中大有22,619多名硕士研究生和本科生,多数为香港籍,还有1,300名左右来自国外和中国内地。有1,400多名教职员工和5,100多名行政人员,其中包括资讯科技服务处。 整个校园通过高速千兆以太链路与大学园区骨干网连接。
园区网内部通过高速10千兆或千兆以太链路连接。 学生随时可以使用在资讯科技服务处用户区内的计算机,有些院系还为学生提供个人电脑。 资讯科技服务处的副处长兼资讯基建部部门主管郑志豪解释道, “我们的用户对数据中心基础架构寄予很高的期望。他们需要更快、更灵活的网络提供,同时要求成本更低。” 医学及科研领域内的学术用户们尤其需要更强大的计算能力,对于资讯科技服务处的一个挑战是如何通过经济的解决方案来升级网络和为用户提供足够的计算能力。 各院系以前都购买了自己的网络硬件、服务器和计算机,但这需要高额支出,并且扩展其计算容量的能力受到预算限度的制约。 根据每个学院的不同要求,急需灵活和快速地提供计算机资源。
中大多年来对资讯科技基础架构的扩展提高了灵活性。该大学运营的数据中心,支持超过500台应用程序服务器,大部分采用的是Cisco 4系列Catalyst 6500交换机。维护和管理是一项持续的挑战,因为数据中心由不同的硬件和软件平台组成,可能导致系统冲突和不兼容。过时的设备、软件和网络也很难升级,因为当初的软件都是针对具体课程手动安装和升级的;那是一个非常费时的过程。 在很多情况下,每种应用程序都要求有一台指定的服务器,即使只是使用服务器可用物理中央处理单元(CPU)的很小一部分。 大学的资讯科技部门面临着部署、监控和维护数量不断增加的服务器的问题。除支持人员负担过重外,还有其它费用上的考虑,包括运行和冷却的用电量大、电缆布线过多和机架空间变小等。数据中心占据的物理空间有限,这也限制了其扩展能力。新技术可以带来巨大的运营和经济优势。
在与思科的网络专家们探讨之后,资讯科技服务处已经很清楚,克服其数据中心挑战的最有效解决方案就、是以思科数据中心业务优势架构为基础,集中化和虚拟化大学的计算机网络和计算资源,这也是一套支持专用云平台的虚拟网络系统。虚拟化取代了一个应用程序运行于一台物理服务器的传统设计。相反,一台物理服务器可以作为支持多个应用程序的多台虚拟服务器(也称“虚拟机”)的主机。
服务器虚拟化还支持在一台物理服务器上安装多个操作系统。每个应用程序运行于一台标准的指定操作系统上,只是物理服务器资源被各操作系统或应用程序共享而已。这种设计最大限度地利用了物理硬件,而不牺牲应用程序的可用性、可靠性或完整性。思科的统一计算系统技术(UCS)通过使用业务模板彻底简化了应用程序过程的部署。这样就可以通过将硬件、网络和虚拟化纳入到一个配置模板中来进行系统的整体管理。要安装新的服务器,可以用独特的识别码(UID),如MAC地址和服务器名称的模板设置。由于服务器安装在运行时的环境,启用一到多的设定,大大减少了安装和管理服务器需要的接入点。管理不断增长的需求就像将一个业务模板配置到一个服务器刀片上一样简单。通过一个键盘命令就可以获得更大的容量,或者也可以作为一个自动过程被激活。
数据中心采用思科的UCS和VMware作为服务器虚拟化的基础。VMware支持创建多个虚拟机,而每个虚拟机都能够使用UCS上的多个CPU和多兆位内存。CPU的个数和内存分配可随着应用程序的变化而轻松地加以修改,并且UCS业务模板(UCS Service Profile)允许资讯科技服务处轻松、快速地在各UCS B-系列服务器之间分配虚拟机,以满足一个应用程序不断变化的计算资源需求。VMware还可以为学生们提供进行研究和学习所需的全部软件,例如网站开发和文件管理,不论他们使用校园的哪台计算机。
在思科的端到端数据中心架构支持下,中大已经开始根据大学院系的需求提供IP电话业务以及网络和计算资源了。香港中文大学的专用云平台也由思科的数据中心业务优势架构驱动,带来了显著效益,方便管理并快速提供服务。已经可以使用的云服务有基于web的大学行政应用程序,包括用于修改和升级院系网站的工具和一套应用于行政的文档管理系统。
运作成效
所有院系有了虚拟网络和数据中心服务,便可以按月计入成本,更加容易管理每个院系的年度预算。通过突破信息技术“孤岛”和建立虚拟网络与计算资源,资讯科技服务处希望进一步降低其能耗和冷却成本。虚拟化数据中心服务器还可以显著减少电缆布线量,只需很少的机架空间便可实现更大的计算和网络容量。“选择一种集包括网络、服务器、存储和备份在内的各种组件于一身的解决方案非常重要。可靠、易于自动化和紧密集成是选择数据中心基础架构平台的主要标准。”