随着网络应用的不断深入，校园网在高校的办公、教学、科研、管理以及生活保障等方面的作用越来越大，同时，校园网的计算资源、存储资源浪费，可靠性低，入网终端资金投入过大、更新周期短，维护管理工作量大，能耗高等问题也日益凸显。云计算是近年来新兴的信息技术，其先进的计算资源、存储资源管理应用模式得到了广泛认可，已在互联网、金融、教育等众多行业的信息化建设中得到了很好的应用。根据高校实际，利用虚拟技术构建云计算平台，可以整合分散的计算资源、存储资源，建设面向全校的利用率高、按需分配、安全可靠，可灵活扩展、管理方便、节能环保校园网络，有效地解决以上问题。

　　一、虚拟化技术

　　虚拟化技术是当前许多数据中心进行硬件资源整合、提高能效和管理的重要技术手段，它是一种从逻辑角度出发的资源配置技术，是物理实际的逻辑抽像，它打破了物理硬件与操作系统的物理连接，使用户不需要考虑后台的具体硬件实现，而只需在虚拟层环境上运行自己的系统和软件，而这些系统和软件在运行时，也似乎跟后台的物理平台无关。

　　虚拟化技术可以在一台物理机上创建多达上百个安全隔离的“虚拟环境”，虚拟环境中可安装和运行各种应用程序，使用起来和物理服务器完全一致。通过共享软硬件资源，不仅充分利用服务器资源，降低了总体的TCO，而且实现了瞬间部署服务器、动态资源分配回收、服务器集群管理、用户自动重启、“零宕机”迁移、快速备份恢复等管理特性，提高数据中心的管理能力和服务水平，较好地解决了高校信息化建设中所存在的问题，为今后的数字化校园发展打下良好的基础。

　　二、云计算平台的构成

　　云计算平台分为基础设施层、基础设施服务层、平台服务层以及应用服务层四个层次，下层为其上一层提供服务支持。其中，基础设施层又分为物理层和虚拟设施层，物理层由服务器、存储器和路由器等硬件设施组成，虚拟设置层采用虚拟化技术将物理层的设备虚拟成一个基础设施资源池，该层作为整个云的基础平台，直接为基础设施管理层服务，基础设施管理层负责基础设施的统一配置、统一管理，并实时监测工作负载需求，自动分配基础设施资源;平台服务层建立在基础设施管理层之上，除了为应用层提供软件的支撑平台外，还可以通过网络向用户直接提供软件开发平台;最上层的应用层提供最为接近用户的应用服务，并允许在网络环境中部署各种应用。

　　三、利用虚拟化技术，构建云计算平台

　　主要是利用虚拟化技术，构建以服务器虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化为重点的云计算平台。

　　(一)服务器虚拟化平台

　　通过服务器虚拟化技术整合高校分散建设的服务器，搭建面向全校提供计算服务的服务器虚拟化平台，采用集中管理、统一部署的方式，对所有的计算机资源进行池化，统一调度进行资源再分配、弹性分配，达到提高资源利用率、降低系统建设及维护成本、加强系统安全性的目的。

　　系统功能主要包括：

　　1、虚拟机迁移，即当某个服务器出现故障时，可以自动将该节点上承载的应用系统服务迁移到其他计算节点上，确保应用系统不间断运行。也可自动将达到一定负载的应用系统服务迁移到其他负载较低的计算节点上，保证整个系统保持平稳的运行状态。

　　2、实时容错。建立一个镜像虚拟应用服务器，当发生故障时，镜像虚拟应用服务器可立刻接管其业务，确保应用系统继续运行。

　　3、提高计算资源利用率。虚拟服务器可以利用虚拟对称式多重处理技术(SMP)，合理分配计算资源，提高资源利用率。

　　4、数据库横向扩展。内存利用率过高时，系统进行全局预警，根据预警信息，可由管理员或系统自动进行数据库的横向扩展操作，新增数据库实例。

　　5、弹性伸缩，动态扩展。当需要新增业务时，只需要在现有服务器上新增虚拟机即可运行新业务;当虚拟机资源不足以远行现有业务时，只需要通过热添加技术上该虚拟机添加CPU、I/O、磁盘等资源;当新增物理服务器时，只需要通过动态迁移技术，就可不中断地将虚拟机迁移到新物理服务器上。

　　6、虚拟机备份恢复。可对每个虚拟机进行备份，而且备份策略可根据需要定制。备份机制采用基于记录和重做的机制，备份方式为本地备份和异地备份。

　　(二)存储虚拟化平台

　　存储虚拟化是在物理存储系统和服务器之间增加一个虚拟层，管理和控制所有存储设备并为服务器提供存储服务。存储设备的增减、调换、合并对服务器层完全透明。

　　系统功能主要包括：

　　1、存储虚拟化管理。将各种品牌、各种技术类型的存储设备汇集成为一个虚拟存储池。不同类型的存储空间划分成不同的资源池，进行分级管理，并支持联机状态下进行容量扩展。

　　2、自动精简配置。按照实际数据存储要求分配存储空间。最初提供虚拟卷给前端主机，但不占用物理空间，当用数据写入时，后端存储设备仅提供必要的物理空间，未使用的物理空间为共享状态，系统还可以回收空闲的存储资源。

　　3、同步异步复制。同步和异步数据复制功能以虚拟卷为复制对象，可利用IP网络在异构存储设备之间进行同步和异步数据复制，满足同步和异地备份/容灾需要。

　　4、在线快照。快速实现数据的备份与恢复，可生成任意历史时间点的恢复卷。

　　(三)桌面虚拟化平台

　　建设面向全校的由桌面云池服务器、桌面云池管理服务器、桌面虚拟化软件构成的桌面虚拟化平台，为入网终端的虚拟化改造提供基础平台。

　　系统功能主要有：

　　1、虚拟桌面接收终端。“终端”是桌面云池服务区中虚拟机的实际操作者，运行时通过远程桌面协议完成对桌面云池服务器中虚拟机的操作，具有和传统PC机近乎一致的操作方式及体验，能够满足高校实施计算机教学以及用户登录管理的需求。

　　2、终端与信息分离。桌面和数据在后台集中存储和处理，采用安全的桌面传输协议，传输到终端的仅是屏幕的刷新，终端传到云端的仅是鼠标键盘的操作量，并且内置SSH机制，保证虚拟桌面的传输安全。

　　3、多种接入认证方式。支持USB KEY、口令、动态数字证书等，只要通过认证就可以在任意一个接收终端上操作自己的虚拟桌面。

　　结束语

　　构建云计算平台，可根据对整体计算能力、存储空间的需要，灵活的通过增加或整合现有设备提高整体计算能力、存储能力，并能够与原有计算平台进行资源共享、整合，形成更大规模的云计算平台，可为高校存储资源虚拟化整合及迁移、全面进行虚拟化桌面建设、异地灾备机房等后续建设任务打下良好的基础。