华俊

摘要：最近几年，在大数据技术、物联网技术和人工智能技术的不断发展和普及下，超融合数据中心应运而生，为降低服务器数量、完善资源配置以及简化管理流程发挥出了重要作用。为了实现高校教育事业的健康、可持续发展，该文以超融合架构技术应用为例，针对高校数据中心建设现状，重点研究了超融合架构技术的具体应用，并探讨该技术在高校数据中心建设中的应用案例。结果表明：超融合架构技术提高了数据中心的自动化控制水平，降低了数据中心的建设成本，具有非常高的应用价值和应用前景。

关键词：超融合架构技术;高校;数据中心;建设

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）34-0030-02

随着我国教育体制的不断改革和虚拟化技术的不断发展，超融合架构技术凭借着自身高准确性、强灵活性等特征，被广泛地应用于高校数据中心建设中。该技术的应用不仅实现了高校数据的智能化管理，还为师生提供了更为优质的信息化服务，为进一步提升高校教育水平发挥了重要作用。因此，为了进一步提升高校数据中心各项性能，“如何将超融合架构技术科学应用于数据中心建设？”成了高校必须思考和解决的问题。

1高校数据中心建设现状

随着信息时代的不断发展，高校数据中心架构主要经历了以下三个发展阶段，分别是软硬件关联物理架构、软硬件虚拟化架构和超融合网络架构。其中，软硬件关联物理架构主要是指通过综合运用服务器、小型机器等多样化系统架构，为硬件厂家提供相应的数据支持。但是，随着虚拟化技术的不断发展，这种架构采购成本较高，硬件兼容性差，不利于数据中心运行效率的有效提升。因此，在高校数据中心建设中，软硬件关联物理架构逐渐被淘汰。软硬件虚拟化架构主要是指将虚拟化管理软件安装在传统的物理服务器上，利用该软件，将服务器内部的CPU、硬盘等资源提供给相应的操作系统，一台物理服务器上能够运行和使用多个操作系统，从而有效地提高了资源分配的合理性和高效性。为提高数据中心管理效率和效果，进一步减小运维成本，通过利用软硬件虚拟化架构，一个技术人员可以同时管理和维护成千上万台虚拟机，这为构建智慧校园创造了良好的条件。超融合网络架构主要是指利用一台物理服务器，可以对网络资源、存储资源进行集中管理和存储，同时在软件定义技术、数据去重技术和数据分级存储技术的综合运用下，可以借助网络实现对多台物理服务器的统一化、集中化管理，为构建弹性资源池发挥了重要作用。

2超融合架构技术的具体应用

2.1分布式存储

分布式存储作为超融合架构技术的核心内容，在具体的构建中，主要利用无共享架构方式，借助分布式算法的应用优势，将数据以分散的形式存储于各个物理服务器中，从而实现对软件分布式存储的构建和应用[1]，不仅有效地提高了数据的稳定性、可靠性和安全性，还能保证系统的运行性能。对于分布式存储系统而言，主要由以下两个模块组成，分别是虚拟机控制器模块、数据管理程序模块，其中，前者主要安装在虚拟机中，借助虚拟机平台，对物理硬盘进行直接访问;后者主要安装于虚拟化软件中，从而提高虚拟机存储空间，当虚拟机获得授权后，任何虚拟机都可以利用数据管理程序模块[2]，对系统内的空间进行任意访问。在利用虚拟机写数据时，通过利用虚拟化平台，可以向数据管理程序发出相应的请求。为进一步提高分布式存储系统的运行性能，技术人员要将固态硬盘配置在所有的服务器上，从而满足虚拟桌面的个性化应用需求。分布式存储方式的应用，不仅有效地提高了存储系统的运行性能，还简化了存储硬件设备的操作流程，为实现数据的共享和通信，提高数据传输的安全性和可靠性产生了积极的影响。

2.2超融合网络

在超融合架构技术的应用背景下，服务器之间的流量不断增加，为传输海量的信息数据创造了良好的条件。网络作为数据中心的重要组成部分[3]，其网速大小直接影响了数据中心的应用效果，为此，技术人员要尽可能为网络提供充足的带宽，从而实现网速的最大化，超融合网络在具体的运用中，主要用于对网络管理和网络控制的分离，网络管理员借助网络接口，可以實现对网络的统一化管理。为了提高虚拟化结构的构建水平，技术人员需要将业务网、存储网和管理网进行有效地结合，使其结合为统一的整体，并部署在同一个网络中，便于对数据中心的集中化控制和管理[4]。此外，在超融合网络的应用背景下，技术人员可以采用提高服务质量的方式，实现对网络服务质量的优化和完善，从而提高超融合网络的稳定性、可靠性和安全性。采用软件定义的方式，实现对所有流量的集中化、统一化管控，同时，还要借助交换机，将所有网络进行有效连接，然后，利用光纤链路，实现对网络流量、管理流量和存储流量的安全传输。为进一步提高各种流量传输的稳定性和可靠性，技术人员还要为所有节点对应的单端口配置至少10Gb的带宽，通过双端口聚合方式，将带宽提升到20Gb，然后将两个不同的端口进行有效地连接[5]，从而获得较高的带宽网速，为有效地解决链路捆绑问题打下坚实基础。由此可见，通过利用超融合网络，不仅可以提升分布式存储系统的稳定性、可靠性和安全性，还能更好地支持SAN网络，通过设置网络布线，可以将线缆数量降低65%，因此，超融合网络具有很高的兼容性，不仅提高了网络结构的灵活性，还简化了网络管理流程，为实现网络的有效拓展提供了有力的保障。

2.3数据去重、分层存储

通常情况下，超融合分布式存储主要是指通过采用多副本存储方式，对相关信息数据进行安全存储，以实现对各个数据属性的有效统一，避免对原始数据与校验数据的识别和区分，从而降低了数据之间的关联程度，一旦硬件设备出现异常问题，技术人员只需要更换指针的指向即可解决问题。此外，数据在恢复期间[6]，需要对服务器内存储的所有数据进行复制和整理，降低了数据的处理量，极大地提高了数据的处理效率和效果。在传统校验方式下，为保障数据安全，需要采用副本方式，通常硬盘利用率为30%～50%，这无疑降低了数据中心硬件的使用率。为解决这一问题，技术人员可以利用数据去重技术，将那些重复冗余的数据进行删除处理，以达到精简数据的目的。此外，还要根据数据特点，将数据中心内部存储的大量数据划分为小数据块，然后，将这些小数据块存储于数据中心内，一旦发现有重复的数据，技术人员要删除这些重复的数据，以达到节省存储空间的目的、在此基础上，利用数据指纹识别算法，采用建立数据索引的方式，对频繁使用的数据进行排序处理，然后借助内存资源，实现对重复数据的集中化删除和处理，同时，借助数据中心的去重压缩功能，对首次写入系统内的信息数据进行压缩，从而实现对海量信息数据的高效去重。由此可见，在数据压缩技术和重复数据删除技术的综合运用下，极大地提高了存储系统内部存储空间的利用率，在保证系统性能良好的前提下，降低了硬件设备的投入成本。此外，为进一步提高存储系统的读取性能，技术人员还要将机械硬盘整合到多层次存储系统中，在快速删除重复数据的同时，实现对数据的分层存储，以确保存储系统能够可靠、稳定、安全地运行。

3超融合架构技术在高校数据中心建设中的应用案例

为了有效地验证超融合架构技術的可靠性和有效性，现以泰州学院数据中心建设为例，在结合相关建设经验的基础上，针对泰州学院数据中心建设需求，设计如图1所示的超融合数据中心拓扑。整个数据中心在具体的建设中，主要以交换机使用为主，通过利用服务器，将网卡和交换机进行有效地连接，同时完成对RAID卡和硬盘的配置，从而提高信息数据的存储效率和效果。此外，还要科学配置SSD硬盘，并将该硬盘与SAS硬盘进行有效地结合，为整个数据中心系统提供大容量的存储功能[7]。在数据中心建设中，借助超融合架构技术，完成对虚拟化软件系统的设计和应用，确保该系统直接在多个硬件平台上正常运行，省去了对服务器操作系统的安装，极大地提高了软件系统的运行性能。在整个网络系统具体的设计中，主要采用双链路设计方式，通过至少两台万兆以太网交换机进行组网，将单点故障概率降到最低，从而实现了整个技术架构中各环节，全冗余平台的环境搭建。

超融合数据中心主要设备配置及参数如表1所示，从表中的数据可以看出，数据中心主要由以下三个部分组成，分别是超融合主机、超融合软件和交换机。超融合数据中心功能稳定，运行性能良好，被广泛地应用于高校数据处理中，不仅有效地提升了高校海量数据处理能力，更为师生带来了良好的信息化服务体验。

4 结束语

综上所述，为了有效提升高校数据中心的稳定性、可靠性和安全性，降低数据中心的维护成本，技术人员要借助超融合架构技术的应用优势，扩展数据中心资源，以促进高校向数字化、网络化方向不断发展，最终实现为智慧校园构建提供重要技术保障。此外，技术人员要与时俱进，不断学习超融合相关新知识和新技术，从而全面了解和掌握超融合架构技术相关概念特征以及用途，完成对数据中心整体架构的优化和完善，促进数据中心创新、长远发展。

参考文献：

[1]吴霄，韦冠名.云化转型趋势下基于超融合技术的分行数据中心建设探索[J].金融科技时代，2020，28（12）：51-54.

[2]吴海明.超融合架构在数据中心的应用研究[J].现代信息科技，2020，4（17）：114-116.

[3]王家兵，王成彦.超融合架构图书馆数据中心构建探索[J].中国教育信息化，2019（19）：90-92.

[4] 刘家乐，陈贻品.基于超融合技术的高职院校数据中心建设研究[J].信息技术与信息化，2019（08）：106-107.

[5] 牛永正，肖辰，马永新.超融合架构在高校数据中心中的应用——以天津商业大学数据中心建设为例[J].信息系统工程，2018（09）：116.

[6] 方昕.超融合架构技术在高校数据中心中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（14）：169.

[7] 江雍，陈培毅.高校数据中心的建设研究[J].网络安全技术与应用，2020（11）：67-69+79.

【通联编辑：唐一东】