基于云计算的计算机机房部署模式研究

　　当前，配置一定数量、一定规模的机房，满足学生计算机实践上机需求，已成为高校的必然要求，本文结合高校部署机房的两种模式，分析了两种模式的特点，通过具体的实例，选取在部署机房时考虑的几个主要指标进行定量分析，得出结论，相比于传统机房，采用云机房方式具有明显的优势。

　　《信息与电子工程》杂志主要围绕信息化新军事变革中电子信息技术发展的需要，及时传播信息与电子工程领域的新理论、新技术、新成果。重点报道内容：信息工程技术、无线电测控通信技术、雷达技术、自动控制技术、天线技术、微波毫米波技术、高功率微波技术、电子信息对抗技术、微电子与微机电技术、引信技术、电子测量与仪器技术、核电子学、高压电子学、高能电子学和计算机工程应用等。

　　1 機房部署模式介绍

　　当前有部分高校在部署机房时采取的方式是，采购相当数量的台式机，分配到不同的计算机机房中，然后根据课程需要，在每一个机房每一台计算机中，安装不同的操作系统和教学软件，此外为了便于管理维护，还安装了相应的管理维护软件，这种配置机房的特点是在每一台计算机中安装系统和软件，同时要求计算机具有一定的性能，这种部署模式是自从高校开始建设机房时就采用的一种方式，我们称之为传统的机房部署模式。

　　随着新技术的发展，尤其是云计算、高性能网络的发展，部分高校在配置机房时，采取了新的手段，即采购若干台高性能的服务器和管理软件以及路由器交换机等设备，在每一个机房里，不再购买具有一定性能的计算机设备，而是只配置一定数量的瘦终端即可，这种配置机房的模式越来越被广大高校认可，我们称之为云机房的部署模式。

　　2 两种部署模式分析

　　很多高校机房的实验员和管理员，结合自己工作实际，对传统的机房配置模式和以云计算技术为基础的机房配置模式进行了对比和总结，进行了有益的探索，文献[1]分析了传统机房存在的弊端，概况介绍了云机房部署解决方案，总结云机房部署后的优势，文献[2]对高校传统机房存在的问题，高校云机房建设与应用的意义以及后期维护管理给出了个人建议，文献[3]以高校云机房为研究对象，对云计算技术概念、服务形式、发展状况等进行了详细的论述，剖析当前高校机房管理存在的问题，阐述了云计算技术在高校机房维护管理方面的应用，文献[4] 分析了作者所在的学院计算机机房现状，在如何做好机房管理维护方面，进行了有益的探索，指出了实现云机房的相关技术，文献[5]对机房管理目前存在的问题进行综合分析，并就如何高效的解决问题进行研究，分析了计算机机房安全隐患的类型及应对措施。

　　以上文献作者对云机房和传统机房进行了不同程度的对比，指出云机房和传统机房相比具有很大的优势，但是都是从概念上，从理论上进行定性分析，文献[6]结合网络存储和云计算技术的应用，提出了一个云实训室解决方案，列举数据说明云机房相比传统机房的优势，文献[7]以广州某高校云机房实训室和数据中心的设备以及网络部署情况为例，提供一个云机房实训室部署方案，把云机房与普通机房的运营成本进行了对比，文献[6]和文献[7]分别从不同角度对云机房和传统机房进行了定量的对比，但是不够深入，不够具体，本文在此基础上，对云机房和传统机房的特点进一步对比，从不同的角度，从多个指标上进行定量分析，量化数据，全面深入分析了两种机房部署模式的优缺点，以具体和全面的数据，论证了云机房部署模式的优势，为高校决策者在选择机房部署模式、采购机房设备时提供有力的参考依据。

　　3 云机房部署实例分析

　　部署云机房需要的硬件设备有服务器、网络设备和终端设备，其中服务器中存储有整个云机房的资源，学生终端的所有资源都要从服务器上调用，因此对服务器性能要求较高，服务器可以采用华为的 FusionCloud，H3C的H3Cloud以及IBM的X3650、X3950等，瘦终端市场上常用的有华科瘦客户机K390M以及NComputing L300等，此外还需要有相应的管理软件，比如服务器端的资源管理软件等，一个云机房的示意图如图1所示。

　　假设某高校要建设15个机房，每个机房中提供80个学生终端，如果采用传统机房部署模式，需要采购1200台计算机设备，如果采用云机房建设模式，只需要采购1200台无需应用程序的简单计算机终端，我们称之为瘦终端，此外还需要采购若干台高性能服务器，传统机房和云机房部署模式的差别在于采用的终端和服务器上，因此两种机房部署模式一次性投入的硬件成本主要体现在购买的计算机设备和购买的服务器以及瘦终端的差别上。

　　结合自己的工作实际，和传统机房相比，云机房虽然需要额外增加服务器成本，但由于购买一台瘦终端比购买一台计算机设备的成本低很多，所以总体上两种部署机房的方式孰优孰劣，我们选取若干指标，以列表的方式进行对比。

　　3.1 一次性投入成本对比

　　我们采用IBM系列的服务器，IBM的两款服务器简介如表1所示。

　　我们选择性能较好IBM X3950，其功率为675W，对于终端设备如果采用传统模式，按照市场价每台计算机设备约需4000元人民币，而采用云机房模式，我们选取市场上两款产品，华科瘦客户机K390M 1080元人民币和NComputing L300瘦终端 1680元人民币，我们采用性能较好的NComputing L300瘦终端，其功率为10W，表2是一次性投入的成本比较。

　　3.2机房每年用电量对比

　　高校机房每年的用电量也是一笔很大的开销，采用节能环保的机房部署模式是一种必然选择，我们假设机房每天使用8小时，每年上课200天计算，表3是两种部署模式机房用电量对比表，通过表3的对比可以看到，云机房相比于传统机房耗电量要小很多，更节能更环保。

　　3.3机房管理维护成本

　　机房部署完毕投入使用后，管理维护成本也是一个必须考虑的因素，如何减少维护工作量，提高维护效率也是在机房部署时必须考虑的内容，结合笔者工作实际，安装一个软件平均大约需要0.5小时，采用传统部署模式，每两个机房需要一名管理员，借助于网络同传分发软件，整个机房一个软件分发完毕大约需要0.7小时，而采用云机房部署模式，只需要在服务器上安装软件就可以了，因此15个机房最多只需要3名管理员，管理维护成本对比如表4所示。

　　3.4 机房利用效率和购买软件成本

　　采用传统机房部署模式，要使任一门课程能在任一机房开设，必须在每一个机房都要安装对应的软件，如果是付费软件，则需要购买安装每一台计算机设备的软件费用，而采用云机房部署模式，由于软件是安装在服务器上的，只需要购买若干套软件就可以实现，每一个机房都可以安排相应的课程，机房的利用效率理论上可以达到100%，表5是机房利用效率和软件成本对比表。

　　4 结语

　　随着信息化技术的发展，每所高校都配備有相当数量的计算机机房，如何能高效利用机房，发挥最大效益，如何满足当前高校中日益繁重的实践教学任务，是每一所高校决策者、机房管理部门以及每一名机房管理员关注的问题，本文选取在部署机房时必须考虑的几个关键指标，通过具体翔实的数据分析，得出结论，相比传统机房，云机房在硬件投入成本、管理维护成本、用电量和机房利用效率上具有明显的优势。

　　参考文献：

　　[1] 唐毅.云机房部署解决机房使用难题[J].现代工业经济和信息化，2016(20).

　　[2] 梁伟鹏.高校云机房后期维护管理研究[J].信息技术，2017(23).

　　[3] 李竹涵. 高校云机房后期维护管理研究[J].信息与电脑，2017(23).

　　[4] 袁露，王映龙，杨珺.关于高校计算机机房管理与维护的探讨[J].电脑知识与技术，2013(18).

　　[5] 袁烨.高校机房安全中的问题与对策分析[J].山东工业技术，2018(1).

　　[6] 程寿绵.云实训室建设探讨[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2016(2).

　　[7] 林碧洪.关于云计算在实训室中的应用与现状分析[J].广东技术师范学院学报(自然科学版)，2016(11).

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