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圖書館業務管理系統中虛擬化技術的應用研究
摘要：隨著科學技術不斷發展和進步，圖書館的管理工作不斷進行改革和發展，最近幾年，隨著網絡技術、信息技術以及計算機技術在圖書館管理工作中的應用，使得各項工作的開展更加的具有科學和合理�，F階段，在圖書館管理業務開展過程中，虛擬化技術成為了未來發展的一個趨勢，因此，研究好這項技術的應用就顯得十分重要了。本文首先就虛擬技術圖書館管理過程中的應用現狀進行了必要的分析，結合VMware vSphere 平臺系統，對圖書館虛擬化結構進行了分析，然后就應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的完善和提升有一定的幫助。
關鍵詞：圖書館 虛擬技術 應用研究 業務管理
隨著信息技術和網絡技術不斷發展和進步，現階段很多高校的圖書館核心業務數量在不斷增多，而業務重的一些關鍵性的業務對于系統的可靠性來說其要求也越來越高，因此，在管理系統運行過程中，保證系統能夠良好的運行下去，確保其不受影響，是圖書館高度關注的一個問題。目前，在系統建設過程中，保證高可靠性系統的方式主要有冷備份技術、雙機熱備技術、群集技術、負載均衡技術等幾種，這些技術在使用過程中都有其各自的優點和缺點，現階段，在多數的圖書業務管理系統中，都采用的始終是雙機熱備技術，但是這種技術在應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。進入新世紀以后，隨著虛擬技術不斷發展和成熟，虛擬化的環境應運而生，圖書館的業務管理系統中的業務也越來越多的遷移到虛擬服務器中，這項技術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程中安全性方面的功能十分強大，在圖書館業務管理系統中應用能夠取得不錯的效果。
一、虛擬化技術的應用現狀分析
當前，在很多高校的圖書館業務管理系統中，多數都采用了匯文系統、ILAS 系統、 北郵 MELINETS 系統等對圖書館的圖書文獻進行管理。這些系統在運行和應用過程中，一個十分重要的要求就是要保證這些自動化的管理系統聯系能夠連續和穩定的運行，在應有過程中系統一旦出現問題，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，并且數據一旦出現丟失現象，將會給圖書館和學校帶來巨大的損失和毀滅性的影響�，F階段，很多圖書館都會根據自身運行的實際需求，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館業務進行管理，并針對不同的運行模式，從系統的穩定性、安全性等各個方面采取了一系列針對性的措施，保證虛擬化的服務器能夠正常的開展服務工作。但是這兩個方案在應用過程中都具備一定的優點和缺點，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 平臺簡介
虛擬化技術是一種從邏輯思維角度出發的資源配置技術，其是物理層面的邏輯抽象化。虛擬技術更好的突破了操作系統和計算機硬件之間的相互依賴關系，對硬件平臺和系統的動態性、分布性結和異構性進行了有效的屏蔽，同時還能夠實現硬件資源的共享和多次重復使用，能夠提供很多個獨立和隔離的應用環境。VMware vSphere系統平臺是目前虛擬化應用過程中比較可靠的一種虛擬化應用平臺，其在運行過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，簡化了計算機操作的步驟，這個系統主要將服務器和儲存系統作為一個整體的資源進行統一的管理，然后為各個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器群中最佳的應用技術，其可以全面實現在一臺服務器上虛擬多個虛擬機或者對于多臺服務器生長一個虛擬服務機，可以滿足一臺物理服務器完成多種不同的應用業務，這項技術的應用能夠切實提高服務器資源的利用效率，能夠實現靈活遷移應用系統以及安全備份和進行數據恢復，從而切實保證數據的應用性和安全性。
2、VMware vSphere系統平臺的框架構建
從整個系統框架構建過程中，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成了整個系統平臺。首先，對于虛擬化層面來說。這是VMware vSphere系統平臺最為基礎的一個層面，其主要包括了基礎框架服務和應用程序的服務兩個方面的內容。其中基礎框架服務主要是用來對系統中的硬件資源進行科學分配，中，其主要會涉及到計算機服務、網絡服務和儲存服務等幾個方面的內容。在計算機服務中，可以為虛擬機提供CPU和虛擬化的內存功能，網絡服務只是在虛化的環境中，簡化并增強網絡技術的功能和相應的作用，為虛擬機提供相應的網絡資源，而儲存服務主要中是在VMware vSphere虛擬環境中提供一個高效的儲存技術，這樣可以顯著提升儲存的資源，應用程序的服務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層面，其是虛擬化環境的中央分布點。在VMware vSphere系統平臺中，VMware vCenter Server可以顯著提升系統平臺在虛擬基礎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，切實發揮好VMware vSphere系統平臺的應用潛能，其是一個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。在系統運行過程中，學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系統平臺的數據中心進行訪問。而vSphere Client主要是windows應用系統中的一個應用程序，用他對虛擬平臺進行訪問還可以進入到命令界面和中SDK自動管理數據中心。
3、VMware vSphere系統平臺各個部分的功能分析
在VMware vSphere系統平臺中VMware ESXi是這個應用平臺中的一個操作系統，其他的各個組建都必須建立在這個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行整合，這個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，這個操作系統將計算機劃分成若干個邏輯資源，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平臺，其集中對系統中物理服務器資源進行管理，是虛擬化基礎框架的數據中心。在整個虛擬化系統中各個組成部分的功能主要包括了以下幾個方面的內容。首先，VMware vSphere Client。其主要功能是允許用戶可以從任何Windows系統設備連接到vCenter Server的相關界面中;其次，vSphere vMotion。其功能主要是可以實現將系統中虛擬機從一個物理服務器轉移到到另一個服務器上，同時還能夠服務的連續性和可使用性;再次，vSphere Storage vMotion。其主要功能是實現數據儲存過程中，將數據遷移到虛擬機文件過程中不需要對服務進行中斷;第四，vSphere High Availability(HA)。其主要功能是如果虛擬服務系統出現故障之后，受到影響的虛擬會在其他可以使用的服務器上重新啟動使用;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分配，對計算機的容量進行平衡。
4、VMware vSphere系統平臺技術優勢分析
首先，實現資源的集中管理。VMware vSphere系統平臺通過集中資源進行管理，技術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，其主要包括了服務器、網絡、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系統平臺中，通過服務器、儲存和網絡等虛擬化技術將設備設備資源按照不同的標準，組織成不同的資源集團，這樣在定義模式過程中會更加的靈活和便利;再次，實現Vmotion 動態遷移虛擬機。當圖書館的業務管理系統實現了虛擬化之后，虛擬機就會以一組文件的狀態被封存在儲存設備中，系統通過虛擬網絡就會將原來虛擬機中的實時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，從而實現了虛擬機的動態遷移，這個作用能夠保證整個系統的業務開展不會被終止，真正的實現了不停機運行;第四，DRS 分布式資源調度。在系統應用過程中，系統可以動態的監控和調整虛擬機所需要的資源和設備，根據實現制定好的方案，觸發資源的調整功能，從而切實保證有足夠的資源實現資源的動態平衡發展。最后，VM HA 高可用性。系統在應用過程中應用了心跳技術，這就使得系統中一個關鍵性的業務維的物理服務器或者虛擬器發生故障或者災難之后，故障部位的數據會在其他的服務器上啟動自動備份功能，從而能勾起切實降低業務中斷過程中所帶來的各種損失。
三、應用效果分析
1、系統設計目標分析
首先，切實提高資源的利用效率。這就需要對所有的服務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，進行統一的管理，并按照相應的需求科學的進行分配，從而切實提高資源的利用效率;其次，提高維護的靈活性。在進行應用時間部署和更新過程中，應該減少服務器重新建設和加載的時間，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行服務，這樣方便對設備及時進行維修;再次，確保服務業務在開展過程中無障礙運行。保證每一個業務都可以進行熱備，當業務量增加到一定數值之后，服務器可以采用是遷移功能，將服務轉移到其他閑置的設備中，從而保證業務服務具備充足的資源，避免讀者的業務受到影響;最后，為進行集中網絡儲存打下堅實基礎。當對物理設備進行全面的整合之后，應該將所有的應用數據全部放入到儲存網絡中，將分散的數據集中進行收集，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。管理更加的簡化。在系統運行過程中，將服務器全面融合到一個系統平臺中，并利用VMware vSphere系統平臺就能夠對所有的應用服務器進行中統一的管理和服務，切實提升了整個系統的管理效率。同時還能夠實施監督系統中各個服務器的運行狀況，并根據服務器的使用情況，對相應的硬件設備進行更換和調整，切實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。在整個系統中，由于每臺高端服務器可以虛擬出 3～5 臺虛擬應用服務器，這樣雖然初始投資高，一旦平均到單個應用之中，成本就會大幅降低;最后，高可用性。自動從服務器故障中恢復并實時遷移各虛擬機，可隨時對物理服務器執行維護，且不會干擾用戶或中斷各項業務服務。
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