烟台“教育云”初步成形

烟台教育局在信息化方面的探索已有十年的历史，整体信息化建设走在全国前列。此前，烟台教育局已经拥有运营商级的网络实力，Internet出口有三条，分别通过中国教育与科研网CERNet、中国联通和中国电信，以千兆带宽连入互联网。

2010年3月，烟台市教育局启动数据中心四期项目的规划建设。通过前期调研与测试，烟台教育局决定实施基础架构的虚拟化，分别采用VMware虚拟化软件、Cisco网络和计算平台、EMC信息基础架构平台，建设新一代虚拟化数据中心。按照业内关于云计算的定义，这正是云计算或私有云的初形。如此，烟台教育局再引风气之先、应用云计算架构的案例，值得推而广之。

始于整合需求

烟台市教育局是市政府主管全市教育事业的职能部门，通过多年不断的投入与建设，信息化建设取得了卓越成就。现有门户网站、办公系统、教育装备、职教学籍、教育博客、教育资源库等几十个应用系统，以及大量的文件系统应用。烟台教育局数据中心可以向下属13个区县总计1000多所中小学提供信息服务，包括电子邮件、远程教学资源共享、精品课程在线点播、远程互动研讨等。

在实施这些应用系统的过程中，烟台教育局积累了大量的服务器。7、8年来，不少服务器已经老化，利用率也不太高，而且存储空间虽然不少，但基本都是比较老式的直连存储(DAS)，容易丢掉数据。不管是OA系统、教育资源系统，还是网站等应用系统，之前偶尔会出现的小问题。因此，烟台教育局在满足数据中心发展需求时，面临两种选择：是购买20台低配置的物理服务器呢？还是6-8台高性能的服务器然后做虚拟化？经过简单估算，发现后者更节省成本。而且从应用角度来看，烟台教育局也需要资源整合。

虚拟化或私有云，好处之一就是IT资源的整合，以充分有效地利用资源。其实在整合方面，烟台教育局早已走在了大多数同行，甚至其它行业的前列。早些年，各地教育系统普遍的情况是，各学校校园网各自建设“小而全”的数据中心，既有服务器、存储、网络安全等等，还有比较好的机房，同时还有大量的软件和资源。假如按照这个模式来建设，烟台教育局下属1000个学校，就需要建设1000个“小而全”的数据中心。而在烟台只建了1个市级教育数据中心，13个区县级教育数据中心。从1000个到14个，这本身就是IT资源整合的一个范例。

建设全新虚拟数据中心

2010年3月，烟台市教育局开始启动数据中心四期项目的规划建设。通过前期调研与测试，决定实施基础架构的虚拟化。利用全新的网络、存储和虚拟化技术，将数据、存储和服务器整合至一个通用、统一、高效、可靠的环境中，大幅简化原来的IT架构，降低总体成本。

山东锐杰网格信息技术有限公司是EMC公司“极速联盟”的白金级合作伙伴。该公司在2006年到2008年间倡导“教育数据中心”概念，2009年进一步提出“教育云计算中心”概念，致力于推动“小而全”的校园网向数据中心发展。烟台教育局选择了山东锐杰网络作为这一轮数据中心建设的合作伙伴。

烟台教育局采用了VCE（虚拟计算环境）构建新一代教育数据中心，利用思科的统一计算系统（UCS）、EMC集中存储解决方案和VMware虚拟化技术，将各个分散的系统平台、各个学校的资源，统一集中在教育局数据中心虚拟计算环境中，由烟台教育数据中心统一规划和部署教育资源，集中存储教学数据，确保充分而高效地使用教学资源。烟台教育局新一代虚拟化数据中心的拓扑图如下：

图1 烟台教育局虚拟化数据中心拓扑图

此外，烟台教育局在旧服务器上也部署了VMware，增加容错比、冗余比，以提高系统的可靠性，充分发挥现有设备的作用。目前，烟台教育局有90%以上的业务运行在虚拟化环境。

虚拟化基础架构对存储系统的要求比较高。因为服务器虚拟化以后，所有虚拟机（包括操作系统、应用系统和数据）都需要放在网络存储上。在烟台教育局担当这一任务的是EMC Celerra NS-480统一存储系统。

EMC Celerra NS-480 统一存储系统支持多协议环境，并且提供高级故障切换和完全自动化的存储分层功能。利用 Celerra NS-480，可以通过网络连接存储 (NAS)、iSCSI、光纤通道存储区域网络 (SAN) 和 EMC Celerra 多路径文件系统 (MPFS) 连接到多个存储网络。MPFS 增强了传统 NAS 的性能。NS-480最多可以扩展到480个磁盘，为烟台教育局的教育资源共享提供广阔的发展空间。还可以利用Celerra Manager、文件系统重复数据删除、虚拟资源调配、自动化卷管理和 Celerra SnapSure等一体化功能，简化日常管理任务。

烟台教育局的数据中心采用两级架构：市区一级和区县一级。市级数据中心的主要数据存储在NS-480上，目前数据量在10TB左右，预计未来五年，总数据量可达到60TB。烟台教育局全新存储架构如图2所示。

图2 烟台教育局全新存储架构图

易管理 高可用 省成本

实施VCE解决方案之后，烟台教育局的IT架构更加容易管理、非常简单化。因为拥有统一的管理界面，VMware、UCS、NS480都在一个界面上，管理起来非常简捷。这体现了解决方案的高度融合性，UCS和VMware、NS480都可以做到，这正是VCE的整体卓越优势。三家公司完美结合，就像一家公司的产品。

从可用性角度看，相对传统的方案，VCE解决方案更加科学，真正做到存储与跟服务器的“间隔”。假如服务器宕掉或发生其它任何变化，虚拟机的迁移都非常简单。从实际应用来看，目前宕机的机率几乎为零，终端用户的每次应用、每次登陆或者点击都会正常化，系统响应速度更快、更流畅。

从投资来看，一个服务器配置两块硬盘，再装上RAID，购买20台服务器的硬盘投资，不如用来购买光纤盘或者闪存盘，这样更经济。事实证明，采用全部外部存储的方式，性能更优，可靠性更高，虚拟机的迁移速度也更快。

目前，烟台市已经建成市教育局与区县教育局之间的光缆直链，区县教育局与大部分学校之间的光缆直链，烟台教育信息网络是一个高品质、电信级城域网络。按照规划，烟台教育城域网内所有学校的终端数量未来能够达到20万台的规模。有了新一代虚拟化的数据中心，支持20万台终端的教育资源共享，对烟台教育局来说，已不是什么难事了。