作為高校信息化校園建設的重要基礎設施,數據中心承載著學校的各種核心業務與數據的運行和管理。近年來,隨著校園信息化建設的普及與發展,數據的外延不斷擴展,數據量激增,信息化業務呈多元化發展趨勢,校園數據中心進入了一個高速發展時期。
云服務的概念伴隨著云計算技術的發展而提出,它摒棄了傳統的以技術為核心的應用建設模式,強調了以方便、快捷的方式向用戶提供資源的過程,突出了“按需提供(On Demand)”和“無所不在(Anywhere,Anytime,Anybody,Any device)”的特點,符合面向服務的信息化校園建設理念,是校園信息化建設的重要發展趨勢。
復旦大學在十二五信息化規劃中指出,利用IT新技術的整合來突出服務理念,借助云概念對數據中心的基礎架構、應用服務進行重新規劃和實施,體現了新一代信息化校園建設的內涵。
以云概念規劃數據中心
在信息化校園建設初期,數據中心的目標是解決高校的信息孤島問題,一般采用數據集中的模式來建設,即在不改變業務系統的情況下,從各系統中抽取數據進行整合,再為業務系統提供服務。數據集成共享是數據中心設計中最重要的基礎環節,管理業務系統是數據中心建設最核心的服務模式。傳統數據中心的硬件基礎設施模式比較固定,基本采用獨立的服務器為基礎設施支撐、運行數據庫和應用服務環境,通過IP網絡和軟件數據接口對外提供服務。
隨著校園網絡基礎設施的逐步完善和應用服務的不斷深入,用戶的服務意識也在不斷增強,許多用戶對校園網的態度從原先的“不適應”到“離不開”,從“被動接受”轉變成現在“主觀想要”。用戶產生積極變化的同時也對信息化提出了越來越高的要求和愿望,促使校園信息化從深度和廣度上拓展了原有業務,以IT技術為支撐的信息化服務往更精細化的方向發展,用戶的服務體驗成為衡量服務質量的一個重要標志。由此,信息化校園初期數據中心建設模式的不足逐漸顯現:
1. 基礎設施單體能力過剩,管理成本攀升。為了滿足不斷增加和變化的業務需求,數據中心不得不購買更多的服務器、存儲等設備。這些設備負載和利用率往往不高,卻造成電力、制冷、空間等機房環境壓力陡增,管理復雜和成本增加;
2. 數據服務支撐應用有限,服務范圍狹窄。數據中心僅為各業務部門管理業務系統的數據集成和共享設計,缺少對服務對象的關注,最終用戶與數據中心的信息庫之間存在著信息獲取、信息處理和信息提供方面的矛盾,制約了服務應用的發展。
如何從服務的角度出發,真正將面向服務作為核心開展數據中心建設,成為新時期校園信息化建設工作的重要內容。復旦大學依據自身的實際情況,提出以云服務概念為指導的數據中心發展方案,利用虛擬化技術對基礎設施進行重構,貫通跨部門業務流程,整合業務數據,建立個人數據中心,聯合業務部門建立數據分析和利用平臺,以平臺化的策略統一數據服務。
以虛擬化技術重構基礎設施
數據中心利用虛擬化技術整合資源,建立彈性云服務,為校園用戶提供便捷、易用和安全可靠的數據中心基礎設施。通過計算、存儲和容量資源的虛擬化為基礎設施的整合與重構提供了技術支撐。計算虛擬化將多臺物理機的計算資源虛擬為資源池,合理分配、提供給多個虛擬機使用,有效地解決了資源分配、安全隔離等問題;虛擬化引擎則帶來了管理上的便利,提供高可用、遠端維護等功能;從規劃和資源合理利用上,進行全局規劃,而不再按需申請物理設備。存儲虛擬化將傳統面向單一應用的存儲資源匯集為存儲資源池,提供統一管理,依照系統特征提供FC、IP、NAS、以及SSD固態硬盤等不同訪問模式,封裝后端存儲差異,從整體層面考慮數據分層、高速緩存等以提升性能,按需分配存儲資源;存儲虛擬化將傳統的預先估算、事先分配模式優化為預分配虛擬容量,根據實際使用情況補充物理資源,有效地避免了物理資源閑置。從整體角度,統一規劃建設,隨業務發展進行分步投資,是資源虛擬化帶來的好處。
復旦大學根據業務等級建設了關鍵、托管、一卡通等7個虛擬化集群,為傳統的400余個校園應用提供服務,物理宿主機計算資源占用超過70%,簡化了傳統的機房維護,保障了集群安全、避免單點故障的發生。同時,建設集中存儲,提供數據分級服務,使用FC、IP模式為傳統數據庫提供服務。復旦大學計劃建設更大范圍的云服務平臺,提供平臺化科研、工作和教學基礎服務,包括:
1.數據存儲云服務:向個人、業務部門和科研團體提供統一數據管理平臺服務,允許用戶將工作、科研和學習數據存儲在云端,并在任何地點、任何時間能訪問這些數據;
2.科研計算云服務:完善和補充學校的高性能計算服務體系,建立SPSS、MATLAB等一批專業計算工具的服務平臺,面向全校開放專業計算服務,在提升軟件正版化的同時提高軟件利用率;并逐步建立和完善計算協作管理制度,保障服務的高效和穩定運行;3.桌面虛擬化云服務:通過網絡虛擬化和桌面虛擬化技術提供虛擬桌面服務,大幅度降低多媒體教室的終端運維管理成本,有效擴大終端規模,提高教師滿意度和管理效率。
以數據化管理推動數據利用
數據化管理是運用分析工具對客觀、真實的數據進行科學分析,并將分析結果運用到各業務環節中的一種管理方法。數據化管理不僅僅是數據分析(挖掘),它包含了數據的收集整理、分析和利用等多個階段的工具和方法,它倡導通過詳實的數據直觀地展現,并通過適當地分析,明確基本狀況,發現工作中的不足之處,為管理者提供準確的決策依據,促進管理層進行有針對性的改進和有效地決策;既是科學管理的基礎,也是信息化校園輔助學校發展的重要手段。
在數據化管理的數據收集過程中,傳統數據中心的數據來自各個業務系統的更新和維護。通過對很多業務系統的數據集成來完成對數據一致性的管理著實困難,且無法對很多用戶的個人數據保持實時更新。因此,復旦大學提出建立網上個人服務中心,通過數據抽取和同步將數據存放在綜合業務庫,基于綜合業務庫進行數據展示和以申報、申請為主要特點的綜合業務服務,使用戶數據在教師數據中心和學生數據中心完整、直接地展示給最終用戶。
數據化管理過程中的數據分析和利用是輔助業務提升的重要手段。校園信息化建設中涉及到的數據支撐決策主要包括預測、相關性分析、規劃和評估等幾個方面的問題,而數據的展示分析是數據支撐決策的基本功能。在個人服務中心,提供了面向教師、學生、部門和校領導的綜合數據查詢和數據展示功能,師生個人用戶角色可從服務中心獲得一卡通、基本信息等個人數據統計,業務部門和校領導則可獲得多種業務數據的統計分析結果。
個人服務中心可解決數據化管理中人與信息之間不對稱的矛盾,綜合服務則可解決業務分散的問題,避免用戶到不同的業務系統中辦理相關業務,并將填報/申請和審批流程隔離,實現用戶操作和管理端的異構。今年暑假,復旦大學已經初步將傳統的信息門戶升級為面向用戶的服務門戶,并根據實際情況將各種業務申報逐步過渡到個人服務中心,統一操作風格,增強用戶體驗,確立統一業務入口,實現數據中心業務處理的云服務平臺。
以數據整合支撐業務貫通
傳統的數據中心以數據集成為核心,以管理系統對用戶提供各種業務服務。這種模式強調了數據的完整性、一致性和權威性,解決了各個系統之間的數據交換、信息共享問題。然而,傳統的數據中心過度關注業務部門自身業務的信息化,在信息服務對象方面的關注程度存在不足,最終用戶與信息資源存在著信息獲取、處理和提供等方面的巨大矛盾。因此,從服務的角度出發,以“人”為核心展開信息化建設是數據中心的發展方向。
復旦大學根據自身建設的實際情況,利用信息化校園起步較早、數據集成規模大、數據量豐富和完整性強的優勢,開展跨部門業務流程的梳理與貫通,涉及到各種數據服務、進校離校服務、教學科研服務、財務報銷服務、一卡通服務、生活信息服務等各個方面。
以每個學校都需要面對的典型業務“新生入學”為例,不僅涉及到多個部門的協調協作,還涉及到多個部門對新生數據的加工與生成。復旦大學的迎新服務為解決這一類跨部門業務提供了解決方案。該系統將迎新過程分解為報到前、報到中和報到后三個階段,系統從最開始就建立學生、輔導員和學校相關部門的信息交互,使得學生從報到前10日起即可通過系統申報住宿、抵達情況,了解入學的報到、住宿、繳費、體檢、檔案和考試信息,學校和輔導員可以提前了解學生的情況,增進信息的交流和交換。典型體現就是在移動應用“i復旦”中增加了“移動迎新”服務,便于新生更加便捷、及時了解學校迎新相關的各種服務信息。
迎新服務涉及到多個業務部門和業務系統,這在以業務系統開發為重心的信息化建設早期階段是無法想象的。傳統業務外延的擴大,將使在業務部門的應用系統中作為被管理對象的學生、教師成為服務的直接參與者,使得用戶能按時、及時了解到自身的信息,方便進行信息交流,體現了“以人為本”的理念,提升了服務和管理水平。數據集成與整合工作是業務貫通實現的基礎,面向服務是業務貫通設計的核心。這些設計理念為高校數據中心的發展提供了一定的參考和借鑒價值。