存在儲存設備中，系統通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò )就會(huì )將原來(lái)虛擬機中的實(shí)時(shí)封存的內容和相應命令執行的情況快速傳遞到目的虛擬機中，從而實(shí)現了虛擬機的動(dòng)態(tài)遷移，這個(gè)作用能夠保證整個(gè)系統的業(yè)務(wù)開(kāi)展不會(huì )被終止，真正的實(shí)現了不停機運行;第四，DRS 分布式資源調度。在系統應用過(guò)程中，系統可以動(dòng)態(tài)的監控和調整虛擬機所需要的資源和設備，根據實(shí)現制定好的方案，觸發(fā)資源的調整功能，從而切實(shí)保證有足夠的資源實(shí)現資源的動(dòng)態(tài)平衡發(fā)展。最后，VM HA 高可用性。系統在應用過(guò)程中應用了心跳技術(shù)，這就使得系統中一個(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)生故障或者災難之后，故障部位的數據會(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、應用效果分析
1、系統設計目標分析
首先，切實(shí)提高資源的利用效率。這就需要對所有的服務(wù)器資源進(jìn)行全面的整合，將所有的計算機資源整合成為一個(gè)整體的資源池，進(jìn)行統一的管理，并按照相應的需求科學(xué)的進(jìn)行分配，從而切實(shí)提高資源的利用效率;其次，提高維護的靈活性。在進(jìn)行應用時(shí)間部署和更新過(guò)程中，應該減少服務(wù)器重新建設和加載的時(shí)間，積極的響應讀者的資源需求，當系統出現故障之后，可以使用虛擬機遷移模塊功能轉移到正常的虛擬機設備上繼續進(jìn)行服務(wù)，這樣方便對設備及時(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)障礙運行。保證每一個(gè)業(yè)務(wù)都可以進(jìn)行熱備，當業(yè)務(wù)量增加到一定數值之后，服務(wù)器可以采用是遷移功能，將服務(wù)轉移到其他閑置的設備中，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 )儲存打下堅實(shí)基礎。當對物理設備進(jìn)行全面的整合之后，應該將所有的應用數據全部放入到儲存網(wǎng)絡(luò )中，將分散的數據集中進(jìn)行收集，為全面備份打下堅持的基礎。
2、應用效果分析
首先，高度的整合效果。管理更加的簡(jiǎn)化。在系統運行過(guò)程中，將服務(wù)器全面融合到一個(gè)系統平臺中，并利用VMware vSphere系統平臺就能夠對所有的應用服務(wù)器進(jìn)行中統一的管理和服務(wù)，切實(shí)提升了整個(gè)系統的管理效率。同時(shí)還能夠實(shí)施監督系統中各個(gè)服務(wù)器的運行狀況，并根據服務(wù)器的使用情況，對相應的硬件設備進(jìn)行更換和調整，切實(shí)提高可設備的運行效率;其次，提高了對資源的利用效率，縮小了成本支出。在整個(gè)系統中，由于每臺高端服務(wù)器可以虛擬出 3～5 臺虛擬應用服務(wù)器，這樣雖然初始投資高，一旦平均到單個(gè)應用之中，成本就會(huì )大幅降低;最后，高可用性。自動(dòng)從服務(wù)器故障中恢復并實(shí)時(shí)遷移各虛擬機，可隨時(shí)對物理服務(wù)器執行維護，且不會(huì )干擾用戶(hù)或中斷各項業(yè)務(wù)服務(wù)。
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