基于虛擬化的經濟管理類跨專業綜合實驗實訓平臺保障研究

楊志彬（安徽財經大學實驗實訓中心，蚌埠　233030）

基于虛擬化的經濟管理類跨專業綜合實驗實訓平臺保障研究

楊志彬
（安徽財經大學實驗實訓中心，蚌埠233030）

0　引言

面對大學生就業形勢和環境的壓力，許多大學生畢業季后的就業季四處碰壁，甚至是未就業就失業，其中的原因在于大學生從學校獲得的和自身培養的綜合技能素質不高，從而導致畢業后的就業渠道狹窄。對仍然以理論教學為主導的經管類學生而言，由于受專業性質所限，綜合執行能力的培養、綜合決策能力和創新能力培養普遍不夠。進而直接導致學生就業意識不足、創業能力較差。傳統實驗實訓教學已經不能滿足社會對學生知識及能力等綜合素質的要求，如何改革實驗實訓教學方法和手段是擺在經管類高校面前的課題。

1　經管類高校實驗教學改革以跨專業綜合實驗實訓平臺建設為突破口

隨著經管類高校實驗室管理工作的制度化和規范化。實驗教學中心的工作重點正逐步從過去的實驗環境、實驗設施及場地的保障向實驗課程開發、實驗教學設計以及實驗教師隊伍建設的方向轉變。

從推進經濟管理類各專業學生提高綜合素質培養、實際動手操作鍛煉角度出發，勢必有將經管類各實驗實訓課程整合的必要，從而推出適合學生專業能力培養，適應未來需求的跨專業綜合實驗實訓平臺，以下稱綜合系統平臺。該平臺除了在整合實驗實訓課程以外，也要開發適合綜合實驗實訓的新課程。利用現有的各種信息化技術，為學生提供仿真操作的實驗實訓環境。

2　經濟管理類跨專業綜合實驗實訓平臺運行保障要求

既然是綜合系統平臺，該系統平臺應該能充分體現經濟管理類學生培養方案，通過經濟學、國際貿易、市場營銷、物流管理、電子商務、會計電算化、工商管理等學科實驗實訓要求，滿足學生基礎的應用協同能力培養，進而培養學生決策判斷和創新意識，以培養學生的創新能力和創業能力為最終目標［1］。通過平臺的高度整合，為學生提供高仿真的動態場景模擬，在真實對抗環境中培養學生的動手能力和創新能力，實現學生的能力教育和素質教育的雙跨越［2］。

從使用綜合系統平臺的高校提供數據看，該平臺可包含的實驗實訓課程點該校所開實驗實訓課程的85%，平臺使用情況：按全年兩學期（240天），每天四個時間段，每個時間段3個班180人同時使用的基本滿負荷計算，全年可接待172800人次和開放的自主學習課時?？梢钥闯?，除必要的硬件檢修以外，系統平臺應該是全年無休的。

綜合系統平臺運行期間所有的各類數據，如學生登錄信息、各類實驗實訓任務資料、學生完成各類任務的狀態、平臺各模塊數據交換情況、學生提交的各類任務報表、作業成績及考試成績等，這些數據如何安全高效使用及儲存備份，以及出錯后的糾正恢復影響到實驗實訓平臺的性能。

隨著實驗實訓平臺的構建和使用，各類需求會不斷擴展，如何規劃和建設系統平臺良好的擴展性，如何為綜合系統平臺與其他系統平臺集成提供接口等也是系統平臺建設必須要考慮的。

綜合系統平臺由多平臺組成，因不同分平臺的系統環境參數不一致，不能在同一操作系統下共存，多個任務就需要多臺服務器，而服務器硬件設備的級別升級，又出現每臺服務器只使用很小部分資源，大部分資源浪費的現象，增加服務器的同時，也會增加電力及制冷成本。

面對如此重要的實驗平臺，如何保障綜合系統平臺高效、穩定、安全運行，鑒于系統的以上各需求，我們從虛擬化角度出發，提出綜合系統平臺的虛擬化保障措施。

3　基于VMware vSphere的綜合系統平臺虛擬化部署實踐

從虛擬化角度出發，我們采用了虛擬軟件vSphere。VMware vSphere是業界領先的虛擬化平臺［3］。它以一種較經濟的方式將多個虛擬服務器安裝在同一臺物理服務器上，虛擬服務器均可加載各類操作系統以及應用系統，達到擴展服務器資源的目的。同時也能夠幫助用戶進行服務器整合，使用戶能夠自信地更快速地響應業務需求，提高服務的可靠性和可用性。

在引入VMware vSphere軟件系統后，按虛擬化部署要求，先創建基于Windows 2008的數據管理中心，即VMware vSphere vCenter。vCenter集中管理和監控虛擬機和其他對象，通過整合工具軟件實現自動化資源調配，對數據中心各類資源進行統一管理。實際部署中，將用于安裝綜合系統平臺的兩臺服務器進行主要及備份規劃分工。將IP地址為192.168.92.140的服務器，作為我校經管類跨專業綜合實驗實訓平臺安裝部署的主服務器，地址為192.168.92.150的服務器為目標服務器，為主服務器提供硬件資源以及虛擬機軟件資源的容錯、遷移之用。

通過基于Web的數據中心管理平臺可以查看到各數據中心使用的硬件主機情況和需要管理的虛擬機資源，當然其中還有一些如資源池和群集的資料的展示。通過選取相應對象，我們還可以在右側的窗口查看到相應對象的資源分配、性能參數、任務事件，以及報警提示［4］。

基于Web的數據中心管理平臺對于性能的監控、管理，也極為便利，可以根據需求定義需要監控的資產設備，快速定位性能瓶頸或發現問題根源。

部署實施過程中，根據綜合系統平臺需要，按功能劃分，將主服務器邏輯劃分為數據庫層、工作流層和用戶表現層組成，與之對應，對服務器物理的硬件進行虛擬化分解，按各系統運行所需資源要求從硬件設備中進行劃分，如CPU資源等。制作數據庫系統平臺、工作流系統平臺及用戶表現層系統三個虛擬機，按環境參數要求，安裝相應操作系統系統和應用軟件。直白來講，現在擺在我們面前的系統平臺主服務器被當成了若干臺服務器來用。

4　綜合系統平臺運行使用保障研究

綜合系統平臺根據學生使用的需要，因其全年無休的特性，為確?；谔摂M化的綜合系統平臺的高效、穩定、安全運行。依托VMware vSphere vCenter，我們從以下幾個方面進行了研究與嘗試。

引入虛擬化后，可以擺脫物理服務器安裝各類軟件環境系統耗時耗力的弊端，我們按資源歸類，創建多個虛擬化的服務器模板，通過對模板的系統克隆，可以復制出環境參數一致的虛擬化系統。通過這種方式，克隆出多個虛擬化系統進行綜合系統平臺的部署。

根據學生實驗實訓進度，合理劃分各系統維護周期，每個周期開始前，對各系統所在虛擬的系統資源進行快照，對當時的各類資源狀態進行保留，虛擬機快照允許管理員創建虛擬機的即時檢查點，捕捉特定時刻的虛擬機狀態，當系統出現故障無法正常使用，VMware管理員可以在出現事件時轉換回前一個快照狀態，快照又不是完全復制虛擬機，僅是利用最少的空間實現改變文件的存儲［5］。

黃金有價，數據無價，如何保護平臺的各類數據及系統安全，在結合使用虛擬機快照時，我們嘗試使用VDP，既vSphere Data Portectio，它是基于虛擬機的磁盤備份與恢復解決方案，虛擬化技術簡化了數據備份和虛擬機恢復工作［6］。VDP能夠針對虛擬機進行快速高效數據保護、采用可變長度重復數據消除技術、更改數據塊跟蹤和虛擬機快照、使用檢查點和回滾機制充分保護備份、自動評估采用何種系統恢復方法等優點［7］。

虛擬機快照在一定程度上為平臺安全運行提供了保障，但問題是，當出現問題后，利用快照恢復，也只能使系統狀態回到這個周期的起始，仍有部分資源缺失［8］。在快照的基礎上，我們又引入vMotion的實時遷移，實時遷移是在多個ESXI服務器主機之間平衡資源。因硬件維護過程中需要關閉服務器，或者因為其他原因退出生產，vMotion則將全部活動虛擬機從主服務器主機遷移到不處于硬件維護窗口期的目標服務器主機。因為是實時遷移，所以各種服務沒有中斷，也不需要停機。實時遷移后的虛擬機仍可正常運行在目標服務器上［9］。

在實際部署中，我們將綜合系統平臺所使用的地址為192.168.92.150的服務器作為192.168.92.140服務器的實時遷移目標服務器，當主服務器出現系統故障后，無法正常滿足其中的虛擬機正常使用，通過vMotion的實時遷移，虛擬機能自動快速地去目標服務器匹配合適的資源進行遷移，維持系統運行。修復后的主服務器隨后又可充當實時遷移的目的服務器。實時遷移過程如圖1。

既然引入了虛擬化概念，又對服務器等硬件資源進行了虛擬化部署，為了充分了解數據中心各虛擬機運行情況，我們通過vCenter Operations Manager管理工具，智能感知并管理VMware虛擬化系統，從虛擬機到群集和數據中心收集性能數據，找出環境中潛在問題。以圖形表示整個虛擬環境的當前和歷史狀況，并在層次結構中顯示變動信息將生成警示［10］。

圖1　vMotion的實時遷移演示圖

綜合系統平臺的建設會根據后期使用情況進行系統模塊的增補，這就要求對系統使用的各類資源合理劃分，在保障當前使用資源充分安排的前提下，保留部分資源，以便日后為擴展提供必要的資源支持，這些要求，對于進行虛擬化部署的系統平臺可以輕松實現［11］。虛擬化部署同時也為日后的擴展和其他經管類軟件系統運行平臺提供接口支持。

5　結語

綜合系統平臺作為經管類高校培養高素質人材的基礎平臺、提升平臺，在思想層面和實踐層面皆具有一定的創新性，打破原有的專業學科界限，通過整合形成較為科學的仿真綜合項目體系，進而帶動方法體系和組織形式體系改革，以最終的實驗實訓績效考評體系對來自不同專業的學生通過進入仿真企業，在不同工作崗位模擬管理和服務機構的實際業務流程和規則，在復雜動態的仿真市場環境中進行企業模擬運作，提升創新創業能力的綜合素質［12］。為創新型、應用型人才培養模式，提供成功的探索?；谔摂M化的跨專業實驗實訓平臺保障措施的研究以較為先進的虛擬化技術為依托，從硬件到軟件、從整合到分解、從穩定到自動處理，運用先進行的信息化技術為跨專業實驗實訓平臺平衡安全的運行提供技術保障。同時也為其他大型的系統平臺運行提供保障研究。

［1］王培良，蔣林華.實驗實訓平臺的構建與實踐教學改革［J］.電氣電子教學學報，2008，30（6）：68-69.

［2］楊積堂，張寶秀.文科跨專業綜合集成實驗教學模式創新與探索［J］.實驗技術與管理，2011，28（9）：4-10.

［3］VMware vSphere 5.5功能特性［EB/OL］.http：//www.vmware.com/cn/products/vsphere/.

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［6］（美）Scott，Lowe著，曾少寧 譯.精通Mastering VMware vSphere5［M］.北京：人民郵電出版社，2014.

［7］張楠.虛擬化技術在實驗室服務器優化整合中的應用［J］.實驗室科學，2014，17（2）：49-52.

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［11］劉健，高雅蓉.淺談虛擬化技術在高校教育科研領域應用的研究［J］.實驗室科學，2013，16（6）：97-99.

［12］張玲，黃啟.經管類跨專業綜合實訓平臺建設探索［J］.實驗科學與技術，2013，11（4）：159-161.

Experimental Training；Cross Professional Platform；Virtualization；vSphere5.5

Research on the Security of the Cross Professional Comprehensive Experimental Training Platform Based on the Virtual Economic Management

YANG Zhi-bin
（Experiment and Practice Training Center，Anhui University of Finance&Economics，Bengbu 233030）

1007-1423（2015）27-0050-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.27.014

楊志彬（1974-），男，河南尉氏人，學士，實驗師，研究方向為實驗教學管理及計算機應用技術

2015-08-04

2015-09-23

隨著社會對人才綜合素質要求的不斷提高，經管類高校將跨專業綜合實驗實訓平臺作為實驗教學改革的突破口，如何保障跨專業綜合實驗實訓平臺安全、平穩、高效運行是亟需解決的問題。以vSphere5.5為基礎，從虛擬化角度出發為綜合實驗實訓平臺提供保障，同時也為其他系統平臺的搭建提供借鑒意見。

實驗實訓；跨專業平臺；虛擬化；vSphere5.5

With the continuous improvement of the quality of the talents in the society，in economics and management college，cross professional comprehensive experiment and training platform will become a breakthrough experiment teaching reformation，how to protect the interdisciplinary comprehensive experiment and training platform security，stable and efficient operation is an urgent problem to be solved.Based on vSphere5.5，from the virtualization point of view，provides security for the economic management of the comprehensive experimental training platform for the economic management，and provides reference for other system platform.