中興大學計中自2007年開始實施儲存虛擬化、伺服器集中∕虛擬化,到如今導入桌面虛擬化與應用程式虛擬化,已經逐步具備了IT資源隨需彈性供應的私有雲基礎,經由分階段循序漸進與顧及使用者需求的專案推動過程,為這所歷史悠久的百年學府,打造出創新、靈活、節能的雲端校園。
國立中興大學創校已有90餘年歷史,期間歷經多次變革與改制,民國60年正式改制為國立中興大學迄今,目前有17,000多名學生,1,400位教職員。基於資訊化需求,中興大學計算機及資訊網路中心(簡稱計中)於民國69年成立,並於78年改遷至現今位於台中市國光路上的資訊科學大樓。
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▲國立中興大學計算機及資訊網路中心主任黃德成以打造出一個兼具效能、彈性與節能的綠色雲端校園為目標,近幾年不斷改造資料中心,以符合校園應用需求。 |
然而,當年規劃的IT基礎設施已不符合現今校園的應用與需求,國立中興大學計算機及資訊網路中心主任黃德成提到目前面臨到的難題,他指出,「計中內部資料中心的空間原本就不足夠,再加上計中也扮演Co-location的角色,各處室買回的設備缺乏專業人力維護時,就會委託計中代為管理,伺服器機種類型就像八國聯軍,不僅管理不易,也非常耗費電力。另一方面,這些系統的使用率相當低,根據統計,約莫只有10%,多數時間都在閒置狀態。最重要的是,災害復原很慢,設備萬一發生故障,請業者維修,至少都要經過二周以上,完全沒有辦法應付突變狀況。」
從基建整併入手
為了改善這些問題,自2007年起,中興大學計中規劃一連串的校園雲端改造計劃,第一步先從主機虛擬化做起,而後進入到桌面虛擬化與應用程式虛擬化,進而打造出一個兼具效能、彈性與節能的綠色雲端校園。
根據中興大學計中規劃的目標共有4點,包括:
1.必須讓現有應用程式能夠無痛地轉移到新平台之中,而這所有改變必須讓使用者完全沒有察覺。
2.能夠彈性地運用各處室的資源。
3.提供一個安全有效率的資訊運作平台,至少在存取或使用的速度上,不能比過往做法差。
4.最終目標是打造一座雲端校園,甚至做到所需資源可以彈性地供應並且計費。
基於這些目標,中興大學計中從2007年便開始著手資料中心空間重整計劃,第一步便是主機虛擬化,目前校園內部的實體伺服器已從90多台伺服器集中到10多台伺服器內,收容比差不多是1:10,同時包含備援機制。
黃德成表示,在主機虛擬化的過程中,計中一開始並不是從伺服器著手,反而是儲存設備。原因在於當時剛好遇上了921大地震,資料保存刻不容緩,為了讓所有資料都有最佳的備援機制,儲存虛擬化是改造的第一步。而後再進入到伺服器整併,而這部分也分兩個階段施行,第一階段先從計中以及中部區網中心網路主機服務施行,第二階段才落實到行政單位。
「在施行到行政單位之前,計中也進行了需求調查,確認有民意基礎才著手落實。」黃德成指出,外界許多計劃面臨反彈,多數都是未經溝通與確認需求,一味單方面進行造成的,在推動雲端校園的過程中,不能讓使用者覺得這是「計中想怎麼做就做」的措施,而是依照確切需求而提出的計劃,才能降低因為改變而帶來的反對情緒。
主機虛擬化後的成效
主機虛擬化後為國立中興大學帶來許多效益,例如降低可觀的電力成本、設備閒置率降到30%以下、隨時可以支援學校所有活動、N+1自動備援,任何一台伺服器因故毀損,馬上就可以遞補,以及10分鐘內就可以切換完畢的故障復原,無須再等待廠商維修時間。
尤其是在管理與採購效率上,黃德成相當滿意,他提到過去行政單位在進行需求採購時,往往有完成時限的壓力。一項硬體的採購至少要耗費3~4周的時間,從硬體採購耗時,訂需求、採購、交貨、安裝、驗收、核銷,相當費時,現在只要利用雲端伺服主機系統,套用預先建立的模版,就可以快速佈建資源,過程也很簡單,訂需求、線上申請、送交申請單公文簽核,就可以佈建完成,只需費時2~3天。
校園雲端進行式
然而,真正要讓雲端普及到校園,甚至是校外,重點還是在桌面及應用程式的虛擬化過程。而這也是計中近年來積極進行的計劃,中興大學選擇引進Citrix Xen Desktop,透過部署虛擬桌面及應用程式,先行應用於行政部門的電子公文及校務系統,用來滿足行政人員對運作效能、安全性、流動性和個人化操作的實際需要。
黃德成提到,剛開始想導入桌面及應用程式虛擬化的目的是為了解決公文系統的問題,由於當初開發時的設計,公文系統只限於Windows XP作業系統上使用,但許多老師的作業系統早已升級到Windows Vista或Windows 7,如此一來就必須有兩台電腦才能解決,直到採用桌面虛擬化之後這個問題才被克服。
「考量學校長官外出開會或出差時,大多數會使用筆記型電腦或智慧型手機等設備來工作,而最理想的效益就是不改變使用者的作業習慣,利用這些現有裝置來運行虛擬桌面系統,不論是學校電子公文或校務系統等,讓所有行政服務不中斷,這時傳輸速度就是個很重要的關鍵。」黃德成分享實際測試後的感想認為,有些解決方案雖然也能做到相同的結果,但傳輸速度則較慢,往往會讓使用者等待過久,這將會是影響專案成功與否的關鍵。
桌面虛擬化另外一個很有趣的應用則在虛擬電腦教室。國立中興大學目前全校電腦教室大約有5間左右,計中有三間電腦教室,以前為了這幾間電腦教室,每台電腦上面都要個別安裝軟體,管理起來相當耗費人力與時間。
例如班級A需要Windows 7與Office 2010軟體,而班級B則需要Windows XP加Java Creator,而兩班上課的間隔時間短,計中內的管理人員必須同時滿足這兩個班級需求,以往這是很大的挑戰,但現在利用虛擬桌面系統,以使用帳號為區別,快速於伺服器端建立不同的電腦學習環境,十分鐘內便能切換完成。
循序漸進打造雲端校園
打造雲端校園並非一蹴可幾,國立中興大學從2007年開始每年提出計劃落實,目前雖然還沒做到全部所需資源可以彈性地供應並且計費、教學單位也還沒導入,但完整的雲端校園願景已可清楚看見輪廓。談到值得分享給其他單位的心得,他也建議,在打造雲端的過程中切勿操之過急,「使用者的心理建設與心理障礙必須被克服才能讓雲端部署過程更為順暢,例如為什麼要麻煩我、我不知道需要多少系統資源、看不到主機不放心、計中要負系統維運及安全責任嗎、我還可以買主機或應用軟體嗎等等,這些都是常見的問題,當IT人員可以說服使用者認同時,雲端校園應用才能真正落實。」