隨教育信息化“十三五”規劃,南京郵電大學不斷加大信息化建設力度,從2016年開始牽手易捷行云EasyStack搭建承載教務系統、數據平臺等核心業務的私有云平臺,并基于云平臺不斷拓寬信息服務領域,推進智慧校園建設,為實現世界一流學科和江蘇高水平大學建設目標提供支撐。
南京郵電大學,是首批國家“雙一流”世界一流學科建設高校和江蘇高水平大學建設高校,素來享有“華夏IT英才的搖籃”之美譽。經過近幾年的不斷建設,智慧校園給廣大師生提供了越來越好的校園生活體驗:進出校門全面支持人臉識別、手機一刷即可支付食堂消費、一卡通、晨跑等數據手機上隨時查詢,學生上課啟用常態化錄播平臺,智慧校園卡業務一站式服務……包括人臉識別平臺、云數字資源服務平臺、智慧教室、常態化錄播平臺、標準化考場等項目的建設,為教學活動提供了人性化、智能化的空間,為改善學習環境,促進個性化、開放式的泛在學習打下了基礎。
從虛擬化到私有云 云平臺建設“宜早不宜遲”
在南京郵電大學早期的信息化建設中,并沒有全面采用虛擬化或者云計算來管理底層IT資源。隨著技術和業務的發展,早期計算資源老舊、存儲資源緊張的問題就顯現出來;另外,多頭管理、重復建設、資源浪費的情況在早期信息化建設中也經常出現。
為提高資源利用率,南京郵電大學曾采用了虛擬化的方式,但在后續業務進展中發現虛擬化系統封閉,兼容性低,無法兼容PaaS、SDN控制器等,用戶也沒有控制權。且單個集群最多32臺設備,使用成本極高,原廠技術支持則更為昂貴。
南京郵電大學意識到,云平臺建設宜早不宜遲,應盡快啟動校園云平臺建設,并在技術選型初期就確定了開源的路線,原因如下:考慮校園內部IT系統復雜的兼容性要求,借助開源生態可以實現功能迭代;另外開源路線具備廣泛的兼容性,幾乎可以兼容所有品牌的軟硬件,對上兼容對接PaaS、SaaS,且不易被廠商綁定;開源路線可建設大規模集群,幾乎可以無限擴展,滿足未來的建設需求;使用成本低,可為用戶提供本地化技術支持,保障平臺的穩定性。而且開源是當前云計算的主流,門檻低,還能夠用于教學。
在充分調研及測試的基礎上,南京郵電大學最終敲定開源路線,擁抱以OpenStack、Ceph、Kubernetes、Docker等技術為基礎的開源云計算。并于2016年開始,選擇了易捷行云作為該校供應商,搭建支撐全校核心業務系統的私有云平臺。
云平臺隨業務發展進化升級
考慮以前的服務器等設備的利舊問題,南京郵電大學私有云平臺要求兼容性強,對硬件的依賴程度低。第一期私有云建設,南京郵電大學采用了易捷行云企業云ECS V3版本,在充分利舊的基礎上,從控制節點、計算節點、存儲節點三個方面采購了不同品牌的服務器,順利搭建起了學校云平臺。并在實際使用中超出了建設之初南京郵電大學提出的要求。
2019年,易捷行云發布可進化的新一代私有云EasyStack ECS,基于安全、穩定、高效的新一代數據中心分布式云操作系統,通過一體化、場景化的設計理念將平臺與服務相分離,實現了全平臺的可進化能力和輕運維能力。南京郵電大學于2019年將云平臺版本進行了升級,并落地到實際生產環境,把全校核心業務遷移到新升級的云平臺之上。
升級后的云平臺具備可進化的特性,實現服務能力、產品形態、支撐場景平滑無感的進化,即在升級進化過程中做到業務無感知、數據不遷移、服務不中斷。同時,具備更好的高可用與自愈能力,所有服務都是多副本容器;具備更靈活的擴展能力,硬件換代也可平滑進行。在南京郵電大學云平臺升級之后,遇到2次硬件出現問題更換主板的情況,但依托云平臺自愈能力,沒有因為硬件問題導致云平臺業務層面的故障。
目前,云平臺實現了資源的靈活調度和業務快速上線,提供完善的IaaS層服務,包括計算、存儲、網絡,大大減少上線工作量,同時有利于網絡安全管理。
支撐全校核心業務,云平臺高可用
業務上云方面,南京郵電大學從資源管理和效率提升角度考慮,首批將教學、管理、服務類信息化通用服務遷移上云,如學生事務中心微信號、繼教院自考教務系統、期刊社、耗材采購平臺等。之后,將教學、管理、服務類信息化核心業務也搬到云上,如一卡通、OA、教務系統、圖書館管理系統等,實現了更高的業務連續性,更快的運維自動化,更強的架構穩定性。
目前南京郵電大學云平臺支持了全校師生使用的核心業務,應用部署高可用,以教務系統為例:
南京郵電大學核心云平臺中可劃分單獨的租戶,其他業務系統處于其他租戶,業務系統之間資源邏輯隔離,實現VPC;
云平臺內承載教務應用、前端應用服務器,通過萬兆物理網絡連通數據庫;
應用服務器采用高性能分布式存儲,分布式存儲多副本高可用;
數據庫RAC保留物理服務器部署方式,對接磁盤陣列,磁盤陣列多控制器、鏈路冗余、雙電源;
所有鏈路均是雙網口綁定,接入交換機采用兩臺實現冗余。
在云平臺支撐業務業務之中,最核心的是統一數據平臺,也是智慧校園建設最核心的部分,將智慧校園所有系統的數據經過標準化以后統一歸集到統一數據平臺,并以接口的方式給其他系統提供所需要的數據。其目的是所有系統之間沒有數據的往來,都通過統一數據平臺,將數據沉淀下來,進行數據分析。
業務上線速度提升60% 提升智慧校園水平
南京郵電大學云平臺項目基于開源架構,通過云平臺的資源編排功能,輕松實現業務的批量部署,滿足業務上線速度提升60%。該平臺承載開發符合學校組織架構和使用流程的功能模塊,并將應用資源模塊化,使得租戶的管理和資源的審批在云上得以實現,同時,該云平臺構建了基于Ceph技術的分布式存儲資源池,取代了傳統煙囪式存儲,提供多業務場景的數據存儲。該項目也為更多院校開展云平臺建設提供了參考。
此外,云平臺建設解決了傳統實體服務器運維模式存在的申購流程緩慢、重復建設嚴重、資源利用率低、硬件管理復雜度高、災難恢復困難、運維成本和能耗居高不下等一系列問題。承載云平臺建設的主管部門南京郵電大學信息辦也因此由被動的救火式運維轉變為主動的運營型服務,從而促使學校統一的IT硬件資源池建設。
下一步,南京郵電大學將進一步夯實基礎設施服務能力,借下一代智慧校園建設的東風,把智慧校園所有的業務全部遷移到云上,在全校范圍內實現IT資源的統一管理、統一運維,全面提升智慧校園的建設和管理水平。
