虛擬機(jī)在圖書館服務(wù)器低碳化服務(wù)中的應(yīng)用與推廣——以安徽行政學(xué)院圖書館為例

王寧

(安徽行政學(xué)院，合肥 230059)

摘要：針對目前圖書館服務(wù)器能源消耗量大的現(xiàn)狀，分析虛擬機(jī)技術(shù)的主要應(yīng)用優(yōu)勢，提出將虛擬機(jī)應(yīng)用在圖書館低碳化服務(wù)過程中，以降低服務(wù)器及外圍設(shè)備的能源消耗，充分滿足不同應(yīng)用方式對系統(tǒng)資源的多種要求，提高圖書館服務(wù)器資源的利用率。并以安徽行政學(xué)院為例，探討虛擬機(jī)服務(wù)配置及使用情況，分析虛擬機(jī)在區(qū)域圖書館低碳化服務(wù)中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)；低碳化服務(wù)；服務(wù)器；圖書館服務(wù)

中圖分類號：G250.78 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

基金項(xiàng)目：安徽省高等學(xué)校圖書情報(bào)工作委員會(huì)2013年度研究基金重點(diǎn)項(xiàng)目(TGW13A10)；2013年省級質(zhì)量工程項(xiàng)目(2013JYXM596)

作者簡介：王寧，女，副研究館員。

收稿日期：2014-09-11

The application and promotion of the virtual machine technology in

library server of low-carbon services

——Taking the library of Anhui Administration Institute as an example

WANG Ning

(Anhui Institute of Administration, Hefei230059, China)

Abstract：Aiming at the high-consumption of energy in library servers, this article makes an analysis of the advantages of the application of virtual machine, puts forward the application of virtual machine technology in the process of the low carbon service in library, so as to reduce the energy consumption of servers and peripheral equipment, to fully meet the different requirements for system resources, and to greatly improve the rate of utilization of server resources. By taking Anhui Administration Institute as an example, the author of the article probes into the virtual machine services configuration and usage, and points out the application prospect of virtual machine in the low carbonization in library services.

Key words：virtual machine technology; low-carbon service; server; library services

隨著數(shù)字化圖書館的快速發(fā)展和日臻完善，信息技術(shù)在圖書館的建設(shè)和應(yīng)用中發(fā)揮著越來越重要的作用。信息技術(shù)的應(yīng)用雖然給圖書館的服務(wù)和管理帶來諸多便利，但隨著圖書館服務(wù)項(xiàng)目的增多、服務(wù)時(shí)間的延長，所需的服務(wù)器數(shù)量和種類越來越多，服務(wù)器的能源消耗在圖書館日常運(yùn)行中日漸高漲。這種局面與當(dāng)今社會(huì)倡導(dǎo)的低碳理念格格不入。如何在充分滿足用戶服務(wù)的情況下逐步減少能源的消耗，如何將各種不同的服務(wù)器整合在一起以提高資源的利用率，是圖書館亟需解決的問題，虛擬機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)能很好地解決這一難題。

通過在服務(wù)器上安裝多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)就像一臺獨(dú)立的服務(wù)器。在一臺服務(wù)器上運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用能提高服務(wù)器效率,減少需要管理和維護(hù)的服務(wù)器數(shù)量；當(dāng)應(yīng)用需求增加時(shí)，可迅速創(chuàng)建更多虛擬機(jī)，無需增加物理服務(wù)器即可靈活地響應(yīng)，最大程度地滿足數(shù)字圖書館的發(fā)展需要。

1圖書館低碳化服務(wù)中服務(wù)器存在的弊端

現(xiàn)階段，信息技術(shù)在圖書館的日常運(yùn)行中仍占據(jù)著主導(dǎo)地位，從圖書的采購、編目、借閱和查詢，到信息的采集、整理和推送，再到數(shù)字化書刊的閱讀、下載等，都依靠服務(wù)器在后臺支撐。無論是大、中型圖書館，還是小型圖書館，服務(wù)器總數(shù)量和隨之所產(chǎn)生的碳排放總量及能源消耗量都在逐年攀升，這與圖書館所倡導(dǎo)的低碳化服務(wù)宗旨格格不入，圖書館服務(wù)器存在的主要弊端如下：

1.1　服務(wù)器能源消耗多、碳排放量大

近年來，圖書館采購了大量的數(shù)字資源，各數(shù)據(jù)廠商都設(shè)立獨(dú)有的使用管理平臺，難免會(huì)出現(xiàn)如端口沖突、數(shù)據(jù)庫角色過多、密碼等問題。為避免各類沖突的產(chǎn)生，各館一般在每臺服務(wù)器上最多只安裝一至二種應(yīng)用平臺。

以安徽行政學(xué)院為例，計(jì)算一個(gè)小型圖書館的能源消耗量。在該院首先是滿足圖書編目和借閱的圖書管理系統(tǒng)，這套系統(tǒng)用兩臺服務(wù)器，一臺用于日常的信息處理，一臺用做熱冗余；中國知網(wǎng)的期刊一臺；讀秀知識庫一臺；網(wǎng)絡(luò)信息檢索一臺；VPN服務(wù)器一臺。這樣就相當(dāng)于需要六臺服務(wù)器，這種數(shù)量在中小館都不算多。但這六臺服務(wù)器加上為其提供環(huán)境的空調(diào)需要多少碳排放？每臺服務(wù)器按照平均功率200W為準(zhǔn)，每天24小時(shí)，一年按照365天計(jì)算：6*0.2*24*365*0.785=8251.92公斤的二氧化碳(0.785為生產(chǎn)一度電需要的碳排放量)；冷卻設(shè)備為了處理一瓦電所產(chǎn)生的熱量自身需要消耗0.8瓦電力(0.8是HP實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)值)，這又產(chǎn)生了6*0.2*24*365*0.8*0.785=6601.54公斤的二氧化碳。兩者之和達(dá)到了14853公斤的二氧化碳。這種碳排放總量還是只針對一臺服務(wù)器進(jìn)行熱冗余的情況下產(chǎn)生的。

1.2　服務(wù)器的資源利用率低

目前圖書館所使用的服務(wù)器，每臺服務(wù)器上最多裝有兩個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。由于數(shù)據(jù)庫的訪問量較低，其上的CPU利用率是很低的，很多時(shí)候都是在10%以下(如下圖所示)，但服務(wù)器上其它硬件并不會(huì)因?yàn)镃PU運(yùn)行率低就會(huì)減少能源消耗；雖然提高CPU的利用率會(huì)使其功耗增加，但計(jì)算機(jī)的其它硬件并不會(huì)因此而增加功耗。

也就是說，圖書館需要投入大量的經(jīng)費(fèi)購買服務(wù)器，因?yàn)槊恳粋€(gè)數(shù)字化應(yīng)用都必須安裝在一臺物理服務(wù)器上，且每提供一項(xiàng)新的服務(wù)就需要再購買一臺新的服務(wù)器，隨著應(yīng)用的不斷增加，圖書館一般要購買越來越多的服務(wù)器。另外，由于服務(wù)器數(shù)量多，用電量大，產(chǎn)生大量的熱量，使機(jī)房的制冷又增加了更多的耗電量，而且，隨著完成不同任務(wù)的服務(wù)器數(shù)量越來越多，管理這些服務(wù)器變得越來越復(fù)雜，成本越來越高。同時(shí)又面臨著服務(wù)器利用率低的困擾，造成資源的極大浪費(fèi)。

圖1圖書館服務(wù)器的CPU利用率情況

2虛擬機(jī)在圖書館服務(wù)器中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1　虛擬機(jī)(Virtual Machine)概述

虛擬機(jī)(VM)是通過軟件模擬的、具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過虛擬機(jī)軟件，可以在一臺物理計(jì)算機(jī)上模擬出多臺虛擬的計(jì)算機(jī)，這些虛擬機(jī)擁有同物理計(jì)算機(jī)相同的使用性能，可以安裝操作系統(tǒng)、安裝應(yīng)用程序、訪問網(wǎng)絡(luò)資源等[1]。每個(gè)虛擬機(jī)擁有自己獨(dú)立的操作界面，在每個(gè)虛擬機(jī)里可自由地選擇安裝系統(tǒng)和軟件，同時(shí)與物理計(jì)算機(jī)和其它虛擬機(jī)相互間不會(huì)產(chǎn)生沖突。虛擬機(jī)技術(shù)大概可以分成三類：完全虛擬化、半虛擬化、模擬器。

2.2　虛擬機(jī)在圖書館服務(wù)器低碳化服務(wù)中的應(yīng)用優(yōu)勢

信息技術(shù)的進(jìn)步為圖書館的延伸服務(wù)提供了巨大便利，同時(shí)也是以日益增加的能源消耗為代價(jià)的。與其它大、中型圖書館相比，該學(xué)院服務(wù)器的配置量還是很低的，從這樣一個(gè)小型圖書館的配置數(shù)量，可以推斷出其它大、中型圖書館的服務(wù)器配置數(shù)量更是令人震驚。如何在保持服務(wù)規(guī)模和服務(wù)質(zhì)量不變的前提下，降低能源消耗是目前圖書館迫切需要解決的難題，雖然云計(jì)算和云存儲(chǔ)的出現(xiàn)為圖書館信息處理提供了一種選擇，但對于數(shù)量眾多的中小館而言，無論是從技術(shù)力量，還是資金運(yùn)行方面來說，短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)云計(jì)算和云存儲(chǔ)有一定的難度，因此，架設(shè)本地服務(wù)器、改進(jìn)目前的圖書館應(yīng)用技術(shù)仍是最佳的選擇，將虛擬機(jī)技術(shù)引入到圖書館可以有效解除以上困境。

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，通過虛擬機(jī)技術(shù)可以將 N 個(gè)虛擬服務(wù)器并行于同一臺物理服務(wù)器上，使以往的“多種應(yīng)用、多個(gè)操作系統(tǒng)、多臺服務(wù)器”模式改變?yōu)椤岸喾N應(yīng)用、多個(gè)操作系統(tǒng)、一臺服務(wù)器”，主要目的是解決現(xiàn)有服務(wù)器日益老化、機(jī)房擁擠、節(jié)約電力能源、管理員維護(hù)等問題。在服務(wù)器端實(shí)施虛擬機(jī)之后，可以大大減少中心機(jī)房能耗、降低采購成本，還可使所有虛擬服務(wù)器的資源分配動(dòng)態(tài)調(diào)整，提高其運(yùn)行效率[2]，其主要應(yīng)用優(yōu)勢有：

2.2.1 服務(wù)器及外圍設(shè)備的能源消耗

前文分析傳統(tǒng)的服務(wù)器應(yīng)用方式，服務(wù)器的平均利用率通常在5-15%之間，而采用虛擬機(jī)架構(gòu)整合后，服務(wù)器的平均利用率可達(dá)到60%-80%。這樣，完全可以通過在兩臺高配置的八路雙核服務(wù)器上，創(chuàng)建四十個(gè)虛擬服務(wù)器的方式，來完成傳統(tǒng)方式中需要四十多臺低配置的雙路雙核服務(wù)器才能完成的工作任務(wù)。將虛擬機(jī)應(yīng)用在圖書館，越是大型圖書館，其節(jié)能效果就越顯著。以安徽行政學(xué)院為例，可以從原來的六臺服務(wù)器降到三臺，服務(wù)器和空調(diào)的能源消耗都降低了一半左右。另外，圖書館服務(wù)器的總體數(shù)量減少，除了能降低服務(wù)器本身的能源消耗，還對服務(wù)器的周邊設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、制冷和UPS等的能耗需求量大幅減少。

2.2.2 降低服務(wù)器的管理成本

一方面，虛擬機(jī)允許將多項(xiàng)應(yīng)用程序合并到單個(gè)服務(wù)器，通過增加所部屬的服務(wù)器的利用率，圖書館只需要更少的物理服務(wù)器來滿足應(yīng)用需求，大大降低了硬件的投入和管理成本。另一方面，虛擬化服務(wù)器為每個(gè)應(yīng)用程序提供合適的運(yùn)行環(huán)境，從根本上改變了應(yīng)用程序的管理成本。因?yàn)椋芾韱T無須為每項(xiàng)應(yīng)用安裝和維護(hù)一個(gè)單獨(dú)的操作系統(tǒng)實(shí)例，這種較低的操作系統(tǒng)實(shí)例無形之中降低了每項(xiàng)應(yīng)用的管理成本。另外，虛擬機(jī)技術(shù)擁有和傳統(tǒng)的資源管理軟件一樣的精細(xì)控制粒度。這種控制允許管理工具精確地為虛擬操作系統(tǒng)實(shí)例進(jìn)行資源分配， 方便用戶輕松地建立成本驅(qū)動(dòng)模型來部署資源[3]。

2.2.3 對服務(wù)器進(jìn)行管理、維護(hù)、升級及遷移

虛擬機(jī)因其實(shí)質(zhì)為軟件容器，在這樣的“封裝”容器內(nèi)，它避開了服務(wù)器配置的復(fù)雜性和重復(fù)性，可對服務(wù)器資源進(jìn)行故障隔離、動(dòng)態(tài)分配；它具備超乎尋常的可移植性，可實(shí)現(xiàn)無縫地實(shí)時(shí)遷移，在服務(wù)器管理與維護(hù)工作中，極大地縮短了服務(wù)器重新安裝部署的時(shí)間；它安全性能高，可通過在VMM層對它上面的虛擬機(jī)資源訪問施加安全認(rèn)證，既可有效地實(shí)施整體安全認(rèn)證，又可對屬于特定用戶群的虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)訪問實(shí)施限制等。

2.2.4 提高服務(wù)器資源的利用率

虛擬化允許多個(gè)資源密集型應(yīng)用程序運(yùn)轉(zhuǎn)在同一臺物理服務(wù)器上, 降低了獨(dú)立服務(wù)器中經(jīng)常存在的未利用資源比率，大大提高了服務(wù)器的資源利用率。與傳統(tǒng)單臺服務(wù)器部署單一的應(yīng)用方式相比，虛擬機(jī)架構(gòu)方式的最大優(yōu)勢在于，可以充分滿足不同應(yīng)用對系統(tǒng)資源的不同要求，如有的應(yīng)用只需要一個(gè)3.0 GHz CPU，512MB的內(nèi)存就可以很好地運(yùn)行，而有的高訪問率、高吞吐量的應(yīng)用則需要兩個(gè)甚至是四個(gè)雙核的CPU，8GB的內(nèi)存才能保證穩(wěn)定的運(yùn)行。在傳統(tǒng)的方式下，往往不可能針對每一種應(yīng)用來采購服務(wù)器，而是用一種或幾種標(biāo)準(zhǔn)配置的服務(wù)器來統(tǒng)一采購，這樣，勢必會(huì)造成某些應(yīng)用資源富裕，而另一些應(yīng)用面臨資源緊張的情況，且應(yīng)用之間不能互相調(diào)配資源。采用虛擬機(jī)架構(gòu)后，由于每個(gè)虛擬機(jī)所需使用的系統(tǒng)資源都是由虛擬架構(gòu)軟件統(tǒng)一調(diào)配，這種調(diào)配可以在虛擬機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)揮在線運(yùn)行作用，使得任何一個(gè)應(yīng)用都可以有充分的資源保證來穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，該應(yīng)用過程中，當(dāng)前使用不到的資源又可以被其它更需要資源應(yīng)用臨時(shí)借用一下，最大限度地提高了系統(tǒng)中整體資源的利用率。

總之，將虛擬技術(shù)應(yīng)用在圖書館低碳化服務(wù)中，一方面降低了物理服務(wù)器的實(shí)際運(yùn)行數(shù)量，降低碳排放、降低能源總消耗量；另一方面又可以整合服務(wù)器，提高服務(wù)器的資源利用率。

2.3　虛擬機(jī)有效規(guī)避圖書館服務(wù)器中的弊端

利用虛擬機(jī)技術(shù)可以有效解決物理計(jì)算機(jī)不易解決的難題，揚(yáng)長避短，發(fā)揮其在圖書館低碳化服務(wù)中的技術(shù)優(yōu)勢，集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.3.1 可避免計(jì)算機(jī)之間對端口的搶占

當(dāng)在一臺服務(wù)器上使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的信息服務(wù)系統(tǒng)時(shí)，由于典型的服務(wù)器端口是80，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生對端口的爭奪。利用虛擬機(jī)可避免此類情況的發(fā)生。

2.3.2 可為一些特殊軟件提供特殊的安裝環(huán)境

每個(gè)軟件都有自己的安裝環(huán)境，特別是一些需要特殊數(shù)據(jù)庫支持或者特定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的軟件，這時(shí)就需要數(shù)量眾多的服務(wù)器來分別部署、安裝各自的軟件。利用虛擬機(jī)技術(shù)還可以在一臺計(jì)算機(jī)上運(yùn)行兩個(gè)互不兼容的應(yīng)用程序。

2.3.3 有利于解決熱冗余問題

有利于解決熱冗余問題，特別是中小館由于資金的短缺很難為每臺服務(wù)器都配備熱冗余，一旦服務(wù)器出現(xiàn)故障就不能提供服務(wù)。若利用虛擬機(jī)技術(shù)則可以在一臺物理計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行幾臺虛擬機(jī)，把容易產(chǎn)生沖突的軟件分別安裝在不同的虛擬機(jī)上。

2.3.4 便于測試新應(yīng)用系統(tǒng)

利用虛擬機(jī)可以為程序測試搭建相應(yīng)的測試環(huán)境，進(jìn)行全過程的調(diào)試工作。假如在一臺物理計(jì)算機(jī)上運(yùn)行四個(gè)虛擬機(jī)，而其中一個(gè)虛擬機(jī)崩潰了，其它三個(gè)仍將繼續(xù)運(yùn)行，使圖書館在不增加任何硬件設(shè)備投入的情況下，可搭建任意測試平臺，且不會(huì)影響現(xiàn)有系統(tǒng)的性能。

2.3.5 便于進(jìn)行故障隔離

在虛擬機(jī)中，中央處理器芯片從系統(tǒng)其它部分劃分出一段存儲(chǔ)區(qū)域，操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都運(yùn)行在“保護(hù)模式”環(huán)境下。如果在某虛擬機(jī)中出現(xiàn)程序凍結(jié)現(xiàn)象，并不會(huì)影響運(yùn)行在虛擬機(jī)外的程序操作和操作系統(tǒng)的正常工作。由于創(chuàng)建了多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)上只運(yùn)行少數(shù)的應(yīng)用程序，這樣系統(tǒng)崩潰的機(jī)會(huì)降低到最小程度。如果一個(gè)虛擬機(jī)出現(xiàn)故障或安全問題，故障不會(huì)愈演愈烈，而且只有一個(gè)虛擬機(jī)會(huì)受到影響。

3虛擬機(jī)在圖書館低碳化服務(wù)過程中的應(yīng)用實(shí)踐

3.1　國內(nèi)圖書館架設(shè)虛擬機(jī)硬、軟件配置及選擇

虛擬機(jī)硬件的選擇應(yīng)根據(jù)各館的實(shí)際情況，主要從內(nèi)存、CPU、網(wǎng)絡(luò)及磁盤資源等方面來考慮。(1)內(nèi)存。給虛擬機(jī)分配內(nèi)存不要考慮越大越好，只要適用就行，因?yàn)閷τ谔摂M機(jī)來說，任何時(shí)候增加內(nèi)存都非常簡單、容易，只要需要隨時(shí)可以增加。(2)CPU。一般情況下，每個(gè)CPU內(nèi)核能支持四個(gè)單CPU虛擬機(jī)，但這個(gè)數(shù)字可以隨著CPU平均使用率而改變，最高數(shù)可為十個(gè)虛擬機(jī)。(3)網(wǎng)絡(luò)。虛擬服務(wù)器所需的網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC) 數(shù)量，可以基于冗余的需求、是否需要網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)以及所選擇的功能進(jìn)行調(diào)整和變化。假如使用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，最好擁有多于四個(gè)NIC的服務(wù)器。(4)磁盤資源。目前存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)分為FC SAN和IP SAN兩種，F(xiàn)C SAN磁盤存儲(chǔ)是執(zhí)行效果最好的磁盤解決方案，只是價(jià)格比較昂貴；IP SAN磁盤存儲(chǔ)在性能上接近FC SAN的性能，價(jià)格也比較合理，是較好的選擇。

虛擬機(jī)軟件的選擇很多，目前主要有Virtual Box、VMware、Virtual PC、Virtuozzo SUN XP版Java虛擬機(jī)、微軟最新操作系統(tǒng)Windows 2008 Server中使用其內(nèi)置的Hyper—V等，在數(shù)字圖書館應(yīng)用中需要在一臺服務(wù)器上同時(shí)啟動(dòng)多臺虛擬服務(wù)器，對服務(wù)器系統(tǒng)資源占用量較大。VMware是一個(gè)安全性高、實(shí)用性強(qiáng)的可靠選擇，它能模擬出主板、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、網(wǎng)卡等多種硬件，還能設(shè)定并隨時(shí)修改操作系統(tǒng)的操作環(huán)境，可以安裝Windows、Linux 等真實(shí)的操作系統(tǒng)及各種應(yīng)用程序。完全隔離且保護(hù)不同的OS操作環(huán)境及應(yīng)用軟件，下載地址為：http://www.vmware.com[4]。

筆者通過文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)已有許多圖書館將虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用到圖書館服務(wù)器的整合之中，在降低能耗、提高資源利用率等方面發(fā)揮了無與倫比的優(yōu)勢。如在中國石油大學(xué)圖書館、福州大學(xué)圖書館、重慶電子工程職業(yè)學(xué)院圖書館、閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館等，部分服務(wù)器已利用虛擬機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多種應(yīng)用系統(tǒng)在一臺物理服務(wù)器上的統(tǒng)一部署，達(dá)到提高服務(wù)器利用率、節(jié)約經(jīng)費(fèi)、降低能耗的目的；在溫州圖書館，從2005年開始，逐步對中國知網(wǎng)CNKI、維普、超星、方正Apabi等多臺物理鏡像服務(wù)器進(jìn)行合并，同時(shí)也合并其它在線網(wǎng)站和館內(nèi)OA辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的服務(wù)器，通過幾年的運(yùn)行，已節(jié)約了大量的硬件設(shè)備投入和管理成本[5]。

3.2　安徽行政學(xué)院虛擬機(jī)服務(wù)配置圖

為了充分利用現(xiàn)有的服務(wù)器可以采用在其內(nèi)部加載虛擬機(jī)的方式，具體的數(shù)量可以根據(jù)服務(wù)器的配置來決定。每臺虛擬機(jī)和物理計(jì)算機(jī)為了運(yùn)行流暢建議為其最少保留1G的內(nèi)存。這樣就可以根據(jù)服務(wù)器上內(nèi)存的大小大致推測出可以運(yùn)行幾臺虛擬服務(wù)器。

以安徽行政學(xué)院為例，該院除了VPN服務(wù)器和圖書管理系統(tǒng)一臺是2013年購置的，其它服務(wù)器都于2005年初購置，相對來說配置比較低，其中四核處理器只有用于中國知網(wǎng)的期刊服務(wù)器、VPN服務(wù)器和圖書管理系統(tǒng)的。根據(jù)前面介紹，該院實(shí)際要運(yùn)行五臺服務(wù)器就可以完成服務(wù)，鑒于該院機(jī)器老舊、性能不高，所以在此選用三臺服務(wù)器來組建虛擬機(jī)完成服務(wù)并熱冗余。具體配置如下圖:

圖2　安徽行政學(xué)院圖書館虛擬機(jī)服務(wù)配置圖

3.3　安徽行政學(xué)院虛擬機(jī)擬整合實(shí)施方案

因虛擬機(jī)技術(shù)改進(jìn)方案綜合多種因素，需分期、分批對本館現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行合并改造，主要分為 3個(gè)階段進(jìn)行。第1階段：采用虛擬機(jī)技術(shù)進(jìn)行整合，逐步將原來的 6個(gè)服務(wù)器遷移合并到3臺服務(wù)器上，這樣可以節(jié)省3臺服務(wù)器。虛擬化改造服務(wù)器合并方案如下表所示。第2階段：將9個(gè)網(wǎng)站中的數(shù)據(jù)庫從虛擬機(jī)中分離，合并到一個(gè)專用的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。第3階段：用替換下來的一臺服務(wù)器安裝ISA Server，對遷移后的服務(wù)器進(jìn)行保護(hù)。

表1　擬利用虛擬機(jī)技術(shù)改造服務(wù)器合并方案

3.4　安徽行政學(xué)院虛擬機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效果

從上圖可以看出，利用三臺物理服務(wù)器就可以完成以前最少需要六臺服務(wù)器才能完成的服務(wù)任務(wù)，而且為每個(gè)服務(wù)都配備了熱冗余，可以保證所有的服務(wù)都可實(shí)現(xiàn)不間斷。這樣進(jìn)行配置主要還是因?yàn)樵撛旱姆?wù)器配置低，如果有更高性能的服務(wù)器，完全可以用兩臺服務(wù)器就能完成所有的服務(wù)，而且還可以增加其它服務(wù)項(xiàng)目。主要效果如下：

(1)通過服務(wù)器整合，控制和減少物理服務(wù)器的數(shù)量,明顯提高每個(gè)物理服務(wù)器及其CPU的資源利用率，從而降低硬件成本。(2)加快新服務(wù)器和應(yīng)用的部署，大大降低服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時(shí)間，而且現(xiàn)在可以進(jìn)行快速的硬件維護(hù)和升級，不需要像以前那樣，硬件維護(hù)需要數(shù)天的變更管理準(zhǔn)備和維護(hù)。(3)不再擔(dān)心舊系統(tǒng)的兼容性、維護(hù)和升級等一系列問題。

4虛擬機(jī)在圖書館低碳化服務(wù)中的區(qū)域推廣

將虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用在圖書館中，雖然可以降低圖書館的能源消耗量，但是僅依靠單一圖書館的運(yùn)用還不能達(dá)到規(guī)模效益。為了實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益、達(dá)到更大規(guī)模的節(jié)能減排，可以通過虛擬機(jī)技術(shù)將一臺 Workstation 配置成由若干臺虛擬機(jī)組成的局域網(wǎng)，并在它上面開發(fā)測試各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無疑為圖書館網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供了很好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。這樣就可以在圖書館集中的區(qū)域內(nèi)建立一個(gè)圖書館數(shù)據(jù)服務(wù)中心。由這個(gè)數(shù)據(jù)中心為區(qū)域內(nèi)的圖書館提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)，這樣可以在環(huán)境溫度、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、人員配置和服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的規(guī)模效益。

該數(shù)據(jù)中心由區(qū)域內(nèi)各圖書館根據(jù)數(shù)據(jù)處理量的大小，按比例集資建設(shè)和分配使用，這樣就避免了原來每個(gè)圖書館都要建設(shè)一個(gè)完整的信息處理中心，大大節(jié)約了人員配置的消耗；降低了在保持環(huán)境溫度和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行上的能源浪費(fèi)。在服務(wù)器的運(yùn)行上由中心根據(jù)各運(yùn)行項(xiàng)目，統(tǒng)一計(jì)算出項(xiàng)目對服務(wù)器資源的消耗量，配置、協(xié)調(diào)好每一臺服務(wù)器的使用，使每一臺服務(wù)器都能在最優(yōu)模式下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。從而在某一地區(qū)的部分圖書館范圍內(nèi)盡快形成節(jié)能減排規(guī)模效益。

5總結(jié)

在原有的服務(wù)器上架構(gòu)虛擬機(jī)，發(fā)揮其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，可以使圖書館在保證服務(wù)質(zhì)量和提高數(shù)據(jù)安全性的前提下，大大降低能源消耗總量，實(shí)現(xiàn)圖書館低碳化的建設(shè)目標(biāo)。目前我國圖書館虛擬機(jī)技術(shù)仍處在初級階段，但應(yīng)用潛力很大。隨著虛擬機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用和發(fā)展成熟，其在我國圖書館低碳化服務(wù)中的應(yīng)用價(jià)值將不斷被拓展。今后，圖書館可以在數(shù)據(jù)及信息處理上，轉(zhuǎn)變思維、大膽探索，不再局限于“一家一戶、自足自給”的模式，而以“開放、合作、共贏”的模式不斷探索新技術(shù)的應(yīng)用前景。

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(責(zé)任編輯：傅正)