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基于云計算的計算機機房部署模式研究

發布時間:2019-02-14   |  所屬分類:計算機應用:論文發表  |  瀏覽:  |  加入收藏

  當前,配置一定數量、一定規模的機房,滿足學生計算機實踐上機需求,已成為高校的必然要求,本文結合高校部署機房的兩種模式,分析了兩種模式的特點,通過具體的實例,選取在部署機房時考慮的幾個主要指標進行定量分析,得出結論,相比于傳統機房,采用云機房方式具有明顯的優勢。

信息與電子工程

  《信息與電子工程》雜志主要圍繞信息化新軍事變革中電子信息技術發展的需要,及時傳播信息與電子工程領域的新理論、新技術、新成果。重點報道內容:信息工程技術、無線電測控通信技術、雷達技術、自動控制技術、天線技術、微波毫米波技術、高功率微波技術、電子信息對抗技術、微電子與微機電技術、引信技術、電子測量與儀器技術、核電子學、高壓電子學、高能電子學和計算機工程應用等。

  1 機房部署模式介紹

  當前有部分高校在部署機房時采取的方式是,采購相當數量的臺式機,分配到不同的計算機機房中,然后根據課程需要,在每一個機房每一臺計算機中,安裝不同的操作系統和教學軟件,此外為了便于管理維護,還安裝了相應的管理維護軟件,這種配置機房的特點是在每一臺計算機中安裝系統和軟件,同時要求計算機具有一定的性能,這種部署模式是自從高校開始建設機房時就采用的一種方式,我們稱之為傳統的機房部署模式。

  隨著新技術的發展,尤其是云計算、高性能網絡的發展,部分高校在配置機房時,采取了新的手段,即采購若干臺高性能的服務器和管理軟件以及路由器交換機等設備,在每一個機房里,不再購買具有一定性能的計算機設備,而是只配置一定數量的瘦終端即可,這種配置機房的模式越來越被廣大高校認可,我們稱之為云機房的部署模式。

  2 兩種部署模式分析

  很多高校機房的實驗員和管理員,結合自己工作實際,對傳統的機房配置模式和以云計算技術為基礎的機房配置模式進行了對比和總結,進行了有益的探索,文獻[1]分析了傳統機房存在的弊端,概況介紹了云機房部署解決方案,總結云機房部署后的優勢,文獻[2]對高校傳統機房存在的問題,高校云機房建設與應用的意義以及后期維護管理給出了個人建議,文獻[3]以高校云機房為研究對象,對云計算技術概念、服務形式、發展狀況等進行了詳細的論述,剖析當前高校機房管理存在的問題,闡述了云計算技術在高校機房維護管理方面的應用,文獻[4] 分析了作者所在的學院計算機機房現狀,在如何做好機房管理維護方面,進行了有益的探索,指出了實現云機房的相關技術,文獻[5]對機房管理目前存在的問題進行綜合分析,并就如何高效的解決問題進行研究,分析了計算機機房安全隱患的類型及應對措施。

  以上文獻作者對云機房和傳統機房進行了不同程度的對比,指出云機房和傳統機房相比具有很大的優勢,但是都是從概念上,從理論上進行定性分析,文獻[6]結合網絡存儲和云計算技術的應用,提出了一個云實訓室解決方案,列舉數據說明云機房相比傳統機房的優勢,文獻[7]以廣州某高校云機房實訓室和數據中心的設備以及網絡部署情況為例,提供一個云機房實訓室部署方案,把云機房與普通機房的運營成本進行了對比,文獻[6]和文獻[7]分別從不同角度對云機房和傳統機房進行了定量的對比,但是不夠深入,不夠具體,本文在此基礎上,對云機房和傳統機房的特點進一步對比,從不同的角度,從多個指標上進行定量分析,量化數據,全面深入分析了兩種機房部署模式的優缺點,以具體和全面的數據,論證了云機房部署模式的優勢,為高校決策者在選擇機房部署模式、采購機房設備時提供有力的參考依據。

  3 云機房部署實例分析

  部署云機房需要的硬件設備有服務器、網絡設備和終端設備,其中服務器中存儲有整個云機房的資源,學生終端的所有資源都要從服務器上調用,因此對服務器性能要求較高,服務器可以采用華為的 FusionCloud,H3C的H3Cloud以及IBM的X3650、X3950等,瘦終端市場上常用的有華科瘦客戶機K390M以及NComputing L300等,此外還需要有相應的管理軟件,比如服務器端的資源管理軟件等,一個云機房的示意圖如圖1所示。

  假設某高校要建設15個機房,每個機房中提供80個學生終端,如果采用傳統機房部署模式,需要采購1200臺計算機設備,如果采用云機房建設模式,只需要采購1200臺無需應用程序的簡單計算機終端,我們稱之為瘦終端,此外還需要采購若干臺高性能服務器,傳統機房和云機房部署模式的差別在于采用的終端和服務器上,因此兩種機房部署模式一次性投入的硬件成本主要體現在購買的計算機設備和購買的服務器以及瘦終端的差別上。

  結合自己的工作實際,和傳統機房相比,云機房雖然需要額外增加服務器成本,但由于購買一臺瘦終端比購買一臺計算機設備的成本低很多,所以總體上兩種部署機房的方式孰優孰劣,我們選取若干指標,以列表的方式進行對比。

  3.1 一次性投入成本對比

  我們采用IBM系列的服務器,IBM的兩款服務器簡介如表1所示。

  我們選擇性能較好IBM X3950,其功率為675W,對于終端設備如果采用傳統模式,按照市場價每臺計算機設備約需4000元人民幣,而采用云機房模式,我們選取市場上兩款產品,華科瘦客戶機K390M 1080元人民幣和NComputing L300瘦終端 1680元人民幣,我們采用性能較好的NComputing L300瘦終端,其功率為10W,表2是一次性投入的成本比較。

  3.2機房每年用電量對比

  高校機房每年的用電量也是一筆很大的開銷,采用節能環保的機房部署模式是一種必然選擇,我們假設機房每天使用8小時,每年上課200天計算,表3是兩種部署模式機房用電量對比表,通過表3的對比可以看到,云機房相比于傳統機房耗電量要小很多,更節能更環保。

  3.3機房管理維護成本

  機房部署完畢投入使用后,管理維護成本也是一個必須考慮的因素,如何減少維護工作量,提高維護效率也是在機房部署時必須考慮的內容,結合筆者工作實際,安裝一個軟件平均大約需要0.5小時,采用傳統部署模式,每兩個機房需要一名管理員,借助于網絡同傳分發軟件,整個機房一個軟件分發完畢大約需要0.7小時,而采用云機房部署模式,只需要在服務器上安裝軟件就可以了,因此15個機房最多只需要3名管理員,管理維護成本對比如表4所示。

  3.4 機房利用效率和購買軟件成本

  采用傳統機房部署模式,要使任一門課程能在任一機房開設,必須在每一個機房都要安裝對應的軟件,如果是付費軟件,則需要購買安裝每一臺計算機設備的軟件費用,而采用云機房部署模式,由于軟件是安裝在服務器上的,只需要購買若干套軟件就可以實現,每一個機房都可以安排相應的課程,機房的利用效率理論上可以達到100%,表5是機房利用效率和軟件成本對比表。

  4 結語

  隨著信息化技術的發展,每所高校都配備有相當數量的計算機機房,如何能高效利用機房,發揮最大效益,如何滿足當前高校中日益繁重的實踐教學任務,是每一所高校決策者、機房管理部門以及每一名機房管理員關注的問題,本文選取在部署機房時必須考慮的幾個關鍵指標,通過具體翔實的數據分析,得出結論,相比傳統機房,云機房在硬件投入成本、管理維護成本、用電量和機房利用效率上具有明顯的優勢。

  參考文獻:

  [1] 唐毅.云機房部署解決機房使用難題[J].現代工業經濟和信息化,2016(20).

  [2] 梁偉鵬.高校云機房后期維護管理研究[J].信息技術,2017(23).

  [3] 李竹涵. 高校云機房后期維護管理研究[J].信息與電腦,2017(23).

  [4] 袁露,王映龍,楊珺.關于高校計算機機房管理與維護的探討[J].電腦知識與技術,2013(18).

  [5] 袁燁.高校機房安全中的問題與對策分析[J].山東工業技術,2018(1).

  [6] 程壽綿.云實訓室建設探討[J].安徽電子信息職業技術學院學報,2016(2).

  [7] 林碧洪.關于云計算在實訓室中的應用與現狀分析[J].廣東技術師范學院學報(自然科學版),2016(11).


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