韓川疆

摘 要：隨著高校信息化建設(shè)的不斷深入，對(duì)作為高校核心業(yè)務(wù)之一的教務(wù)系統(tǒng)的要求越來(lái)越高。本文描述了西南石油大學(xué)對(duì)教務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器架構(gòu)兩次調(diào)整過(guò)程的思路、方法和結(jié)果。通過(guò)調(diào)整很好地滿足了學(xué)校各個(gè)層面人員對(duì)高校教務(wù)系統(tǒng)的需求。在此思路的基礎(chǔ)上，提出了高校信息化系統(tǒng)統(tǒng)一架構(gòu)的設(shè)想，并說(shuō)明了在設(shè)計(jì)實(shí)施此架構(gòu)時(shí)需要考慮的一些問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：信息化；大數(shù)據(jù)；教務(wù)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2015）17-0008-05

隨著信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，各個(gè)高校都有比較多的信息化相關(guān)子系統(tǒng)，且基本都建立了統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)，完成了對(duì)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)抽取和整合。筆者走訪的北京、上海和成都等高校，發(fā)現(xiàn)這些信息化子系統(tǒng)都各自獨(dú)立，獨(dú)占一臺(tái)或多臺(tái)物理（或邏輯）服務(wù)器，這體現(xiàn)了高校在信息化統(tǒng)一架構(gòu)和資源集中管理方面意識(shí)相對(duì)比較薄弱。本文以西南石油大學(xué)教務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器架構(gòu)調(diào)整為例，試圖利用現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在服務(wù)器運(yùn)維方面的成熟技術(shù)，提出整個(gè)高校信息化整體架構(gòu)藍(lán)圖，在信息化統(tǒng)一架構(gòu)和資源集中管理方面進(jìn)行了一些探索。

一、教務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器架構(gòu)調(diào)整及經(jīng)驗(yàn)

1.教務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器架構(gòu)的第1次調(diào)整分析

西南石油大學(xué)教務(wù)系統(tǒng)從2002年上線至今已到第十三個(gè)年頭，到目前為止經(jīng)歷了兩次服務(wù)器架構(gòu)的調(diào)整，在教務(wù)系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)商的配合下，取得了很好的效果。

學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)上線初期采用兩臺(tái)Sun v880服務(wù)器，構(gòu)建了兩套完整的應(yīng)用系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)則建立在其中一臺(tái)服務(wù)器上。該系統(tǒng)提供給用戶兩個(gè)登錄點(diǎn)由用戶自行選擇登錄。

系統(tǒng)運(yùn)行四年后，一方面由于高校的進(jìn)一步擴(kuò)招，在校生人數(shù)成倍遞增，導(dǎo)致學(xué)生選課時(shí)服務(wù)器資源耗盡；另一方面，由于服務(wù)器常年不間斷運(yùn)行，電子元件老化也影響了系統(tǒng)運(yùn)行效率。為此，學(xué)校采用如圖1所示架構(gòu)，對(duì)服務(wù)器架構(gòu)進(jìn)行了第一次調(diào)整。調(diào)整內(nèi)容有：

（1）前端采用Apache配合Resin集群的方式做了負(fù)載均衡，后端數(shù)據(jù)庫(kù)采用雙機(jī)熱備的方式，后端存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用DAS（背板直連）方式連接，數(shù)據(jù)則存放在后端存儲(chǔ)上，存儲(chǔ)使用的是FC（光纖）硬盤。

（2）增加了監(jiān)控服務(wù)器，用于收集服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。還可以通過(guò)設(shè)定相關(guān)服務(wù)器參數(shù)（CPU、內(nèi)存、流量等）閾值，在無(wú)人職守的情況下，將預(yù)警數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到管理員郵箱，使管理員可以第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng)處理相關(guān)問(wèn)題。

2.教務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器架構(gòu)的第2次調(diào)整分析

在架構(gòu)調(diào)整之后幾年，運(yùn)行狀況一直比較穩(wěn)定，但是隨著時(shí)間的推移，從監(jiān)控服務(wù)器所收集的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)多個(gè)教學(xué)活動(dòng)集中在相同的時(shí)間段上進(jìn)行時(shí)，服務(wù)器響應(yīng)開(kāi)始變慢。通過(guò)監(jiān)控服務(wù)器收集的數(shù)據(jù)，結(jié)合對(duì)故障時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)分析之后，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可能是多方面的。一是數(shù)據(jù)量，從教務(wù)系統(tǒng)上線之后，數(shù)據(jù)一直在成幾何數(shù)的遞增，其中幾張主要業(yè)務(wù)邏輯表已經(jīng)接近3000萬(wàn)；二是隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，各種移動(dòng)應(yīng)用采用非正規(guī)途徑獲取教務(wù)各種數(shù)據(jù)，教務(wù)系統(tǒng)軟件層面并沒(méi)有相關(guān)的保護(hù)措施。三是教務(wù)系統(tǒng)軟件本身程序上還有值得優(yōu)化的地方。四是硬件老化。

因此學(xué)校決定按照?qǐng)D2所示，對(duì)原有架構(gòu)進(jìn)行第二次調(diào)整。

（1）前端采用高效、開(kāi)源的HAProxy配合keepalived構(gòu)建高可用負(fù)載均衡集群。中間是應(yīng)用服務(wù)器集群。所有前端的請(qǐng)求通過(guò)負(fù)載均衡集群自動(dòng)分發(fā)到后端相對(duì)空閑的應(yīng)用服務(wù)器上。

（2）同樣采用開(kāi)源的magent配合Memcached構(gòu)建高可用的，且能自動(dòng)負(fù)載均衡的數(shù)據(jù)庫(kù)緩存集群。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)集群。這里采用了Oracle RAC OneNode技術(shù)配置了兩個(gè)Oracle RAC服務(wù)器（每個(gè)RAC都有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)），RAC-Server-1做為備庫(kù)只負(fù)責(zé)讀取操作，RAC-Server-2做為主庫(kù)負(fù)責(zé)寫入和更新操作。兩個(gè)RAC之間使用OracleDG做同步對(duì)稱復(fù)制保證數(shù)據(jù)的一致性，且同一時(shí)間兩個(gè)RAC都只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)在工作。

（4）后端存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器依然采用DAS方式連接，數(shù)據(jù)則存放在后端存儲(chǔ)上，存儲(chǔ)使用的是SAS硬盤。

（5）同時(shí)，教務(wù)系統(tǒng)軟件增加數(shù)據(jù)歸檔功能，處理歷史數(shù)據(jù)。

3.調(diào)整經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

經(jīng)歷上面兩次的服務(wù)器整體架構(gòu)的調(diào)整，總結(jié)出以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：

（1）教務(wù)系統(tǒng)軟件層面問(wèn)題?，F(xiàn)在很多面向教育的信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中比較功利化，基本沒(méi)有考慮到程序在高負(fù)荷高并發(fā)時(shí)的優(yōu)化。只有最終用戶遇到此類瓶頸才著手解決問(wèn)題。再加上硬件先期投入也沒(méi)有考慮到架構(gòu)上的優(yōu)化，使得最終用戶遇到此類問(wèn)題時(shí)措手不及。

（2）現(xiàn)在很多優(yōu)秀的國(guó)內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)公司，服務(wù)器運(yùn)維能力和技術(shù)上已經(jīng)相當(dāng)成熟。因此，高校也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，參考互聯(lián)網(wǎng)公司優(yōu)秀的運(yùn)維案例，利用各類開(kāi)源軟件，充分挖掘服務(wù)器的潛力，同時(shí)不斷完善服務(wù)器架構(gòu)，提高運(yùn)維能力和水平。

（3）信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)。從西南石油大學(xué)教務(wù)系統(tǒng)來(lái)看，上線13年后當(dāng)主要業(yè)務(wù)邏輯表數(shù)據(jù)成幾何數(shù)遞增時(shí)，僅僅從信息系統(tǒng)程序或服務(wù)器架構(gòu)調(diào)整等方面的優(yōu)化已經(jīng)不能滿足需求。還需要根據(jù)教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)自身的特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)歸檔操作，將已經(jīng)畢業(yè)學(xué)生的所有相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到另外的數(shù)據(jù)庫(kù)中，信息系統(tǒng)則增加相應(yīng)的對(duì)歸檔數(shù)據(jù)查詢的功能。

（4）必須要建立比較完整的服務(wù)器狀態(tài)監(jiān)控平臺(tái)，以及服務(wù)器日志分析平臺(tái)。服務(wù)器狀態(tài)監(jiān)控，不僅僅可以及早發(fā)現(xiàn)服務(wù)器異常問(wèn)題及早解決，同時(shí)也為了解分析其他問(wèn)題提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)依據(jù)。而日志分析，則為發(fā)現(xiàn)異常獲取數(shù)據(jù)、信息系統(tǒng)自身bug提供了良好的基礎(chǔ)。

（5）資源浪費(fèi)問(wèn)題。就教務(wù)系統(tǒng)本身而言，只有在選課、成績(jī)錄入、成績(jī)查詢等教學(xué)活動(dòng)發(fā)生時(shí)才會(huì)出現(xiàn)高負(fù)荷和高并發(fā)的情況，而平常服務(wù)器資源占用非常低。

二、高校信息化統(tǒng)一架構(gòu)探索

1.統(tǒng)一架構(gòu)設(shè)想及說(shuō)明

筆者設(shè)計(jì)和實(shí)施了西南石油大學(xué)教務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器架構(gòu)，雖然經(jīng)過(guò)調(diào)整后已經(jīng)達(dá)到了很好的效果，但是如何避免服務(wù)器硬件資源的浪費(fèi)，儼然成為筆者最關(guān)心的問(wèn)題。

那么如果站在學(xué)校的層面，構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的服務(wù)器架構(gòu)是不是能解決硬件資源浪費(fèi)問(wèn)題呢？答案是肯定的。但是這個(gè)架構(gòu)必須能兼容高校所有的信息化子系統(tǒng)，必須能經(jīng)受得住高負(fù)載高并發(fā)，必須能實(shí)時(shí)調(diào)配服務(wù)器硬件資源，必須能做大數(shù)據(jù)計(jì)算處理。因此筆者提出如圖3所示的整體架構(gòu)。

圖3的架構(gòu)只是給出了整體框架，在細(xì)節(jié)方面只有根據(jù)高校自身的需求進(jìn)行定制，此外網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲芯W(wǎng)絡(luò)冗余問(wèn)題不在此架構(gòu)討論范疇內(nèi)。下面針對(duì)架構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的說(shuō)明，由于所涉及的可用技術(shù)很多，在這里就不詳細(xì)展開(kāi)了，只給出筆者的建議。

2.技術(shù)及設(shè)備說(shuō)明

（1）本地負(fù)載均衡集群，即負(fù)載均衡層

所有的請(qǐng)求（內(nèi)網(wǎng)或外網(wǎng)）都由該層負(fù)責(zé)響應(yīng)，并分發(fā)到后端的應(yīng)用集群中。對(duì)于負(fù)載均衡，筆者熟悉的硬件或軟件技術(shù)有F5和LVS、Nginx、HAProxy等。它們的性能都是非常優(yōu)異的。F5是負(fù)載均衡中抗并發(fā)能力最強(qiáng)的，LVS是現(xiàn)在在全世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣的，而HAProxy這個(gè)開(kāi)源的后起新秀性能非常強(qiáng)勁，國(guó)內(nèi)前十的互聯(lián)網(wǎng)公司基本都在使用?？紤]到高校自身業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，除了教務(wù)系統(tǒng)外不會(huì)有非常高的并發(fā)訪問(wèn)。因此這里推薦采用開(kāi)源的HAProxy配合Keepalived來(lái)架構(gòu)，硬件方面配置兩到三臺(tái)兩路PC服務(wù)器就能承載校內(nèi)所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的負(fù)載均衡。

如果上線運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)壓力過(guò)大，可以采用下面兩種方式進(jìn)行緩解：

1）使用四路PC服務(wù)器，將其配置為主節(jié)點(diǎn)；

2）前端增加一個(gè)硬件的負(fù)載均衡F5，將現(xiàn)有的負(fù)載均衡集群做為中間代理層。

（2）應(yīng)用集群和應(yīng)用緩存集群

從負(fù)載均衡層轉(zhuǎn)發(fā)的請(qǐng)求直接到達(dá)應(yīng)用集群層中的某一個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。那為什么沒(méi)有使用圖3中應(yīng)用緩存集群來(lái)分擔(dān)壓力呢？應(yīng)用服務(wù)器緩存層的出現(xiàn)確實(shí)是為了緩解應(yīng)用服務(wù)器的壓力，存儲(chǔ)已被請(qǐng)求過(guò)的js、images和html等文件。但是環(huán)顧一下高校的各個(gè)信息系統(tǒng)，以及所提供的服務(wù)，分析一下每天的訪問(wèn)情況，筆者認(rèn)為沒(méi)有必要構(gòu)建這個(gè)緩存集群。如果真的需要構(gòu)建，如圖3所示，可以使用varnish作出兩個(gè)或更多的節(jié)點(diǎn)，此時(shí)只需要在負(fù)載均衡層HAProxy的配置中做相應(yīng)的更改即可。

此外，考慮到各類信息系統(tǒng)程序運(yùn)行的環(huán)境，在應(yīng)用集群中需要配置至少兩種操作系統(tǒng)（Linux和Windows）的若干節(jié)點(diǎn)。

（3）數(shù)據(jù)緩存集群

它所實(shí)現(xiàn)的功能其實(shí)和應(yīng)用緩存集群的功能類似。這里可以使用Redis或Memcached等開(kāi)源軟件，構(gòu)建出高可用的數(shù)據(jù)庫(kù)緩存集群。比如西南石油大學(xué)教務(wù)系統(tǒng)使用的是magent配合Memcached來(lái)構(gòu)建的該集群，這主要是由于教務(wù)系統(tǒng)軟件已經(jīng)使用了Memcached及相關(guān)特性，因此首先要滿足程序運(yùn)行環(huán)境，其次考慮高可用。最終采用magent配合Memcached構(gòu)建出能自動(dòng)負(fù)載均衡的3個(gè)節(jié)點(diǎn)的集群。

由此，可以看出采用何種技術(shù)，或者都使用，需要根據(jù)具體的信息系統(tǒng)軟件本身的情況來(lái)決定，架構(gòu)上只需要考慮高可用即可。

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)集群

由于高校繁多的信息系統(tǒng)可能使用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，那么在這里就需要根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)建多個(gè)不同類型的數(shù)據(jù)庫(kù)集群，從對(duì)西南石油大學(xué)教務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分析調(diào)整的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)信息系統(tǒng)的訪問(wèn)量和并發(fā)量高到一定程度之后，數(shù)據(jù)庫(kù)就成為了壓力集中點(diǎn)。因此需要注意至少配置兩個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建出一主一備讀寫分離的同類數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)。

（5）Oracle、MySQL和SQLSever說(shuō)明

1）Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)?？梢圆捎蒙厦嬉呀?jīng)提到的西南石油大學(xué)教務(wù)系統(tǒng)優(yōu)化的方案。即采用了雙OracleRAC配置，需要應(yīng)用程序配合將讀寫操作分開(kāi)，兩個(gè)RAC之間使用OracleDG做同步對(duì)稱復(fù)制，它保證了兩個(gè)RAC直接數(shù)據(jù)的一致性。同時(shí)，Oracle RAC OneNode技術(shù)最大化利用服務(wù)器資源，平常兩個(gè)RAC的主節(jié)點(diǎn)占用比較多的硬件資源，而備用節(jié)點(diǎn)則占用少量硬件資源，當(dāng)發(fā)生故障后，主節(jié)點(diǎn)釋放已占用的大量硬件資源，備用節(jié)點(diǎn)啟用，接手相關(guān)業(yè)務(wù)的同時(shí)也加載和主節(jié)點(diǎn)相當(dāng)?shù)挠布Y源。

2）MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。由于軟件本身免費(fèi)，因此使用范圍是最廣的。面對(duì)并發(fā)壓力大的情況，成熟的方案也比較多，常見(jiàn)的主要有下面三種：

①常規(guī)復(fù)制架構(gòu)，即Master-Slaves。這里Master負(fù)責(zé)寫入和修改操作，一個(gè)或多個(gè)Slave則負(fù)責(zé)讀取操作。同時(shí)將Master同步復(fù)制到一個(gè)或多個(gè)Slave。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的Slave讀取壓力過(guò)大時(shí)，則需要考慮增加Slave節(jié)點(diǎn)；

②級(jí)聯(lián)復(fù)制結(jié)合架構(gòu)，即Master-Master-Slaves。雙Master主要是為了避免常規(guī)復(fù)制架構(gòu)中單點(diǎn)寫入和修改操作可能存在故障的風(fēng)險(xiǎn)；

③MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)切分，即MySQL Sharding。其基本思想就要把一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)切分成多個(gè)部分放到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)上，從而緩解單一數(shù)據(jù)庫(kù)的性能問(wèn)題。因此可以通過(guò)該技術(shù)將一個(gè)大的MySQL Server切分成多個(gè)小的MySQL Server，既解了寫入性能瓶頸問(wèn)題，同時(shí)也提升了整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)集群的擴(kuò)展性，從而解決了數(shù)據(jù)庫(kù)壓力過(guò)大的問(wèn)題。

3）SQLSever數(shù)據(jù)庫(kù)。只考慮微軟提供的做法，僅僅只能做到故障轉(zhuǎn)移。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是利用 Windows Server 故障轉(zhuǎn)移群集 （WSFC） 功能，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例發(fā)生故障時(shí)，在其他冗余服務(wù)器上重新啟動(dòng)該數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，從而提供了本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的高可用性。這就類似一主一備（或互為主備）的服務(wù)器概念，沒(méi)有負(fù)載均衡的功能。在發(fā)生數(shù)據(jù)故障轉(zhuǎn)移時(shí)，將數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例由一臺(tái)服務(wù)器轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)服務(wù)器的時(shí)間非常短暫。

（6）磁盤陣列，即數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

筆者把高校的數(shù)據(jù)分為核心數(shù)據(jù)和非核心數(shù)據(jù)。其中核心數(shù)據(jù)則包含教務(wù)、財(cái)務(wù)、一卡通等主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。而非核心數(shù)據(jù)，主要包括電子圖書(shū)、期刊、教學(xué)資源類、學(xué)習(xí)資源類等。這么劃分的原因是鑒于這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)是否能中斷服務(wù)，可以臨時(shí)中斷的則劃為非核心數(shù)據(jù)，反之則是核心數(shù)據(jù)。

現(xiàn)今的存儲(chǔ)主要可以分傳統(tǒng)存儲(chǔ)和分布式存儲(chǔ)兩種。傳統(tǒng)存儲(chǔ)的架構(gòu)方式主要有DAS、NAS和SAN。結(jié)合筆者對(duì)高校數(shù)據(jù)劃分以及預(yù)估的存儲(chǔ)容量的情況，使用NAS結(jié)合SAN才是高校存儲(chǔ)最好的方案，而分布式存儲(chǔ)技術(shù)投入和維護(hù)成本方面都遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的存儲(chǔ)。

NAS架構(gòu)主要用于存儲(chǔ)非核心數(shù)據(jù)，而SAN架構(gòu)則用于存儲(chǔ)核心數(shù)據(jù)。對(duì)于存儲(chǔ)的物理磁盤，筆者建議直接使用SAS硬盤。在經(jīng)費(fèi)充足時(shí)，可以考慮有數(shù)據(jù)分層功能的NAS+SAN存儲(chǔ)，即存儲(chǔ)根據(jù)特定算法將數(shù)據(jù)分片，使用率高的自動(dòng)遷移到SSD盤上，使用率一般的遷移到SAS盤上，使用率很低的則遷移到SATA盤上。

（7）Hadoop集群

主要是為了滿足高校在大數(shù)據(jù)方面的需求而建立。Hadoop本身是一個(gè)開(kāi)源框架，同時(shí)Hadoop的高可靠性、高擴(kuò)展性、高容錯(cuò)性和高效性等諸多有點(diǎn)也是整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)驗(yàn)證的。雖然Hadoop搭建比較簡(jiǎn)單，但是如果要真正為高校的領(lǐng)導(dǎo)決策、學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)、學(xué)業(yè)預(yù)警等提供參考數(shù)據(jù)，前期規(guī)劃和后起運(yùn)維也是必不可少的，而且后續(xù)還要有配套的相關(guān)支持分布式計(jì)算的應(yīng)用程序。

（8）本地災(zāi)備中心和異地災(zāi)備中心

主要是出于數(shù)據(jù)層面的安全考慮。雖然可以根據(jù)實(shí)際情況的要求選擇性的建立，但是從整個(gè)架構(gòu)數(shù)據(jù)的安全性和完整性來(lái)說(shuō)，這也是必須的。

（9）管理集群

通過(guò)上面的描述，不難預(yù)見(jiàn)對(duì)于管理人員是多么大的挑戰(zhàn)，所謂工欲善其事必先利其器，建立一個(gè)完整的管理集群，提高管理人員的工作效率，提高整體運(yùn)維水平是有直接影響的。

1）Monitor即監(jiān)控平臺(tái)，提供了服務(wù)器實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，為高負(fù)載高并發(fā)時(shí)服務(wù)器問(wèn)題的分析提供了良好的數(shù)據(jù)參考，實(shí)時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┙鉀Q出現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí)，在無(wú)人職守的情況下可以通過(guò)電子郵件或短信等方式發(fā)出預(yù)警信息，方便運(yùn)維人員能第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題；

2）Pupput是一個(gè)開(kāi)源的多平臺(tái)集中配置管理系統(tǒng)。試想服務(wù)器集群的配置如果一臺(tái)一臺(tái)去設(shè)置，會(huì)浪費(fèi)多少時(shí)間和精力呢？因此在管理集群建立該系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該架構(gòu)下所有服務(wù)器的管理系統(tǒng)配置文件、用戶、cron任務(wù)、軟件包、系統(tǒng)服務(wù)等配置信息進(jìn)行管理；

3）DBAudit即數(shù)據(jù)審計(jì)平臺(tái)。數(shù)據(jù)的安全從來(lái)都不是某一方面可以完全保證的，而是需要利用多種方式結(jié)合保證。這里將數(shù)據(jù)審計(jì)納入管理集群，因?yàn)椴还苁裁搭愋偷臄?shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)啟數(shù)據(jù)審計(jì)后對(duì)自身性能或多或少都有一定的影響。那么開(kāi)啟的時(shí)機(jī)把握，這必須由運(yùn)維管理人員根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)訪問(wèn)情況來(lái)決定。同時(shí)，建議高校結(jié)合各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)自身的審計(jì)功能，做一定的獨(dú)立開(kāi)發(fā)構(gòu)建符合自身特點(diǎn)的審計(jì)平臺(tái)。而不是購(gòu)買數(shù)據(jù)審計(jì)軟件，因?yàn)榭梢约嫒菟袛?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)審計(jì)軟件，功能上都比較中庸；

4）LogAnalyse即日志分析，可以結(jié)合Hadoop集群，給出很多值得參考的數(shù)據(jù)。比如訪問(wèn)時(shí)間熱點(diǎn)、訪問(wèn)來(lái)源、訪問(wèn)出錯(cuò)點(diǎn)、訪問(wèn)異常點(diǎn)等。為進(jìn)一步調(diào)整架構(gòu)、發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)bug等提供了良好的依據(jù)。

3.部分場(chǎng)景問(wèn)題分析及解答

（1）應(yīng)用場(chǎng)景一：教務(wù)系統(tǒng)如何部署？

圖3所示架構(gòu)是在圖2所示架構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，因此完全兼容教務(wù)系統(tǒng)本身，唯一需要注意的是原來(lái)采用DAS架構(gòu)直連存儲(chǔ)，現(xiàn)在則是采用SAM架構(gòu)，對(duì)操作系統(tǒng)層面沒(méi)有太大的區(qū)別。

（2）應(yīng)用場(chǎng)景二：沒(méi)有采用相關(guān)緩存技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)如何部署？

1）本地負(fù)載均衡層配置相應(yīng)訪問(wèn)IP地址，以及后端單節(jié)點(diǎn)或多節(jié)點(diǎn)應(yīng)用服務(wù)器IP地址；

2）應(yīng)用集群中該業(yè)務(wù)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器配置直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的IP地址；

3）單節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)可以共用或獨(dú)立使用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)集群的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。

（3）應(yīng)用場(chǎng)景三：學(xué)校的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)如何部署？

直接部署在數(shù)據(jù)庫(kù)集群上，按照實(shí)際需求分割出一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)即可。

（4）應(yīng)用場(chǎng)景四：?jiǎn)蝹€(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)處于高并發(fā)時(shí)如何處理？

首先根據(jù)監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)分析高并發(fā)后業(yè)務(wù)系統(tǒng)的瓶頸。比如瓶頸在應(yīng)用層，則考慮是否需要使用應(yīng)用緩存集群，以及增加應(yīng)用集群中該業(yè)務(wù)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。比如瓶頸在數(shù)據(jù)層，則需要根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的類型來(lái)確定調(diào)整的方案，限于篇幅此處就不再展開(kāi)。

4.需要注意的一些問(wèn)題

該架構(gòu)整合了學(xué)校所有硬件資源，能滿足各類型信息系統(tǒng)的要求，但是還需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）整個(gè)架構(gòu)都基于虛擬化平臺(tái)，建議采用免費(fèi)的XenServer做為虛擬化平臺(tái)管理軟件；

（2）硬件資源（即PC服務(wù)器）分批購(gòu)置，先滿足基本業(yè)務(wù)然后逐步擴(kuò)展，建議不要都使用同一廠商的產(chǎn)品；

（3）硬件老化后維保成本較高時(shí)，建議直接淘汰購(gòu)置新硬件；

（4）優(yōu)秀開(kāi)源項(xiàng)目的軟件很多，采用開(kāi)源軟件也能為學(xué)校節(jié)約相當(dāng)大一部分資金，但是需要有優(yōu)秀的運(yùn)維人員，因此需要建立良好的人才培養(yǎng)機(jī)制，做好人才儲(chǔ)備工作；

（5）需要根據(jù)學(xué)校實(shí)際的情況，對(duì)整個(gè)架構(gòu)做局部的調(diào)整，只有通過(guò)不斷地微調(diào)得到符合自身需要的架構(gòu)。

三、總結(jié)

根據(jù)筆者對(duì)西南石油大學(xué)教務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器架構(gòu)調(diào)整的經(jīng)驗(yàn)，提出了整合資源、統(tǒng)一部署的信息化整體架構(gòu)，相信高校只要加強(qiáng)這方面的意識(shí)，從自身已擁有的信息化系統(tǒng)需求出發(fā)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)優(yōu)秀的運(yùn)維技術(shù)和運(yùn)維案例，肯定可以在此架構(gòu)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出符合自身特點(diǎn)的信息化統(tǒng)一架構(gòu)，為節(jié)約辦學(xué)成本、實(shí)施大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略提供有力的保障。

（編輯：楊馥紅）