魏进+王荣祥+贾海天

摘要：教务系统是学校日常教学管理的重要软件，但是其系统安装是在老的硬件上面，随着硬件环境的升级与优化，老的硬件一定不能满足学校信息化教学的需求，目前教务处的选课系统运行在IBM 刀片服务器 HS21上，存在已经运行5年之久，刀箱已经运行将近8年，存在硬件续保昂贵的问题；另外每到选课高峰期，往往存在Web服务不响应的问题。通过文章实际分析测试，将选课系统搬到虚拟化平台的可行性和性能问题，并且最终完成系统迁移到学校的云环境中，保障教务系统能从硬件上集成到云服务中来，为以后的智慧校园建设提供技术支撑与保障。

关键词：教务系统；超融合集群；选课

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）21-0234-02

1 引言

Nutanix 超融合设备在计算性能、存储读写方面具有比较好的性能，学校数管中心调研分析硬件性能在快速发展，新的硬件技术已经远远超过了软件技术的发展，对学校的教学管理速度和质量提出了更高的要求。Nutanix组建的一个融合架构，架构中标识出了三个结点。每个节点都是一台Nutanix设备，每台Nutanix设备都是相同的构造，支持多个设备进行叠加以便构建大型的数据中心。

经过调研选用测试设备如下：

新一代数据中心架构，如下图1所示。

Nutanix 超融合架构具有如下特点：

1） 将计算和存储资源融合在一起；2） 软件定义的基础架构；3） 分布式架构，性能优化；4） 自我恢复的系统；5） 自动化运维和深度分析。

2 测试计划

测试计划在超融合设备Nutanix上进行，系统安全通过防火墙进行了必要的设置，确保系统安全。

1） 安装Nutanix设备到核心机房；2） Nutanix软件和VM虚拟机安装；3） 关闭正在生产环境的服务，迁移数据库和应用系统到Nutanix 虚拟机；4） 配置迁移到Nutanix设备中的虚拟机；5） 修改IP地址，联系正方公司获取客户端授权码；6） 运行测试环境，进行模拟选课；7） 安全策略部署，实现指定端口开放，其他不必要的端口关闭，防止被攻击。

3 测试过程及其结果

采用Loadrunner 压力测试工具进行压力测试 ，模拟5000人在线选课，每30秒有50个用户登录到教务系统选课，LoadRunner，是一种预测系统行为和性能的负载测试工具。通过以模拟上千万用户实施并发负载及实时性能监测的方式来确认和查找问题，此次来测试Web服务器压力。测试过程如下：

1） 创建测1试脚本；在测试环境中，LoadRunner在物理计算机上使用 Vuser 代替实际用户。Vuser以一种可重复、可预测的方式模拟典型用户的操作，对系统施加负载。

2） 回放脚本； 通过录制一系列典型用户操作（例如教务系统），已经模拟了真实用户操作。将录制的脚本合并到负载测试场景之前，回放此脚本以验证其是否能够正常运行。回放过程中，可以在浏览器中查看操作并检验是否一切正常。

3） 为负载测试准备脚本。

当多个用户同时使用应用程序时，该应用程序是否仍可以运行？如果可以，应用程序的性能是否会下降到不可接受的程度？为负载测试准备脚本，并设置该脚本以收集响应时间数据。

4） 负载载测试环境。

负载测试是指在典型工作条件下测试应用程序，例如，学校同时有几千人同时在同一个教务系统上选课。需要设计测试来模拟真实情况。为此，要能够在应用程序上生成较重负载，并安排向系统施加负载的时间（因为用户不会正好同时登录或退出系统）。还需要模拟不同类型的用户活动和行为。

本文的目标是创建一个场景，模拟5000学生同时登录，搜索课程，进行选课，查看课程情况并退出。

5） 运行负载测试。选课前情况如图2所示。

选课后WEB应用端情况如图3所示。

DB数据库端如图4所示。

LoadRunner测试结果如图5所示。

5000人选课，在Nutanix设备，大概在2小时左右完成。Windows 资源见WEB端资源图，由于选课人数太多，Web资源利用率过高，可能导致系统崩溃。

4 结论和建议

经过在Nutanix设备进行超融合测试，得出如下结论：

1） 整个教务系统，瓶颈在WEB服务器。

2）建议将现有教务系统软件移到虚拟化平台。主要考虑硬件过保和性能。

3） Nutanix超融合架构中运行生产环境，读写IO性能优势。Nutanix倡导的软件驱动的超级计算平台将计算、虚拟化与存储融为一体，实现传统数据中心快速“瘦身”，简化配置部署，提升运维效率，并且可持续扩展的新型基础架构。

4） 选课系统进入虚拟化平台后，建议在CPU性能高的服务器上运行，可零时增加CPU内核或者增加Web服务器。

经过分析，后期完成如下工作：

1） 迁移教务系统数据到目前的IP-SAN存储中。

2） 在选课期间增加WEB应用服务器，提高选课速度，必要时建设负载均衡服务器。

3） 迁移数据库期间利用学校私有云容量优势，扩充教务系统数据库空间。

4） 在目前学校的云平台，配置适当的计算资源给教务系统，提升教务系统的效率。

参考文献：

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[3] 冷迪. 企业数据中心超融合架构的特点和发展趋势研究[J]. 科技创新与应用， 2015（35）：37-38.

[4] 王阅军，卫文学.企基于loadrunner物流信息交易平台的性能测试与改进[J]. 电脑知识与技术， 2016（7）：79-83.

通用性：通过应用虚拟化，可以使任何一个程序都能在云系统中实现共享和运行。

实时更新：通过云端海量数据收集到的情况，能够对各种应用做到第一时间的更新，并通过层级下放，迅速将更新结果发布至客户端。

个性化：可以由用户自定义个性化的虚拟应用，也可选择用户熟悉的虚拟环境。

4 虚拟化平台

虚拟化平台是指面向开发人员开放的，可嵌入到云端的各种应用的一个统一接口，开发人员可以通过将自己的应用通过平台置于云端，并利用云系统运行为客户提供各种定制化的服务。虚拟化平台的特称及功能如下：

语言兼容：支持各种主流开发工具级程序语言，如：VB、VC、VC++、Java、C#、Delphi、Basic等。

严格审查：对于上传至云端的各种开发成品都要进行严格的审查，审查内容包括开发人员身份验证，软件知识产权认证及安全性认证。

测试模拟：对即将推出的开发产品进行真实环境模拟测试，以验证推出后的服务效果。

有偿服务：通过合理的计费系统，保障开发人员的利益，虚拟平台同事也得到一定比例服务费用。

升级更新：服务提供者可对自己的产品进行不定期的更新，以完善自身的服务，而平台对开发人员开放完善的升级和更新接口。

监控管理：对于虚拟平台上的各种操作，要有完善的监控日志、实时告警等手段，保障安全合法运行。

5 虚拟化桌面

虚拟化桌面即是将用户完全从自身终端解放出来，实现应用的无差异化。云端将用户完整的应用环境记录下来，用户可以通过网络，在云端高性能的硬件和无差异的网络环境来运行各种应用程序，运行虚拟化桌面具有以下接入标准和功能：

管维集中：为用户提供服务的软件将集中的管理在服务器端，对于相关的数据将在云端进行集中的维护和管理，同时也可减少现场工作。

连贯使用：用户在本地完成操作后，云端将保持用户的操作记录和配置情况，确保用户在下次登录时能够保持操作的连贯性。

故障恢复：用户的桌面环境将以虚拟机的形势被保存下来，通过对虚拟机的操作记录及用户备份，能够快速发现故障并及时回复，恢复过程中通过热迁移的方式让用户端能够无故障感知。

云计算从本质上讲，是向用户提供虚拟化的服务。从云计算到虚拟化的跨越过程中，实现了资源利用率的最大化，通过创建高度虚拟化的平台，实现了资源的充分共享，最终实现应用、数据、存储等资源以服务的形式提供给网络客户，极大的提高了工作效率，降低了客户的使用成本，同时也帮助客户提升了安全等级，更好的满足各种客户的需求。随着科技的发展，云计算与虚拟化必将成为未来网络发展的必由趋势，也将推动互联网科技走上一个新的高度。