王磊 刘晓丹 李蓉 张娜

[摘 要]集物联网、云计算等新一代信息技术于一身的智慧校园在学校有很多应用，对日常的教学管理起到了积极的促进作用，以物联网为基础的智慧校园以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合，构建了智慧校园数据中心基础架构，提出了方案建设目标及需求分析，搭建Fusion Compute服务器虚拟化，实现oracle数据库迁移。

[关键词]物联网;云计算;虚拟化

[中图分类号] G434  [文献标识码] A [文章编号]1008-4649（2020）04-0089-03

Abstract： Wisdom Campus has a lot of applications with the internet of things and cloud computing，playing a positive role on the daily teaching management.Based on the Internet of things， the wisdom of the campus with a variety of application service system as the carrier， the teaching， scientific research， management and campus life full integration.Construction of the smart campus data center infrastructure， proposed the goal of the project construction and demand analysis， build a Compute Fusion server virtualization， Oracle database migration.

Key words：The internet of things;Cloud computing; Virtualization

一、智慧校园数据中心框架

智慧校园数据中心基础架构平台系统架构采用全冗余设计，综合从网络、主机、应用、存储等多个层面来实现全面容错保障，实现RTO约等于0的目标。两套华为存储的存储空间整合至一个存储虚化网关中，并在VIS做增值功能卷镜像，提升存储空间利用率，减化存储管理和存储单点故障的风险。爱数CDP备份软件、备份服务器、备份介质组成一个备份系统把所有核心数据做一份离线的数据备份，根据不同数据类型定义定时/实时的备份方式，当数据遭到人为误操作或病毒破坏或其它极端故障时，保障数据安全和业务连续性需求实现RPO约等于0的目标。三台华为中端服务器搭建华为FusionCompute服务器虚拟化，数字化应用服务器运行在虚拟化平台上，实现对虚拟资源、业务资源、用户资源的集中管理。

二、智慧校园存储设备安全

王 磊，等.高校智慧校园信息化建设方案[J].陕西广播电视大学学报，2020，（4）.信息系统的安全可靠性需要从主机、应用、网络、在线存储、离线存储多个层面综合保障，任何一点的单点故障都会导致业务中断甚至是数据丢失，针对数据安全及离线数据副本管理配置合理要求配置。

传统解决方案通过集群软件保障业务层的可靠性和业务连续性，以及全冗余FC-SAN交换机配置解决链路和网络层的可靠性问题。传统数据中心硬件基础架构以FC-SAN为核心来实现所有核心数据的大集中，数据大集中后，对数据的容错、性能、扩展等层面提出了更高的要求。但存储设备的单点故障问题一直缺乏高效实用的解决方案，一旦存储设备出现物理或不可修复的逻辑损坏时，整个应用系统都将中断甚至是数据丢失，给业务带来不可弥补的损失。

在存储系统中，处理器主要完成I/O处理、cache控制管理、数据传输控制以及一些智能化的软件功能，处理器的数据处理能力直接影响到整个存储系统的性能，出于性能考量，本期存储设备处理器必须为Intel多核心高性能嵌入式处理器。一般而言，嵌入式存储系统的处理器具有更低的功耗，辅以嵌入式的操作系统的支持，能够在最大化数据计算效率的同时降低功耗，拟制发热量，提升资源利用率和降低TCO。

系统存储进行冗余设计，能够避免核心部件和链路的单点故障，保证系统可靠性。常见的关键部件有：控制器、BBU电池、电源、风扇、硬盘等，多个主机端口可以和前端形成多条数字链路环，从而避免链路单点故障。

本期连接存储系统的应用较多，各业务系统对存储的IOPS和吞吐都有极其苛刻的需求。鉴于此，本期所供单套存储系统必须提供不少于4个16Gb的光纤接口和不小于4个1Gb的ISCSI主机通道，以此实现FC和iSCSI融合存储架构，以此满足不同应用及不同阶段对存储数据传输带宽的需求。为提升数据访问性能和容錯，IP-SAN存储功能必须支持链路聚合功能和绑定映射功能，存储系统的多个主机通道可以绑定成一个更大的聚合通道，从而获得较大的通道带宽，提高存储的性能。自动分层存储提供了一个充分利用不同存储介质性能优点的架构。通过缓存加速技术，可以使不同应用分配SSD固态硬盘带来的性能优势的同时，充分利用机械硬盘的容量优点来实现最具平衡的投入产出比。因此本期存储系统必须开通SSD缓存加速技术，从而能在性能、容量和成本三方面做到很好的平衡。硬盘长时间的数据读写损坏导致RAID重构时占用CPU计算能力，必然对数据读写性能带来影响。

本次采购的华为存储为RAID2.0+底层虚拟化技术将物理硬盘空间划分为多个小粒度的数据块，基于数据块构建RAID组和实现资源管理，资源管理更加精细化。RAID2.0+底层虚拟化技术能够实现硬盘自动负载均衡，提升存储性能，提高存储空间利用率和数据重构速度，以及精细管理存储空间。

随着高校各部门业务交换频繁，数据流量越来越大，对存储设备要求更高。增加RAM Cache，能够提升存储设备的访问速度，但普通缓存资源价格昂贵且容量较小，已经不能被企业用户所接受。由于SSD盘响应时间短，且容量远大于普通缓存资源的容量，通过将SSD盘作为读缓存资源，可以减少存储系统的读响应时间，有效提高热点数据的访问效率。利用SSD盘较短的响应时间和较高的IOPS，SmartCache特性可以提高业务的读性能。尤其是存在热点数据，且读操作多于写操作的随机小I/O业务场景。开启SmartCache功能前，数据不区分冷热程度，都存放在机械硬盘中。由于机械硬盘需要占用一定的寻道时间，所以读取数据所需的时间较长，数据的读性能不高。

三、智慧校园数据中心虚拟化配置及数据迁移

FusionComputep平台采用虚拟化管理系统软件，将计算资源划分为若干个虚拟机资源池，为用户提供性能灵活、可运营、可管理的虚拟机。QoS保证资源分配，隔离用户间影响。

设计数据迁移方案工作流程如下：准备数据迁移资料，在网站上查询数据迁移内容、选择数据迁移的硬件/软件平台、选择数据迁移技术方案、选择数据容灾备份及恢复策略、撰写数据迁移和测试方案等。

根据以上设计的数据迁移方案，检测数据模拟迁移后数据是否丢失，系统应用软件是否正常工作，具体事项包括数据一致性检测、软件运行功能检测、软件/硬件性能检测、数据容灾备份恢复测试等。

[参考文献]

[1] 陈明选.基于物联网的智慧校园建设与发展研究[J].远程教育杂志，2012（4）：61-65.

[2] 吕倩.基于云计算及物联网构建智慧校园[J].计算机科学，2011，38（10A）：18-22.

[3] 严大虎，陈明虎.物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术，2011，6（21）：123-125.